(57)【要約】【課題】接着層を均一に押圧して基板と接着層を密着させ、ボイドの発生を低減する。【解決手段】基板貼合装置２０は、液晶パネルＳ１と保護パネルＳ２を、液晶パネルＳ１の表面に形成された接着層Ｒ１を介して貼り合わせるものであり、液晶パネルＳ１を支持する支持部としての下側プレート２２と、保護パネルＳ２を液晶パネルＳ１に対向する位置において保持する保持部としての上側プレート２３と、上側プレート２３を駆動することにより接着層Ｒ１を介して液晶パネルＳ１と保護パネルＳ２を貼り合せる昇降機構２５と、下側プレート２２の表面上に設けられ、接着層Ｒ１と相似形状で略同じ大きさを有し、液晶パネルＳ１の接着層Ｒ１が形成された部分のみを押圧する弾性シート２４と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板を、少なくとも一方の基板の表面に形成された接着層を介して貼り合わせる基板貼合装置であって、
第１の基板を支持する支持部と、
第２の基板を、前記第１の基板に対向する位置において保持する保持部と、
前記支持部及び前記保持部の少なくとも一方を駆動することにより、前記接着層を介して一対の基板を貼り合わせる駆動部と、
前記支持部又は前記保持部の表面上に設けられ、前記接着層と相似形状で略同じ大きさを有し、前記第１又は第２の基板の前記接着層が形成された部分のみを押圧する弾性シートと、を備えることを特徴とする基板貼合装置。
【請求項２】
前記弾性シートは、前記第１又は第２の基板と接する面が、前記接着層の前記第１又は第２の基板に付着する面と、相似形状で略同じ大きさを有することを特徴とする請求項１記載の基板貼合装置。
【請求項３】
前記弾性シートは、独立孔を有する発泡樹脂から構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の基板貼合装置。
【請求項４】
表示用パネルを含む一対の基板が接着層を介して貼り合わされた表示パネルの製造装置であって、
一対の基板の、少なくとも一方の基板の表面に接着層を形成する接着層形成部と、
前記一対の基板を、前記接着層を介して貼り合わせる貼り合せ部と、
前記一対の基板を、前記塗布部、前記貼り合せ部及び前記硬化部の間で搬送する搬送部と、を有し、
前記貼り合せ部は、
第１の基板を支持する支持部と、
第２の基板を、前記第１の基板に対向する位置において支持する保持部と、
前記支持部及び前記保持部の少なくとも一方を駆動することにより、前記接着層を介して一対の基板を貼り合わせる駆動部と、
前記支持部又は前記保持部の表面上に設けられ、前記接着層と相似形状と略同じ大きさを有し、前記第１又は第２の基板の前記接着層が形成された部分のみを押圧する弾性シートと、を備えることを特徴とする表示パネル製造装置。
【請求項５】
前記接着層形成部は、接着剤を前記少なくとも一方の基板の表面に塗布して前記接着層を形成する接着剤塗布装置を備え、
前記接着剤塗布装置は、前記接着剤の塗布領域を調整して、前記少なくとも一方の基板の表面に、前記弾性シートの前記第１又は第２の基板と接する面と相似形状と略同じ大きさの面を持つ接着層を形成することを特徴とする請求項４記載の表示パネル製造装置。
【請求項６】
表示用パネルを含む一対の基板を接着層を介して貼り合わせて表示パネルの製造を行なう製造方法であって、
一対の基板の、少なくとも一方の基板の表面に接着層を形成する工程と、
第１の基板を支持部により支持する工程と、
第２の基板を、前記第１の基板に対向する位置において保持部により保持する工程と、
前記支持部及び前記保持部の少なくとも一方を駆動部により駆動することにより、前記接着層を介して一対の基板を貼り合わせる工程と、を備え、
前記一対の基板を貼り合わせる工程において、前記支持部又は前記保持部の表面上に設けられた前記接着層と相似形状で略同じ大きさを有する弾性シートにより、前記第１又は第２の基板の前記接着層が形成された部分のみを押圧することを特徴とする表示パネル製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板貼合装置と基板貼合装置を備えた表示パネル製造装置、並びに表示パネル製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等に用いられる表示パネルは、二つの基板、例えば液晶パネルや有機ＥＬパネル等の表示用パネルと、保護パネル（カバーパネル）を積層した構成となっている。これら二つの基板は、例えば、接着層を介して貼り合わされる。このような表示パネルの製造装置は、接着層形成部と貼り合せ部を備えている。接着層は、例えば、接着剤や粘着性のフィルム等の接着材によって形成される。例えば、接着材として接着剤を使用した場合、接着層形成部において、少なくとも一方の基板の表面に接着剤が塗布され、所定の厚みを有する接着層が形成される。そして、貼り合せ部において、二つの基板は接着層を間に挟んで積層され、貼り合わされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−７３３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
貼り合せ部は、二つの基板を挟んで押圧する。この押圧部分が平行でなかったり、平面でなかったりした場合、貼り合せの際に不均一な力が基板にかかってしまい、接着層と基板の間が密着せずにボイドが発生してしまう可能性がある。ボイドの発生を防ぐためには、貼り合せ部を構成する基板貼合装置の各部の精度を高くして、基板に対して均一に圧力をかけて積層することが考えられる。しかしそのような精度の高い装置は、コストがかかる。
【０００５】
さらに、基板は、その表面が必ずしも均一な平面になっていないことがあり、あるいは表面にうねりが存在することもある。そのような場合、基板を均一の力で押圧しても、押圧力が伝達されない部分や、あるいは押圧力がかかりすぎてしまう部分が生じることがある。さらに、基板を挟み込んで押圧する上下のプレートの平行度や平面度に誤差が生じる場合もある。そのような場合、基板と接着層が密着せず、ボイドが発生してしまう可能性もある。特に、接着材として接着剤を使用した場合、基板表面に形成される接着層は変形しやすい。そのような接着層に不均一な力がかかると、接着層と基板の間にボイドが生じる可能性はより高くなる。
【０００６】
本発明は、上述のような問題点を解決するために提案されたものであり、低いコストで、基板貼り合せの際に接着層を均一に押圧し、基板と接着層を密着させてボイドの発生を低減することができる基板貼合装置、基板貼合装置を備える表示パネル製造装置及び表示パネル製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明の基板貼り合せ装置は、一対の基板を、少なくとも一方の基板の表面に形成された接着層を介して貼り合わせるものであって、第１の基板を支持する支持部と、第２の基板を、前記第１の基板に対向する位置において保持する保持部と、前記支持部及び保持部の少なくとも一方を駆動することにより、前記接着層を介して一対の基板を貼り合わせる駆動部と、前記支持部又は前記保持部の表面上に設けられ、前記接着層と相似形状で略同じ大きさを有し、前記第１又は第２の基板の前記接着層が形成された部分のみを押圧する弾性シートと、を備える。
【０００８】
本発明において、前記弾性シートは、前記第１又は第２の基板と接する面が、前記接着層の前記第１又は第２の基板に付着する面と、相似形状で略同じ大きさを有する。
【０００９】
本発明の一態様として、前記弾性シートは、独立孔を有する発泡樹脂から構成される。
【００１０】
本発明の表示パネル製造装置は、表示用パネルを含む一対の基板が接着層を介して貼り合わされた表示パネルを製造するものであり、一対の基板の、少なくとも一方の基板の表面に接着層を形成する接着層形成部と、前記一対の基板を、前記接着層を介して貼り合わせる貼り合せ部と、前記一対の基板を、前記塗布部、前記貼り合せ部及び前記硬化部の間で搬送する搬送部と、を有し、前記貼り合せ部は、第１の基板を支持する支持部と、第２の基板を、前記第１の基板に対向する位置において支持する保持部と、前記支持部及び前記保持部の少なくとも一方を駆動することにより、前記接着層を介して一対の基板を貼り合わせる駆動部と、前記支持部又は前記保持部の表面上に設けられ、前記接着層と相似形状で略同じ大きさを有し、前記第１又は第２の基板の前記接着層が形成された部分のみを押圧する弾性シートと、を備える。
【００１１】
本発明の一態様として、前記接着層形成部は、接着剤を前記少なくとも一方の基板の表面に塗布して前記接着層を形成する接着剤塗布装置を備え、前記接着剤塗布装置は、前記接着剤の塗布領域を調整して、前記少なくとも一方の基板の表面に、前記弾性シートの前記第１又は第２の基板と接する面と相似形状で略同じ大きさの面を持つ接着層を形成する。
