(57)【要約】【課題】設備の構成が簡単であり、且つ、真空空間の縮小化を図ることができる基板の貼り合せ装置及び基板の貼り合せ方法を提供する。【解決手段】貼り合せ装置１は、上部材６及び下部材７と、表示基板１０１を保持する基板保持部２５と、タッチセンサ付き基板１２１を支持する基板支持台４２と、位置検出部と、駆動制御部とを備える。位置検出部は、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１の相対的な位置を検出する。駆動制御部は、位置検出部の検出結果に基づいて、下部材７を移動させてタッチセンサ付き基板１２１の位置決めを行う制御と、上部材６と下部材７を当接させて表示基板１０１及びタッチセンサ付き基板１２１を収容する真空容器２０を形成する制御と、真空容器２０内を真空引きする制御と、基板支持台４２を移動させて表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１を貼り合わせる制御を行う。【選択図】図１１
2013137450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示基板とカバー基板を、紫外線硬化樹脂を介して真空下で貼り合わせる基板の貼り合せ装置において、
互いに当接することで真空容器を形成する上部材及び下部材と、
前記上部材に設けられ、前記表示基板又は前記カバー基板を保持する基板保持部と、
前記下部材に設けられ、前記紫外線硬化樹脂が塗布された前記カバー基板又は前記表示基板を支持する基板支持台と、
前記基板保持部及び前記基板支持台に保持された前記表示基板と前記カバー基板の相対的な位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記表示基板と前記カバー基板とを相対的に位置決めさせる制御と、前記上部材と前記下部材を当接させて前記表示基板及び前記カバー基板を収容する真空容器を形成する制御と、前記真空容器内を真空引きする制御と、前記基板保持部と前記基板支持台とを相対的に移動させて前記表示基板と前記カバー基板を貼り合わせる制御とを行う駆動制御部と、
を備える基板の貼り合せ装置。
【請求項２】
前記表示基板と前記カバー基板が対向する上下方向に直交する水平方向と、前記上下方向の延びる軸を中心とした回転方向へ前記下部材を移動させる下部材移動機構を備え、
前記駆動制御部は、前記下部材移動機構の駆動を制御して前記下部材を移動させ、前記表示基板と前記カバー基板との位置合せを行う
請求項１に記載の基板の貼り合せ装置。
【請求項３】
前記基板保持部が保持する前記表示基板又は前記カバー基板の供給位置と、前記下部材の上方であって前記下部材に対向する位置との間で、前記上部材を移動させる上部材移動機構を備える
請求項１又は２に記載の基板の貼り合せ装置。
【請求項４】
前記上部材を上昇及び下降させる上部材昇降機構を備え、
前記駆動制御部は、前記上部材昇降機構の駆動を制御して前記上部材を下降させて前記下部材に当接させ、前記真空容器を形成する
請求項１〜３のいずれかに記載の基板の貼り合せ装置。
【請求項５】
前記基板支持台を上昇及び下降させる支持台昇降機構を備え、
前記駆動制御部は、前記支持台昇降機構の駆動を制御して前記基板支持台を上昇させることにより、前記表示基板と前記カバー基板を貼り合わせる
請求項１〜４のいずれかに記載の基板の貼り合せ装置。
【請求項６】
前記上部材又は前記下部材の少なくとも一方には、前記真空容器内を脱気するための排気口を有する
請求項１〜５のいずれかに記載の基板の貼り合せ装置。
【請求項７】
前記カバー基板又は前記表示基板に紫外線硬化樹脂を塗布する樹脂塗布部と、
前記樹脂塗布部により紫外線硬化樹脂が塗布された前記カバー基板又は前記表示基板を、前記基板支持台へ搬送する基板搬送部と、を備える
請求項１〜６のいずれかに記載の基板の貼り合せ装置。
【請求項８】
前記樹脂塗布部は、スリットコータ又はスクリーン印刷によって前記カバー基板又は前記表示基板に紫外線硬化樹脂を塗布する
請求項７に記載の基板の貼り合せ装置。
【請求項９】
前記樹脂塗布部によって紫外線硬化樹脂が塗布された前記カバー基板又は前記表示基板を前記基板支持台に搬送する前に、前記カバー基板又は前記表示基板に塗布された紫外線硬化樹脂に対して、紫外線を予備照射する紫外線予備照射部を備える
請求項７又は８に記載の基板の貼り合せ装置。
【請求項１０】
前記真空容器の外部に設けられ、前記表示基板と前記カバー基板との間に介在された未硬化の紫外線硬化樹脂の複数箇所に対して紫外線を照射する仮固定用光源を備える
請求項１〜９のいずれかに記載の基板の貼り合せ装置。
【請求項１１】
前記真空容器の内部に設けられ、前記表示基板と前記カバー基板との間に介在された未硬化の紫外線硬化樹脂の複数箇所に対して紫外線を照射する仮固定用光源を備える
請求項１〜９のいずれかに記載の基板の貼り合せ装置。
【請求項１２】
前記仮固定用光源は、線状の光源であり、前記表示基板と前記カバー基板との間に介在された未硬化の紫外線硬化樹脂の側面に、紫外線を照射する
請求項１０又は１１に記載の基板の貼り合せ装置。
【請求項１３】
前記真空容器の外部に設けられ、前記表示基板と前記カバー基板との間に介在された未硬化の紫外線硬化樹脂の全面に対して紫外線を出射する光源を有する樹脂硬化部を備える
請求項１〜１２のいずれかに記載の基板の貼り合せ装置。
【請求項１４】
互いに当接することで真空容器を形成する上部材及び下部材のうちの前記上部材に設けられた基板保持部により表示基板又はカバー基板を保持する工程と、
紫外線硬化樹脂が塗布された前記カバー基板又は前記表示基板を前記下部材に設けられた基板支持台により支持する工程と、
前記基板保持部及び前記基板支持台に保持された前記表示基板と前記カバー基板の相対的な位置を位置検出部により検出する工程と、
前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記表示基板と前記カバー基板とを相対的に位置決めする工程と、
前記上部材と前記下部材を当接させ、前記表示基板及び前記カバー基板を収容する真空容器を形成する工程と、
前記真空容器内を真空引きする工程と、
前記基板保持部と前記基板支持台とを相対的に移動させて前記表示基板と前記カバー基板を貼り合わせる工程と、を有する
基板の貼り合せ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶モジュール（ＬＣＭ）や有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）モジュールなどの表示基板と、タッチセンサ付き基板や保護基板などのカバー基板とを貼り合わせる基板の貼り合せ装置及び基板の貼り合せ方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。近年、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テープ）、そしてＵＶ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。特許文献１には、真空容器内で駆動パネルと封止パネルとを貼りあわせる表示装置の製造方法が開示されている。この特許文献１に開示された製造方法を行う製造装置は、内部を真空にすることが可能な真空容器を有している。そして、真空容器には、駆動パネルを支持する基体と、封止パネルを支持して駆動パネルに対して相対的に移動させる移動機構と、封止用接着樹脂を押すための加圧部材が配設されている。
【０００４】
特許文献１に開示された製造方法では、封止用接着樹脂と封止パネルとの間に隙間が形成されてしまっても、その隙間は空気の気泡ではなく真空の隙間となる。したがって、真空を解除することにより真空の隙間に封止用接着樹脂が吸引され、形成されていた隙間がつぶれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４３４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された製造方法では、真空容器内にパネルを貼り合わせる機構を配設しているため、設備の構成が複雑になる。また、真空容器内の容積が大きくなり、装