【００１２】
本発明の表示パネルの製造方法は、表示用パネルを含む一対の基板を接着層を介して貼り合わせて表示パネルの製造を行なう方法であって、一対の基板の、少なくとも一方の基板の表面に接着層を形成する工程と、第１の基板を支持部により支持する工程と、第２の基板を、前記第１の基板に対向する位置において保持部により保持する工程と、前記支持部及び前記保持部の少なくとも一方を駆動部により駆動することにより、前記接着層を介して一対の基板を貼り合わせる工程と、を備え、前記一対の基板を貼り合わせる工程において、前記支持部又は前記保持部の表面上に設けられた前記接着層と相似形状で略同じ大きさを有する弾性シートにより、前記第１又は第２の基板の前記接着層が形成された部分のみを押圧する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、弾性シートを介して基板を貼り合せることにより、基板の表面に不均一な部分やうねりがあったり、基板を押圧するプレートの平行度や平面度に誤差があっても、基板の間の接着層に押圧力を均一に伝達することができる。また、弾性シートを接着層と相似形状で略同じ大きさとすることによって、弾性シートは、基板の接着層が形成された部分のみを押圧する。したがって、接着層は基板を介して均一に押圧され、さらに他の箇所には余分な力が掛からないため、接着層は十分に伸展して基板と密着し、ボイドの発生を低減することができる。これによって、低いコストで、品質の高い液晶表示パネルを製造することが可能であり、さらに製造効率を向上させた基板貼合装置、表示パネル製造装置及び表示パネル製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る表示パネル製造装置の概略構成図である。
【図２】表示パネル製造装置の塗布部の構造及び作用を示す図である。
【図３】表示パネル製造装置の貼り合せ部の構造及び作用を示す図である。
【図４】貼り合せ時の弾性シートの作用を説明する模式図である。
【図５】弾性シートを設けない貼り合せの状態を説明する模式図である。
【図６】弾性シートを設けた貼り合せの状態を説明する模式図である。
【図７】比較例として、弾性シートが接着層より大きい場合の貼り合せの状態を示す模式図である。
【図８】比較例として、弾性シートが接着層より小さい場合の貼り合せの状態を示す模式図である。
【図９】表示パネル製造装置の硬化部の構造及び作用を示す図である。
【図１０】圧力分布測定試験における塗布部の構成及び作用を示す図である。
【図１１】（Ａ）は実施例１の圧力分布図であり、（Ｂ）は実施例４の圧力分布図である。
【図１２】（Ａ）は比較例２の圧力分布図であり、（Ｂ）は比較例３の圧力分布図である。
【図１３】（Ａ）は試験２における実施例１の圧力測定試験１回目の圧力分布図であり、（Ｂ）は実施例１の圧力測定試験６００回目の圧力分布図である。
【図１４】（Ａ）は試験２における実施例２の圧力測定試験１回目の圧力分布図であり、（Ｂ）は実施例２の圧力測定試験６００回目の圧力分布図である。
【図１５】（Ａ）は試験２における実施例４の圧力測定試験１回目の圧力分布図であり、（Ｂ）は実施例４の圧力測定試験６００回目の圧力分布図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。なお、実施形態では、表示パネル製造装置において製造される表示パネルの例として、液晶表示パネルを用いる。また、基板貼合装置において貼り合せされる一対の基板の例として、表示用パネルである液晶パネルと、液晶パネルをカバーする保護パネルを用いる。すなわち、液晶パネルと保護パネルを、接着層を介して積層して貼り合せることによって、液晶表示パネルが構成される。
【００１６】
接着層は、液晶パネル及び保護パネルのいずれか一方の表面、あるいは両方の表面に接着材を付与することによって形成することができる。接着材は、例えば樹脂を用いた接着剤や、粘着フィルムを用いることができる。本実施形態の表示パネル製造装置においては、接着剤を使用して接着層を形成する場合を主に説明する。
【００１７】
［構成］
（表示パネル製造装置）
図１に示すように、表示パネル製造装置１００は、塗布部１、貼り合せ部２、硬化部３及び搬送部４を備える。表示パネル製造装置１００は、また、制御装置７を備えている。制御装置７は、各部を構成する装置の動作の制御や、基板の搬送タイミングの制御を行う。
【００１８】
搬送部４は、液晶パネルＳ１及び保護パネルＳ２を各部へ搬送する搬送手段とその駆動機構から構成される。搬送手段は、たとえば、ターンテーブル、コンベア等が考えられるが、上記各部の間で基板を搬送可能なものであれば、どのような装置であってもよい。
【００１９】
液晶パネルＳ１及び保護パネルＳ２は、ローダ５によって表示パネル製造装置１００に搬入され、搬送部４で搬送される。搬送部４に沿って塗布部１、貼り合せ部２及び硬化部３が配置されており、不図示のピックアップ手段によって、液晶パネルＳ１及び保護パネルＳ２の各部への搬入及び搬出がなされる。各部での、以下に詳述する工程を経て、液晶表示パネルＬが製造され、アンローダ６によって表示パネル製造装置１００から搬出される。
【００２０】
（塗布部）
塗布部１は、図２に示すように、基板の表面に接着剤Ｒを塗布する接着剤塗布装置１０を備える。塗布部１は、本実施形態において、基板の表面に接着剤Ｒにより接着層を形成する接着層形成部として作用する。接着剤Ｒの塗布は、液晶表示パネルを構成する液晶パネルＳ１と保護パネルＳ２のいずれか一方に行っても良く、あるいは双方に行っても良い。本実施形態では、液晶パネルＳ１の表面に接着剤Ｒを塗布する例について説明する。
【００２１】
接着剤塗布装置１０は、搬送部４で搬送され、不図示のピックアップ手段によって塗布部１に搬入された液晶パネルＳ１が載置されるステージ１１と、ステージ１１上に配置された塗布ユニット１２とＵＶ照射ユニット１３を備える。
【００２２】
塗布ユニット１２は、液晶パネルＳ１に対して接着剤Ｒを塗布する。塗布ユニット１２は、接着剤Ｒを収容するタンクＴと、配管を介してタンクＴに接続されたディスペンサ１４とを備えている、ディスペンサ１４として、たとえば、先端にスリット上のノズルを備えたスリットコータを用いることができる。ディスペンサ１４は走査装置（図示せず）によってステージ１１上を移動可能に構成され、タンクＴに収容された接着剤Ｒを液晶パネルＳ１に吐出する。また、走査装置によって接着剤Ｒの塗布領域を調整可能である。また、塗布ユニット１２は、不図示の進退駆動手段を備えており、塗布ユニット１２をステージ１１に対して進退可能に駆動する。もちろん、塗布ユニット１２とステージ１１が相対的に移動されれば良く、ステージ１１が駆動されても良い。
【００２３】
図２（Ａ）に示すように、塗布ユニット１２がステージ１１上に進入し、ディスペンサ１４のノズルから液晶パネルＳ１に接着剤Ｒを吐出する。このディスペンサ１４を、走査装置によって走査することによって、液晶パネルＳ１の表面全体に、接着剤Ｒが行き渡るように供給していく。なお、ディスペンサ１４としてスリットコータを用いた場合、図２（Ｂ）に示すように、外縁部に盛り上がりが生じる。塗布が完了すると、塗布ユニット１２はステージ１１上から退避する。
【００２４】
ＵＶ照射ユニット１３は、紫外線（ＵＶ）を発することができる１つまたは複数のランプやＬＥＤ等から構成されており、ステージ１１上に配置されている。図２（Ｃ）に示すように、ＵＶ照射ユニット１３は、液晶パネルＳ１の表面に塗布された接着剤Ｒに対して、ＵＶ照射を行う。
【００２５】
本実施形態において、接着剤Ｒは紫外線（ＵＶ）硬化樹脂を用いる。そのため、ＵＶ照射によって接着剤Ｒは硬化する。ただし、この塗布部１におけるＵＶ照射は、弱い照射強度で、あるいは酸素阻害が起きるように大気下で行われている。そのため、接着剤Ｒは、未硬化部分が残留した状態を広く含む、いわゆる仮硬化の状態となる。すなわち、ＵＶ照射ユニット１３は表示パネル製造装置の仮硬化部として機能する。これによって、図２（Ｄ）に示すように、液晶パネルＳ１の表面には、接着剤Ｒが仮硬化された、所定の厚みを有する接着層Ｒ１が形成される。なお、上述したようにディスペンサ１４としてスリットコータを用いた場合には、接着層Ｒ１の上面側の外縁部は盛り上がり、そのすぐ内側には凹みが生じる。
【００２６】
仮硬化の状態となることによって、接着層Ｒ１の流動が抑制され、後述する貼り合せまでの搬送等の時間や貼り合せにおいて、塗布形状のくずれやパネル外への接着層Ｒ１のはみ出しが防止される。なおかつ、未硬化部分が残留しているため、接着層Ｒ１の接着性やクッション性は維持される。
【００２７】
ただし、仮硬化状態でも、接着層Ｒ１には若干の流動性が残る。上述したように、接着剤Ｒは液晶パネルＳ１の表面全体に行き渡るように塗布されるが、液晶パネルＳ１の縁部分をわずかに残すように塗布は行われる。これによって、後述の貼り合せにおいて、接着層Ｒ１はパネルのわずかに残った部分にも行き渡るとともにパネル外への過大なはみ出しが防止される。
【００２８】
なお、図２の例では、貼り合せ時に接着層Ｒ１が伸展することを考慮して、接着剤Ｒは液晶パネルＳ１の縁の部分をわずかに残すように塗布されるが、これはあくまで一例である。接着剤Ｒの粘度や仮硬化後の接着層Ｒ１の固さによっては、液晶パネルＳ１の縁まで届くように塗布しても良い。
【００２９】
接着層Ｒ１が形成された液晶パネルＳ１は、不図示のピックアップ手段によって塗布部１から搬出され、搬送部４で搬送され、貼り合せ部２に搬入される。ここで、保護パネルＳ２も、貼り合せ部２に搬入される。液晶パネルＳ１と保護パネルＳ２の搬送タイミングは、貼り合せ部２で合流することができるように調整すれば良く、一つに限定されるものではない。
【００３０】
例えば、保護パネルＳ２を液晶パネルＳ１と同時に表示パネル製造装置１００に搬入するが、塗布部１は通過して先に貼り合せ部２に搬入する。そして、液晶パネルＳ１が塗布部１で接着剤Ｒを塗布されている間は、貼り合せ部２において待機していても良い。あるいは、保護パネルＳ２は、液晶パネルＳ１よりも後のタイミングで表示パネル製造装置１００に搬入し、塗布部１での塗布が完了した液晶パネルＳ１と同じタイミングで貼り合せ部２に搬入するようにしても良い。
【００３１】
なお、接着材として粘着フィルムを用いた場合には、表示パネル製造装置１００に、塗布部１の代わりにフィルム貼着部を備えるようにすると良い。フィルム貼着部において、例えば、液晶パネルＳ１の表面に粘着フィルムを貼着する。粘着フィルムは両面に粘着面が形成され、一方の粘着面には剥離紙が貼着されたものを使用する。剥離紙が貼着されていない粘着面を液晶パネルＳ１の表面に重ね合わせて貼着し、剥離紙をはがすことによって、接着層を形成することができる。粘着フィルムの貼着及び剥離紙の剥離については、既存の装置を用いることができる。また、フィルム貼着部を設ける代わりに、表示パネル製造装置１００への搬入前に、予め液晶パネルＳ１に粘着フィルムを貼着していてもよい。
【００３２】
（貼り合せ部）  
貼り合せ部２は、図３（Ａ）に示すように、液晶パネルＳ１と保護パネルＳ２を積層して貼り合せる基板貼合装置２０を備える。基板貼合装置２０は、チャンバ２１内に下側プレート２２と上側プレート２３を対向配置した構成となっている。チャンバ２１は上下動が可能であり、上方に移動すると下側プレート２２と上側プレート２３が外部に開放され液晶パネルＳ１と保護パネルＳ２が搬入可能となる。下方に移動すると下側プレート２２と上側プレート２３はチャンバ２１内に収容され、チャンバ２１内部に密閉空間が形成される。チャンバ２１は不図示の排気手段によって内部圧力を調整可能となっている。つまり、液晶パネルＳ１と保護パネルＳ２が搬入されると、チャンバ２１が下降して内部が密閉された上で減圧され、減圧雰囲気下で貼り合せが行われるようになっている。
【００３３】
下側プレート２２は、支持部として、プレート上に載置された基板を支持する。上側プレート２３は、保持部として、基板を保持機構により保持する。本実施形態では、例として、下側プレート２２に、接着剤Ｒが塗布された液晶パネルＳ１が支持され、上側プレート２３に保護パネルＳ２が保持される場合を説明する。
【００３４】
上側プレート２３の保持機構として、たとえば、静電チャック、メカチャック、真空チャック、粘着チャック等、現在又は将来において利用可能なあらゆる保持機構が適用可能である。複数のチャックを併用することも可能である。上側プレート２３には、駆動部として、昇降機構２５が備えられている。この昇降機構２５によって、上側プレート２３は下側プレート２２に接離可能に移動し、図３（Ｂ）に示すように、上側プレート２３に保持された保護パネルＳ２を下側プレート２２に支持された液晶パネルＳ１に押し付けて積層する。液晶パネルＳ１と保護パネルＳ２は、液晶パネルＳ１の表面に形成された接着層Ｒ１を介して貼り合わされ、積層パネルＳ１０が形成される。
【００３５】
下側プレート２２は、載置された液晶パネルＳ１の位置がずれないように、上側プレート２３と同様の保持機構を備えていても良い。下側プレート２２の、液晶パネルＳ１が載置される表面には、弾性シート２４が取り付けられている。弾性シート２４は所定の厚みを有するシートであり、厚みの分だけ下側プレート２２の表面から突出している。したがって、下側プレート２２は、この弾性シート２４を介して液晶パネルＳ１を支持することになる。
【００３６】
弾性シート２４は、例えば、軟質樹脂から構成することができる。軟質樹脂としては、例えば、発泡樹脂を使用することができる。発泡樹脂は内部に空孔が多数形成され、その空孔に気体が内包されるため、弾力性が高い。さらに、発泡樹脂の内部に形成される空孔は独立孔であることが望ましい。独立孔は、一つ一つが閉塞され独立した孔である。一方、一つの空孔が他の空孔に繋がって連続しているものを連続孔という。空孔が連続孔であった場合、内包された気体が抜けやすく、弾性も維持しにくい。空孔が独立孔であれば、内包された気体が抜けにくく、安定した弾性を長期間維持することができる。独立孔が形成される発泡樹脂として、例えば、発泡シリコンを用いることができる。軟質樹脂として、他にも、例えば、ニトリルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等の樹脂ゴムやシリコンゲル等の樹脂ゲルを用いることができる。
【００３７】
なお、必ずしも発泡樹脂のすべての空孔が独立孔である必要はなく、概ね８０％以上が独立孔であれば、連続孔が存在していても良い。また、弾性シート２４の表裏面には孔が存在せず、内部のみに存在していてもよい。また、表裏面に連続孔が形成され、内部が独立孔が形成されていても良い。この場合は、内部の空孔の概ね８０以上が独立孔であれ良い。
【００３８】
弾性シート２４は、液晶パネルＳ１の表面に形成された接着層Ｒ１と相似形状かつ略同じ大きさになるように決定される。具体的には、弾性シート２４の上面、すなわち液晶パネルＳ１と接触する面が、接着層Ｒ１の液晶パネルＳ１に付着している側の面と、相似形状かつ略同じ大きさを持つ。なお、下側プレート２２に接触する弾性シート２４の下面も、上面と相似形状で略同じ大きさ、すなわち接着層Ｒ１と相似形状で略同じ大きさであることが好ましい。弾性シート２４の厚みは、接着層Ｒ１と同じでも良いが、異なっていても良い。液晶パネルＳ１が下側プレート２２上に載置される際に、液晶パネルＳ１の表面に形成された接着層Ｒ１が、下側プレート２２上に配置された弾性シート２４と、上面から見て概ね重なるように、液晶パネルＳ１の位置合わせが行われる。
【００３９】
この弾性シート２４が貼り合せの際にどのように作用するかについて、図４を用いて説明する。図４（Ａ）に示すように、上側プレート２３が下降し、両パネルを介して下側プレート２２を押圧すると、下側プレート２２から上側プレート２３を押圧する反力が生じる。ここで、下側プレート２２と液晶パネルＳ１の間には弾性シート２４が介在しているため、反力は弾性シート２４を介して、液晶パネルＳ１から接着層Ｒ１に伝達される。接着層Ｒ１は押圧力を受けて伸展する。図４（Ｂ）に示すように、接着層Ｒ１の外縁部の盛り上がりも押し潰されて、パネル外縁に及ぶ。弾性シート２４も、同様に押圧力を受け、弾性により伸展する。
【００４０】
ここで、基板貼合装置２０が弾性シート２４を備えておらず、液晶パネルＳ１が下側プレート２２上に直接載置された場合に、生じ得る事態について説明する。図５（Ａ）に示すように、液晶パネルＳ１にうねりやしなりがあってその表面が不均一な状態であった場合には、下側プレート２２と液晶パネルＳ１の間にはわずかな隙間が生じる。この隙間によって、接着層Ｒ１に下側プレート２２の押圧力が接着層Ｒ１に均一に伝達されない可能性がある。特に、上述したように、接着剤Ｒの塗布にスリットコートを用いた場合には、接着層Ｒ１の外縁部に盛り上がりが生じ、さらにその内側に凹んだ部分が生じることがある。この盛り上がりを十分に伸展できなければ、図５（Ｂ）に示すように、盛り上がりの内側の凹んだ部分が残ってしまう可能性がある。特に、接着剤の塗布後貼り合せ前に仮硬化を行った場合、接着剤は伸展し難くなるので、その影響は顕著となる。
【００４１】
上述したように、チャンバ２１内部は減圧されているため、基板の間に空気が入り込むことは多くはないが、このように接着層Ｒ１を伸展しきれず凹んだ部分が残ると、気泡状の間隙（真空泡）が形成されることがある。なお、このような真空泡の多くは貼り合せ部２から搬出されて大気圧に戻されると、大気圧によって押し潰されて消滅するが、接着剤の状態、特に表面形状によっては潰しきれずに残るものもある。
【００４２】
一方、大気下で貼り合せを行った場合には、接着層Ｒ１が伸展しきれず残った凹みの部分には、当然空気が存在し、さらにこの空気が反発力を持つことによって、気泡が発生する可能性がより高まる。なお、上述の気泡状の間隙すなわち真空泡や気泡を合わせて、本実施形態ではボイドとして表現する。
【００４３】
一方、弾性シート２４がある場合には、図６（Ａ）に示すように、弾性シート２４が撓んでうねりやしなりに沿うため、下側プレート２２の押圧力は、接着層Ｒ１全面に均一に伝達される。図６（Ｂ）に示すように、接着層Ｒ１の外縁部は十分に伸展され、内側の凹んだ部分を含め均されて均一にされる。これによって、ボイドの発生が低減される。
【００４４】
さらに、上述したように、弾性シート２４は接着層Ｒ１と相似形状かつ略同じ大きさであり、液晶パネルＳ１は、上面から見て接着層Ｒ１が弾性シート２４と概ね重なるように位置合わせされる。これによって、液晶パネルＳ１の、接着層Ｒ１が形成されている部分のみが押圧されることになり、その他の部分には余分な力がかからない。あるいは、接着層Ｒ１が形成されている部分のうちの一部が十分に押圧されない、ということも回避できる。結果として、接着層Ｒ１が十分に伸展しなかったり、あるいは伸展を阻害されるという事態を防止することができる。
【００４５】
ここで、比較例として、弾性シート２４が接着層Ｒ１より大きい場合と、接着層Ｒ１より小さい場合に生じ得る事態について、図７及び図８を使って説明する。
【００４６】
図７に示すように、弾性シート２４が接着層Ｒ１より大きい場合、弾性シート２４により、液晶パネルＳ１の、接着層Ｒ１が形成されていない縁の部分が、弾性シート２４によって余分に押し上げられることになる。それによって、液晶パネルＳ１の縁の部分がしなって、接着層Ｒ１を内側に押す力がはたらく。これによって接着層Ｒ１のパネル外縁方向への伸展が阻害され、外縁部の盛り上がりが十分に押し潰されず、凹み部分が残り、ボイドが生じてしまう可能性がある。
【００４７】
図８に示すように、弾性シート２４が接着層Ｒ１より小さい場合、接着層Ｒ１には弾性シート２４によって押圧されない部分が生じる。特に接着層Ｒ１の外縁部が押圧されなければ、外縁部の盛り上がりは押し潰されず、その内側の凹みの部分も残ってしまい、ボイドが発生する可能性がある。
【００４８】
以上述べたように、弾性シート２４が接着層Ｒ１より大きい場合及び小さい場合のいずれも、接着層Ｒ１が十分に伸展せず、ボイドが発生する可能性が高まる。一方、本実施形態では、弾性シート２４が接着層Ｒ１と相似形状かつ略同じ大きさであるため、接着層Ｒ１は弾性シート２４を介して万遍なく押圧され、かつ接着層Ｒ１の形成されていないパネル部分に余分な力はかからない。これによって、接着層Ｒ１はパネル外縁まで伸展し、外縁部の盛り上がりや凹みをきちんと押し潰すことができるため、ボイドの発生が低減される。
【００４９】
なお、本実施形態の目的から当然に導き出されることであるが、「相似形状で略同じ大きさ」とは、接着層Ｒ１と弾性シート２４の形状及び大きさが同一であっても良いが、完全に同一である必要はないことを意味する。接着層Ｒ１と弾性シート２４の形状及び大きさに多少の違いがあっても、図７及び図８に示したように、液晶パネルＳ１の接着層Ｒ１が形成されていない部分に余分な力がかかってボイドが生じたり、あるいは、接着層Ｒ１に押圧されない部分があることによってボイドが生じたりする現象が起こらない程度であれば、「相似形状で略同じ大きさ」に含まれる。
【００５０】
なお、基板の形状及び大きさに応じて、その表面に形成される接着層Ｒ１の形状及び大きさも変化する。そこで、弾性シート２４は、基板の種類に応じて交換可能とすると良い。例えば、ベースを用意し、両面テープ等でベースに貼り付けておいて、プレートに対してベースごと着脱可能にしても良い。あるいは、交換の都度下側プレート２２に直接貼り付けてもよい。
【００５１】
弾性シート２４は、少なくともアスカーＣ硬度計で硬度を測定可能なものが良い。より好ましくは、弾性シートの硬度を１５以上８５以下としても良い。弾性シート２４が柔らかすぎると、伸展し過ぎてしまい、図７に示したように、弾性シート２４が接着層Ｒ１よりも大きくなり、接着層Ｒ１の伸展が阻害される可能性があるからである。また、弾性シート２４の材料によっては、伸展した弾性シート２４が基板側にはみ出して貼りつき、押圧解放後に接着層Ｒ１の一部を引きはがし、結果としてボイドが発生する可能性もある。さらに、弾性シート２４が押圧によって極端に潰れてしまい、弾性を失ってしまう。反対に、弾性シート２４の硬度が高すぎると、液晶パネルＳ１のうねりやしなりに沿わなくなる可能性がある。さらに、弾性シート２４を経時変化の影響を受けにくいものとするためには、弾性シート２４の硬度を３５としても良い。
【００５２】
なお、接着材として粘着フィルムを用いた場合には、接着剤Ｒを用いた場合のように接着層Ｒ１に盛り上がりが生じることは考えにくい。ただし、液晶パネルＳ１にうねりやしなりが生じて不均一な状態であれば、粘着フィルムと液晶パネルＳ１との間にボイドが生じる可能性はある。したがって、接着剤Ｒの場合と同様に弾性シート２４を用いることで、ボイドの発生を低減することができる。
【００５３】
液晶パネルＳ１と保護パネルＳ２を貼り合せて形成された積層パネルＳ１０は、不図示のピックアップ手段によって貼り合せ部２から搬出され、搬送部４を搬送され、硬化部３に搬入される。
【００５４】
（硬化部）
図９に示すように、硬化部３は、塗布部１において仮硬化された接着層Ｒ１を本硬化する硬化装置３０を備える。硬化装置３０は、積層パネルＳ１０が載置されるステージ３１と、ステージ３１上に配置されたＵＶ照射ユニット３３を備える。ＵＶ照射ユニット３３は、紫外線（ＵＶ）を発することができる１つまたは複数のＵＶランプやＬＥＤ等から構成されている。ＵＶ照射ユニット３３の照射強度は、塗布部１において仮硬化された接着層Ｒ１を完全に硬化するのに必要な紫外線を照射することができるように調節されている。もちろん、仮硬化を伴わない接着層を完全に硬化する場合も同様である。
【００５５】
なお、接着材として粘着フィルムを用いる場合は、硬化部３は不要である。また、表示パネル製造装置は、塗布部１、貼り合せ部２及び硬化部３の前後又はその間に別の工程を行っても良い。そのために、表示パネル製造装置は、例えば、塗布部１の前段又は貼り合せ部２の前段で基板の外観を撮像して位置合わせを行う位置合わせ部や、完成した液晶表示パネルを梱包するテーピングユニット等を備えても良い。
【００５６】
［作用］
以上のような構成を有する本実施形態の作用を説明する。
【００５７】
まず、図１に示すように、液晶パネルＳ１及び保護パネルＳ２が、ローダ５によって表示パネル製造装置１００に搬入され、搬送部４を搬送される。液晶パネルＳ１が不図示のピックアップ手段によって塗布部１に搬入され、図２に示すように、接着剤塗布装置１０のステージ１１に載置される。
【００５８】
液晶パネルＳ１がステージ１１に載置されると、塗布ユニット１２がステージ１１上に進入する。タンクＴに収容された接着剤Ｒがディスペンサ１４を介して液晶パネルＳ１の表面に塗布される（図２（Ａ））。走査装置で走査することによって、図２（Ｂ）に示すように、接着剤Ｒは液晶パネルＳ１の縁の部分をわずかに残して全面に行き渡るように塗布される。接着剤Ｒの塗布が終わると、塗布ユニット１２はステージ１１上から退避する。
【００５９】
次いで、ＵＶ照射ユニット１３によって、接着剤Ｒに対してＵＶ照射が行われ、接着剤Ｒは仮硬化の状態となる（図２（Ｃ）及び（Ｄ））。これによって液晶パネルＳ１の表面に所定の厚みを有する接着層Ｒ１が形成される。
【００６０】
接着層Ｒ１が形成された液晶パネルＳ１は、塗布部１から搬出され、再び搬送部４を搬送される。続いて、不図示のピックアップ手段によって貼り合せ部２に搬入され、図３（Ａ）に示すように、基板貼合装置２０の下側プレート２２に載置される。このとき、接着層Ｒ１が形成された表面が上を向くように載置される。保護パネルＳ２も貼り合せ部２に搬入され、上側プレート２３に受け渡されて保持機構により保持される。このとき、チャンバ２１は上方に移動しているため、下側プレート２２と上側プレート２３は開放されている。両パネルの搬送が完了するとチャンバ２１は下方に位置するように駆動され、下側プレート２２と上側プレート２３をチャンバ２１の内部に収容する。チャンバ２１内部には密閉空間が形成され、図示しない排気手段によって密閉空間内が減圧される。
【００６１】
そして、図３（Ｂ）に示すように、上側プレート２３が下側プレート２２に向かって下降し、上側プレート２３に保持されている保護パネルＳ２を、下側プレート２２に支持されている液晶パネルＳ１に押し付ける。液晶パネルＳ１表面に形成された接着層Ｒ１は、液晶パネルＳ１を介して下側プレート２２に押圧され、両パネルに密着することにより、両パネルを貼り合せる。貼り合せの際に、上側および下側プレートの平行度や平面度に多少の誤差があっても、また、液晶パネルＳ１の表面にうねりやしなりがあっても、下側プレート２２に取り付けられた弾性シート２４がうねりやしなりに沿う為、接着層Ｒ１は均一に押圧される。また、弾性シート２４は接着層Ｒ１と相似形状で略同じ大きさとなっているため、液晶パネルＳ１のうち、接着層Ｒ１が形成された部分のみが押圧され、他の箇所に余分な力が掛からない。これによって接着層Ｒ１は液晶パネルＳ１と保護パネルＳ２に密着し、ボイドの発生が低減される。
【００６２】
液晶パネルＳ１と保護パネルＳ２の貼り合せが完了すると、減圧状態が解除され、チャンバを上方に移動し、密閉空間が開放される。積層パネルＳ１０は、貼り合せ部２から搬出され、再び搬送部４を搬送される。続いて、不図示のピックアップ手段によって硬化部３へ搬入される。なお、貼り合せ部２から硬化部３への搬送の過程で、積層パネルＳ１０を一定時間、大気中で放置しても良い。この放置時間において、積層パネルＳ１０が大気圧によって押圧されて安定する。また、接着層Ｒ１にボイドが残留していても、十分な時間放置することによって、ボイドも低減させることができる。
【００６３】
硬化部３においては、図９に示すように、積層パネルＳ１０はステージ３１に載置され、ＵＶ照射ユニット３３によって、仮硬化された接着層Ｒ１が完全に硬化するのに必要な強度の紫外線が照射され、接着層Ｒ１の本硬化が完了する。
【実施例】
【００６４】
本実施形態の表示パネル製造装置及び基板貼合装置の各実施例及び比較例に対して、試験を行い、特性を評価した。
【００６５】
各実施例及び比較例において、表示パネル製造装置及び基板貼合装置の全体的な構成は同じであるが、弾性シート２４について、形状及び大きさ、材料並びに硬度をそれぞれ異ならせたものを用意した。
【００６６】
［試験１］
各実施例及び比較例について、以下の条件で貼り合せ試験を行った。
・貼り合せ時押圧力…３．０ｋｇ/ｃｍ２
・基板…ガラス製、１５２．４×９１．４（ｍｍ）の長方形、厚さ０．７ｍｍ
・貼合せ時雰囲気圧力…３０Ｐａ
・接着材…粘度２９００ｍＰａ・ｓの紫外線（ＵＶ）硬化樹脂
・接着層…約１５０×９０（ｍｍ）（基板と略同形状（相似形状）及び略同じ大きさになるように形成した）
・接着剤塗布厚さ…２００μｍ
・弾性シート…厚さ３ｍｍ
・仮硬化ＵＶ強度…積算光量６３１ｍＪ／ｃｍ２
接着層を形成する紫外線硬化樹脂は、基板の外縁から概ね１ｍｍ程度内側の範囲を塗布した。このように塗布することによって、貼り合せ時に接着層は基板とほぼ同じ形状及び大きさになる。
【００６７】
貼り合わせ後、基板と接着層Ｒ１の間にボイドが発生しているかを、目視で確認した。ボイドがあるものについては、ボイドの発生箇所も確認した。各実施例及び比較例の弾性シートの条件と、ボイドの発生の有無を以下の表１に示す。
【表１】
2015127795.tif 000003
【００６８】
硬度は、日本ゴム協会標準規格（ＳＲＩＳ０１０１）に基づいてアスカーＣ硬度計で測定したものである。なお、実施例３のシリコンゲルは柔らかすぎるため、アスカーＣ硬度計での硬度は測定不可能だった。実施例３のシリコンゲルは、日本標準規格（ＪＩＳ  Ｋ２２０７）に基づいて測定した針入度５０〜５５のものを使用した。実施例１〜４及び比較例４の弾性シート２４は、紫外線硬化樹脂の塗布時の接着層と同じ大きさのもの、即ち１５０×９０（ｍｍ）のものを用いた。上述したように、貼り合せ時に接着層は基板とほぼ同じ形状及び大きさになるが、弾性シート２４との各辺の差は１〜２ｍｍ程度であり、弾性シート２４と接着層は略同形状で略同じ大きさと言える。比較例２の弾性シート２４は、接着層Ｒ１より各辺１０ｍｍずつ短いものを用いた。比較例３の弾性シート２４は、接着層Ｒ１より各辺１０ｍｍずつ長いものを用いた。比較例１は弾性シート２４を設置せずに貼り合せを行った。
【００６９】
実施例１、実施例４、比較例２及び比較例３については、貼り合せ時の圧力分布の測定試験も行った。圧力分布の測定は、貼り合せ試験とほぼ同条件で行ったが、接着層Ｒ１は形成せず、図１０に示すように、基板貼合装置２０の上側プレート２３と弾性シート２４の間にタクタイルセンサを配置した。上側プレート２３に保持された基板と弾性シート２４上に載置された基板でタクタイルセンサを挟み込むことで、基板にかかる圧力分布を測定した。図１１（Ａ）に実施例１の圧力分布図、図１１（Ｂ）に実施例４の圧力分布図を示している。図１２（Ａ）に比較例２の圧力分布図、図１２（Ｂ）に比較例３の圧力分布図を示す。
【００７０】
各図において、圧力分布は基準圧力を１００として、０〜１００の数値範囲を１６分割し、各範囲を以下のカラーチャートで示している。
０（濃青）〜３６（薄青）〜５０（緑）〜７０（黄）〜９４（赤）〜１００（ピンク）
ただし、図面はカラーチャートをグレースケール表示に変換したものであるため、一部判別しにくい部分もある。判別しにくい部分については、説明を補う。なお、図１２〜図１４も同様にカラーチャートをグレースケール表示に変換したものである。
【００７１】
以下、試験の結果について検討する。
＜弾性シートの有無について＞
弾性シート２４を用いなかった比較例１は、基板の中央部と外縁付近、すなわち全面的にボイドが発生している。下側プレート２２の押圧力が接着層Ｒ１に均一に伝達されなかったため、ボイドが全面的に発生したと考えられる。一方、弾性シートを用いた実施例１〜４では、ボイドが発生しないか、一部のみに発生した状態である。弾性シートを用いることによって下側プレート２２の押圧力が接着層Ｒ１に均一に伝達されることによって、ボイドの発生が大きく低減されていることがわかる。
【００７２】
＜弾性シートの形状及び大きさについて＞
実施例１、比較例２及び比較例３は、いずれも硬度３５の発泡シリコンを用いて弾性シート２４を構成しているが、それぞれ弾性シート２４の形状及び大きさを変更している。実施例１は接着層Ｒ１と同じ形状及び大きさの弾性シート２４を用いた。比較例２では、接着層Ｒ１よりも小さい弾性シート２４を用いた。比較例３では、接着層Ｒ１よりも大きい弾性シート２４を用いた。実施例１においてはボイドの発生はないが、比較例２及び比較例３は、基板の中央部にはボイドの発生は無いが、外縁付近にボイドが発生している。
【００７３】
上述したように、弾性シート２４が接着層Ｒ１より小さい場合、接着層Ｒ１の外縁付近に弾性シート２４によって押圧されない部分が生じる。図１２（Ａ）の比較例２の圧力分布図では、図中左右上に有る色の薄い部分が圧力の弱いところを示している。また、図中下部分と上部分での差は、押圧力が均一ではなく、やや傾いて押圧されていることを示している。この圧力分布を見てもわかるように、基板の外縁付近は圧力が弱いことがわかる。これによって、接着層Ｒ１の外縁部の盛り上がりが押し潰されずに凹みが残り、基板の周辺にボイドが発生したと考えられる。
【００７４】
また、弾性シート２４が接着層Ｒ１より大きい場合、上述したように、基板の外縁部分が弾性シート２４によって余分に押し上げられることになる。そのため、接着層Ｒ１の伸展が阻害され、外縁付近にボイドが発生したと考えられる。図１２（Ｂ）の比較例３の圧力分布図を見てわかるように、図中の上下右に色が相違する部分があり、基板のこれらに相当する部分の圧力分布が不均衡であることが分かる。図中の下方外縁部はやや強く圧力が生じているが、その上側やや中央付近にある白い部分は圧力が弱い。図中右および上部分のやや白く見える部分も圧力が弱い。貼り合せ試験では、圧力分布に見られたほぼ外縁全体にわたる低圧力部分において、ボイドの発生が確認された。
【００７５】
一方、接着層Ｒ１と同じ形状及び大きさの弾性シート２４を用いた実施例１は、ボイドの発生が無い。図１１（Ａ）の圧力分布図からわかるように、実施例１においては、概ね基準圧力の９４％以上で圧力分布が均一になっている。したがって、弾性シート２４を基板の接着層Ｒ１が形成された部分が均一に押圧され、ボイドが効果的に低減されていることがわかる。
【００７６】
＜弾性シートの材料について＞
弾性シート２４の材料として発泡シリコンを使用した実施例１及び実施例２は、ボイドの発生が無かった。発泡シリコンは独立孔が形成されているため、内包される空気によって高い弾力性を有し、接着層Ｒ１を均一に押圧できたからと考えられる。
【００７７】
一方、比較例４で使用する発泡ウレタンは空孔を有するものではあるが、全面的にボイドが発生してしまっている。これは、発泡ウレタンが連続孔を有するものであり、内包する空気が逃げやすく、接着層Ｒ１を押圧する力が弱いためと考えられる。
【００７８】
実施例３及び実施例４は、空孔の無いシリコンゲル及びニトリルゴムを使用している。実施例３及び実施例４とも、一部にはボイドが発生しているが、全面的なボイドの発生は防止できている。シリコンゲル及びニトリルゴムとも、空孔は形成されていないが弾性を有する材料であるため、ボイドをある程度低減できると考えられる。ただし、シリコンゲルにおけるボイドの発生には別の要因も考えられる。シリコンゲルは非常に柔らかい素材であるため、貼り合せの際シリコンゲルが伸展して下側プレートから基板側にはみ出し、押圧解放後も基板に貼りついてしまった。貼りついたシリコンゲルを剥がす際に接着層Ｒ１の一部も引きはがしてしまったため、基板の一辺に接着層Ｒ１によって接着されない部分が生じてしまった。結果としてボイドが発生することになったと考えられる。
【００７９】
ニトリルゴムを用いた実施例４については、図１１（Ｂ）に圧力分布を示しているが、図中、中央部、上及び右側の縁部に圧力の低い部分が確認できる。図の中心は濃く見えるが、これはカラーチャートの下方の、圧力基準値の１０％程度の圧力を示すものであり、圧力がかなり低いことが確認できる。上及び右側の縁部の薄く見える部分は、圧力基準値の５０〜７０％の圧力を示している。中央部の圧力の低い部分を取り囲んでいる部分は、圧力基準値のほぼ１００％の圧力を示している。すなわち、実施例４では、ボイドを低減する効果はあるが、圧力差が大きいことがわかる。
【００８０】
＜弾性シートの硬度について＞
上述したように、実施例３では接着層Ｒ１が一部引きはがされるという現象が確認されたが、その一因はシリコンゲルがアスカーＣ硬度計では測定不可能なほど柔らかい素材であったためと考えられる。この結果から、弾性シート２４は少なくともアスカーＣ硬度計で測定可能な程度の硬度を有することが望ましい。さらに、実施例１，２及び４の硬度１５，３５，８５の弾性シート２４がいずれもボイドを低減する効果が確認できることから、硬度は１５以上８５以下であることが望ましい。
【００８１】
［試験２］
弾性シート２４の硬度は、弾性シート２４の経時変化にも影響すると考えられる。そのため、硬度３５の発泡シリコンを用いた実施例１と、硬度１５の発泡シリコンを用いた実施例２と、硬度８５のニトリルゴムを用いた実施例４に対して耐久試験を行った。
【００８２】
耐久試験として、以下の条件で貼り合せ試験を６００回行い、１回目の貼り合せと６００回目の貼り合せにおける、各実施例のボイドの発生の有無を確認した。
・貼り合せ時押圧力…３．０ｋｇ/ｃｍ２
・基板…ガラス製、１５２．４×９１．４（ｍｍ）の長方形、厚さ０．７ｍｍ
・貼合せ時雰囲気圧力…３０Ｐａ
・接着材…厚さ１５０μｍの粘着フィルム
・接着層…１５２．４×９１．４（ｍｍ）（基板と同形状及び同じ大きさになるように粘着フィルムを裁断）
・弾性シート…厚さ３ｍｍ
耐久試験は試験１の貼り合せ試験とほぼ同条件であるが、接着材として紫外線硬化樹脂の代わりに粘着フィルムを用いている。そのため、仮硬化も行わなかった。
【００８３】
更に、実施例１、実施例２及び実施例４について試験１と同じ条件で６００回の圧力分布測定試験も行った。
【００８４】
各試験の結果について、以下の表２に示す。
【表２】
2015127795.tif 000004
【００８５】
図１３（Ａ）は実施例１の１回目の圧力分布測定試験における圧力分布図であり、図１３（Ｂ）は実施例１の６００回目の圧力分布図である。図１４（Ａ）は実施例２の１回目の圧力分布測定試験における圧力分布図であり、図１４（Ｂ）は実施例２の６００回目の圧力分布図である。図１５（Ａ）は実施例４の１回目の圧力分布測定試験における圧力分布図であり、図１５（Ｂ）は実施例４の６００回目の圧力分布図である。
【００８６】
硬度３５の発泡シリコンを使用した実施例１では、６００回の貼り合せを行っても、ボイドの発生は無かった。また、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）からわかるように、１回目においても６００回目においても、圧力分布はほぼ均一だった。むしろ、６００回目の方がより均一になっている。したがって、硬度３５の発泡シリコンにおいては経時変化が少ないことがわかる。
【００８７】
硬度１５の発泡シリコンを用いた実施例２でも、６００回の貼り合せを行っても、ボイドの発生は無かった。ただし、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）を比較するとわかるように、１回目において圧力分布は均一であったが、６００回目においては、図中の上部に白い部分が生じており、やや圧力が弱い部分が発生している。すなわち、硬度１５の発泡シリコンにおいては経時変化が認められた。
【００８８】
硬度８５のニトリルゴムを用いた実施例４では、試験１の結果と異なりボイドが確認されなかったが、これは、接着材として、縁部に盛り上がりが形成される接着剤の代わりに面が均一な粘着フィルムを用いたことが原因と考えられる。ただし、圧力分布は図１５（Ａ）に示すように、中央に白い部分があり、基板中央部に圧力の弱い部分が確認できる。また、６００回目においては図１５（Ｂ）に示すように、中央の白い部分が増えており、中央の圧力の弱い部分が拡大していることがわかる。そのため、粘着フィルムを用いていても、基板中央にボイドの発生が確認された。すなわち、硬度８５のニトリルゴムにおいて経時変化が認められた。
【００８９】
以上の結果から、弾性シート２４を経時変化による影響を受けにくいものにするためには、弾性シートの硬度を硬度１５よりも大きくし、８５よりも小さくすることが望ましい。硬度が１５以下であると、経時変化によって弾性シート２４が沈み込みやすくなり、接着層を十分に押圧できなくなり、ボイドの発生が増加する可能性があると考えられる。また、硬度が８５以上であると、経時変化によってより弾性シートが硬くなり、やはり接着層を十分に押圧できなくなり、ボイドの発生が増加する可能性があると考えられる。弾性シート２４の硬度を３５とすると、より望ましい結果が得られる。もちろん、これは経時変化の影響という観点からの望ましさであって、硬度１５や硬度８５であっても、定期的に弾性シート２４を交換することによって、ボイドを適切に低減することができる。
【００９０】
［効果］
（１）本実施形態の基板貼合装置２０は、液晶パネルＳ１と保護パネルＳ２を、液晶パネルＳ１の表面に形成された接着層Ｒ１を介して貼り合わせるものであり、液晶パネルＳ１を支持する支持部としての下側プレート２２と、保護パネルＳ２を液晶パネルＳ１に対向する位置において保持する保持部としての上側プレート２３と、上側プレート２３を駆動することにより接着層Ｒ１を介して液晶パネルＳ１と保護パネルＳ２を貼り合せる昇降機構２５と、下側プレート２２の表面上に設けられ、接着層Ｒ１と略同じ形状と大きさを有し、液晶パネルＳ１の接着層Ｒ１が形成された部分のみを押圧する弾性シート２４と、を備える。具体的には、弾性シート２４の液晶パネルＳ１と接する面が、接着層Ｒ１の液晶パネルＳ１に付着する面と、相似形状で略同じ大きさを持つ。
【００９１】
液晶パネルＳ１と保護パネルＳ２を弾性シート２４を介して貼り合せることにより、パネル表面に不均一な部分やうねりがあったり、上側プレート２３及び下側プレート２２の平行度や平面度に多少の誤差があっても、接着層Ｒ１に押圧力を均一に伝達することができる。また、弾性シート２４を接着層Ｒ１と相似形状で略同じ大きさとすることによって、液晶パネルＳ１の接着層Ｒ１が形成された部分のみを押圧することができる。そのため、接着層Ｒ１が形成されていない部分には余分な力が掛からず、接着層Ｒ１は十分に伸展して液晶パネルＳ１と保護パネルＳ２に密着し、ボイドの発生を低減することができる。これによって、不良の少ない積層パネルＳ１０を製造することが可能である。
【００９２】
（２）弾性シート２４は、独立孔を有する発泡樹脂から構成しても良い。弾性シートが、気体を内包しさらにその気体が抜けにくい独立孔を有することで、高い弾力性を長時間維持することができる。これによって、ボイドの発生をより低減することができる。
【００９３】
（３）本実施形態の表示パネル製造装置１００は、上述の基板貼合装置２０を貼り合せ部２として備える。さらに、液晶パネルＳ１の表面に接着剤Ｒを塗布して接着層Ｒ１を形成する接着剤塗布装置１０を塗布部１として備え、貼り合せ部２において貼り合わされた積層パネルＳ１０の接着層Ｒ１を硬化させる硬化装置３０を硬化部３として備え、液晶パネルＳ１及び保護パネルＳ２を、塗布部１、貼り合せ部２及び硬化部３の間で搬送する搬送部４とを備える。
【００９４】
上記（１）で述べたように、基板貼合装置２０においてボイドの発生を低減することができるため、本実施形態の表示パネル製造装置１００は、品質の良好な液晶表示パネルＬを製造可能であり、かつ製造効率も向上することができる。
【００９５】
［その他の実施形態］
（１）上述の実施形態では、基板貼合装置２０の上側プレート２３が液晶パネルＳ１を支持し、下側プレート２２が保護パネルＳ２を保持していたが、これに限られない。下側プレート２２が保護パネルＳ２を支持し、上側プレート２３が液晶パネルＳ１を保持しても良い。
【００９６】
（２）上述の実施形態では、液晶パネルＳ１の表面に接着剤Ｒを塗布したが、代わりに保護パネルＳ２の表面に塗布しても良い。あるいは、液晶パネルＳ１及び保護パネルＳ２の両方の表面に塗布しても良い。
【００９７】
（３）上述の実施形態では、下側プレート２２に弾性シート２４を取り付けたが、代わりに上側プレート２３に弾性シート２４を取り付けても良い。あるいは、下側プレート２２と上側プレート２３の両方に弾性シート２４を取り付けても良い。
【００９８】
（４）上述の実施形態では、上側プレート２３に昇降機構を設けたが、代わりに下側プレート２２に昇降機構を設けても良い。あるいは、下側プレート２２と上側プレート２３の両方に昇降機構を設けても良い。
【００９９】
（５）上述の実施形態では、貼り合せを行う基板として、液晶パネルＳ１と保護パネルＳ２を例に説明したが、これに限られず、各種の基板を用いることができる。例えば、有機ＥＬパネルや操作用のタッチパネルを用いることができる。また、貼り合せる基板も一対に限られない。液晶パネルや保護パネルの他にタッチパネルを貼り合せたり、あるいは保護パネルを上下に貼り合せる等して、３枚以上の基板や二対以上の基板を貼り合せても良い。
【０１００】
（６）上述の実施形態では、表示パネル製造装置の塗布部１と貼り合せ部２は、別体の接着剤塗布装置１０と基板貼合装置２０として構成したが、同一の装置として構成しても良い。例えば、上側プレート２３と下側プレート２２が対向配置されたチャンバ２１内に、塗布ユニット１２とＵＶ照射ユニット１３を移動可能に設け、下側プレート２２を塗布部１のステージ１１として用いる。すなわち、下側プレート２２に載置した液晶パネルＳ１に接着剤Ｒを塗布して仮硬化した後に、塗布ユニット１２とＵＶ照射ユニット１３を下側プレート２２上から退避させ、貼り合せを行っても良い。
【０１０１】
（７）上述の実施形態では、弾性シート２４が、基板表面に形成される接着層Ｒ１と相似形状で略同じ大きさになるように、基板の形状と大きさに応じて弾性シート２４を交換するようにしていたが、代わりに、塗布ユニット１２において接着層Ｒの塗布領域を調整し、接着層Ｒ１を弾性シート２４と相似形状で略同じ大きさになるようにしても良い。これによって、弾性シート２４は固定の形状と大きさのものを用いることができる。
【０１０２】
（８）上述の実施形態では、接着剤塗布装置１０の仮硬化部として、ＵＶ照射ユニット１３を用いたが、これに限られない。例えば、電磁波照射ユニット、放射線照射ユニット、あるいは赤外線照射ユニットやヒーターを用いることができる。使用する接着剤についても、仮硬化の態様に合わせて、電磁波により硬化する樹脂、放射線により硬化する樹脂、あるいは熱硬化型樹脂を用いることができる。
【０１０３】
（９）上述の実施形態では、ディスペンサ１４としてスリットコータを用いた場合の盛り上がりを押し潰す必要性を説明したが、マルチノズルを用いた場合にも本発明は適用可能である。すなわち、基板にマルチノズルで複数列に塗布した後に、接着剤を展延すると、形成された接着層Ｒ１の表面にはマルチノズル吐出の痕跡により凸凹が形成される。したがって、弾性シート２４によってこの接着層Ｒ１を均一に押圧することによって、凹凸を押し潰すことができる。つまり、塗布の手段や基板のうねりやたわみの状態にかかわらず、ボイドのない貼り合わせを行なうことが出来るので、製品の品質を良好に安定させるとともにその製造コストも低減することが出来る。
【０１０４】
（１０）上述の実施形態では、塗布部１において、接着剤Ｒの塗布後に仮硬化を行ったが、例えば接着剤Ｒの粘度が高く、塗布形状が崩れにくいような場合には、仮硬化を行わなくても良い。また、貼り合せ部２において、基板貼合装置２０のチャンバ２１内部を減圧して真空下で貼り合せを行ったが、大気下で貼り合せを行っても良い。これらの場合は、仮硬化や密閉し減圧する空間を形成するために必要な手段を設けなくて済むので、より低コストに装置を構成でき、低コストで表示パネルを製造できる。
【符号の説明】
【０１０５】
１  塗布部
２  貼り合せ部
３  硬化部
４  搬送部
５  ローダ
６  アンローダ
７  制御装置
１０  接着剤塗布装置
１１  ステージ
１２  塗布ユニット
１３  ＵＶ照射ユニット
１４  ディスペンサ
２０  基板貼合装置
２１  チャンバ
２２  下側プレート
２３  上側プレート
２４  弾性シート
２５  昇降機構
３０  硬化装置
３１  ステージ
３３  ＵＶ照射ユニット
４０  タクタイルセンサ
１００  表示パネル製造装置
Ｒ  接着剤
Ｒ１  接着層
Ｓ１  液晶パネル
Ｓ２  保護パネル
Ｓ１０  積層パネル
Ｌ  液晶表示パネル
Ｔ  タンク
【図１】
2015127795.tif 000005
【図２】
2015127795.tif 000006
【図３】
2015127795.tif 000007
【図４】
2015127795.tif 000008
【図５】
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【図６】
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【図７】
2015127795.tif 000011
【図８】
2015127795.tif 000012
【図９】
2015127795.tif 000013
【図１０】
2015127795.tif 000014
【図１１】
2015127795.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年12月8日(2014.12.8)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板を、少なくとも一方の基板の表面に形成された接着層を介して貼り合わせる基板貼合装置であって、
第１の基板を支持する支持部と、
第２の基板を、前記第１の基板に対向する位置において保持する保持部と、
前記支持部及び前記保持部の少なくとも一方を駆動することにより、前記接着層を介して一対の基板を貼り合わせる駆動部と、
前記支持部又は前記保持部の表面上に設けられ、前記接着層と相似形状で略同じ大きさを有し、前記第１又は第２の基板の前記接着層が形成された部分のみを押圧する弾性シートと、を備えることを特徴とする基板貼合装置。
【請求項２】
前記弾性シートは、前記第１又は第２の基板と接する面が、前記接着層の前記第１又は第２の基板に付着する面と、相似形状で略同じ大きさを有することを特徴とする請求項１記載の基板貼合装置。
【請求項３】
前記弾性シートは、独立孔を有する発泡樹脂から構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の基板貼合装置。
【請求項４】
表示用パネルを含む一対の基板が接着層を介して貼り合わされた表示パネルの製造装置であって、
一対の基板の、少なくとも一方の基板の表面に接着層を形成する接着層形成部と、
前記一対の基板を、前記接着層を介して貼り合わせる貼り合せ部と、
前記一対の基板を、前記接着層形成部と前記貼り合せ部の間で搬送する搬送部と、を有し、
前記貼り合せ部は、
第１の基板を支持する支持部と、
第２の基板を、前記第１の基板に対向する位置において保持する保持部と、
前記支持部及び前記保持部の少なくとも一方を駆動することにより、前記接着層を介して一対の基板を貼り合わせる駆動部と、
前記支持部又は前記保持部の表面上に設けられ、前記接着層と相似形状と略同じ大きさを有し、前記第１又は第２の基板の前記接着層が形成された部分のみを押圧する弾性シートと、を備えることを特徴とする表示パネル製造装置。
【請求項５】
前記接着層形成部は、接着剤を前記少なくとも一方の基板の表面に塗布して前記接着層を形成する接着剤塗布装置を備え、
前記接着剤塗布装置は、前記接着剤の塗布領域を調整して、前記少なくとも一方の基板の表面に、前記弾性シートの前記第１又は第２の基板と接する面と相似形状と略同じ大きさの面を持つ接着層を形成することを特徴とする請求項４記載の表示パネル製造装置。
【請求項６】
表示用パネルを含む一対の基板を接着層を介して貼り合わせて表示パネルの製造を行なう製造方法であって、
一対の基板の、少なくとも一方の基板の表面に接着層を形成する工程と、
第１の基板を支持部により支持する工程と、
第２の基板を、前記第１の基板に対向する位置において保持部により保持する工程と、
前記支持部及び前記保持部の少なくとも一方を駆動部により駆動することにより、前記接着層を介して一対の基板を貼り合わせる工程と、を備え、
前記一対の基板を貼り合わせる工程において、前記支持部又は前記保持部の表面上に設けられた前記接着層と相似形状で略同じ大きさを有する弾性シートにより、前記第１又は第２の基板の前記接着層が形成された部分のみを押圧することを特徴とする表示パネル製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の表示パネル製造装置は、表示用パネルを含む一対の基板が接着層を介して貼り合わされた表示パネルを製造するものであり、一対の基板の、少なくとも一方の基板の表面に接着層を形成する接着層形成部と、前記一対の基板を、前記接着層を介して貼り合わせる貼り合せ部と、前記一対の基板を、前記接着層形成部と前記貼り合せ部の間で搬送する搬送部と、を有し、前記貼り合せ部は、第１の基板を支持する支持部と、第２の基板を、前記第１の基板に対向する位置において保持する保持部と、前記支持部及び前記保持部の少なくとも一方を駆動することにより、前記接着層を介して一対の基板を貼り合わせる駆動部と、前記支持部又は前記保持部の表面上に設けられ、前記接着層と相似形状で略同じ大きさを有し、前記第１又は第２の基板の前記接着層が形成された部分のみを押圧する弾性シートと、を備える。
【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】
塗布ユニット１２は、液晶パネルＳ１に対して接着剤Ｒを塗布する。塗布ユニット１２は、接着剤Ｒを収容するタンクＴと、配管を介してタンクＴに接続されたディスペンサ１４とを備えている。ディスペンサ１４として、たとえば、先端にスリット状のノズルを備えたスリットコータを用いることができる。ディスペンサ１４は走査装置（図示せず）によってステージ１１上を移動可能に構成され、タンクＴに収容された接着剤Ｒを液晶パネルＳ１に吐出する。また、走査装置によって接着剤Ｒの塗布領域を調整可能である。また、塗布ユニット１２は、不図示の進退駆動手段を備えており、塗布ユニット１２をステージ１１に対して進退可能に駆動する。もちろん、塗布ユニット１２とステージ１１が相対的に移動されれば良く、ステージ１１が駆動されても良い。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
なお、必ずしも発泡樹脂のすべての空孔が独立孔である必要はなく、概ね８０％以上が独立孔であれば、連続孔が存在していても良い。また、弾性シート２４の表裏面には孔が存在せず、内部のみに存在していてもよい。また、表裏面に連続孔が形成され、内部に独立孔が形成されていても良い。この場合は、内部の空孔の概ね８０％以上が独立孔であれば良い。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
ここで、基板貼合装置２０が弾性シート２４を備えておらず、液晶パネルＳ１が下側プレート２２上に直接載置された場合に、生じ得る事態について説明する。図５（Ａ）に示すように、液晶パネルＳ１にうねりやしなりがあってその表面が不均一な状態であった場合には、下側プレート２２と液晶パネルＳ１の間にはわずかな隙間が生じる。この隙間によって、接着層Ｒ１に下側プレート２２の押圧力が接着層Ｒ１に均一に伝達されない可能性がある。特に、上述したように、接着剤Ｒの塗布にスリットコータを用いた場合には、接着層Ｒ１の外縁部に盛り上がりが生じ、さらにその内側に凹んだ部分が生じることがある。この盛り上がりを十分に伸展できなければ、図５（Ｂ）に示すように、盛り上がりの内側の凹んだ部分が残ってしまう可能性がある。特に、接着剤の塗布後貼り合せ前に仮硬化を行った場合、接着剤は伸展し難くなるので、その影響は顕著となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
図７に示すように、弾性シート２４が接着層Ｒ１より大きい場合、液晶パネルＳ１の、接着層Ｒ１が形成されていない縁の部分が、弾性シート２４によって余分に押し上げられることになる。それによって、液晶パネルＳ１の縁の部分がしなって、接着層Ｒ１を内側に押す力がはたらく。これによって接着層Ｒ１のパネル外縁方向への伸展が阻害され、外縁部の盛り上がりが十分に押し潰されず、凹み部分が残り、ボイドが生じてしまう可能性がある。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
液晶パネルＳ１と保護パネルＳ２を貼り合せて形成された積層パネルＳ１０は、不図示のピックアップ手段によって貼り合せ部２から搬出され、搬送部４で搬送され、硬化部３に搬入される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
まず、図１に示すように、液晶パネルＳ１及び保護パネルＳ２が、ローダ５によって表示パネル製造装置１００に搬入され、搬送部４で搬送される。液晶パネルＳ１が不図示のピックアップ手段によって塗布部１に搬入され、図２に示すように、接着剤塗布装置１０のステージ１１に載置される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
接着層Ｒ１が形成された液晶パネルＳ１は、塗布部１から搬出され、再び搬送部４で搬送される。続いて、不図示のピックアップ手段によって貼り合せ部２に搬入され、図３（Ａ）に示すように、基板貼合装置２０の下側プレート２２に載置される。このとき、接着層Ｒ１が形成された表面が上を向くように載置される。保護パネルＳ２も貼り合せ部２に搬入され、上側プレート２３に受け渡されて保持機構により保持される。このとき、チャンバ２１は上方に移動しているため、下側プレート２２と上側プレート２３は開放されている。両パネルの搬送が完了するとチャンバ２１は下方に位置するように駆動され、下側プレート２２と上側プレート２３をチャンバ２１の内部に収容する。チャンバ２１内部には密閉空間が形成され、図示しない排気手段によって密閉空間内が減圧される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
液晶パネルＳ１と保護パネルＳ２の貼り合せが完了すると、減圧状態が解除され、チャンバを上方に移動し、密閉空間が開放される。積層パネルＳ１０は、貼り合せ部２から搬出され、再び搬送部４で搬送される。続いて、不図示のピックアップ手段によって硬化部３へ搬入される。なお、貼り合せ部２から硬化部３への搬送の過程で、積層パネルＳ１０を一定時間、大気中で放置しても良い。この放置時間において、積層パネルＳ１０が大気圧によって押圧されて安定する。また、接着層Ｒ１にボイドが残留していても、十分な時間放置することによって、ボイドも低減させることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
また、弾性シート２４が接着層Ｒ１より大きい場合、上述したように、基板の外縁部分が弾性シート２４によって余分に押し上げられることになる。そのため、接着層Ｒ１の伸展が阻害され、外縁付近にボイドが発生したと考えられる。図１２（Ｂ）の比較例３の圧力分布図を見てわかるように、図中の上下右に色が相違する部分があり、基板のこれらに相当する部分の圧力分布が不均衡であることが分かる。図中の下方外縁部はやや強く圧力が生じているが、その上側や中央付近にある白い部分は圧力が弱い。図中右および上部分のやや白く見える部分も圧力が弱い。貼り合せ試験では、圧力分布に見られたほぼ外縁全体にわたる低圧力部分において、ボイドの発生が確認された。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
図１３（Ａ）は実施例１の１回目の圧力分布測定試験における圧力分布図であり、図１３（Ｂ）は実施例１の６００回目の圧力分布測定試験における圧力分布図である。図１４（Ａ）は実施例２の１回目の圧力分布測定試験における圧力分布図であり、図１４（Ｂ）は実施例２の６００回目の圧力分布測定試験における圧力分布図である。図１５（Ａ）は実施例４の１回目の圧力分布測定試験における圧力分布図であり、図１５（Ｂ）は実施例４の６００回目の圧力分布測定試験における圧力分布図である。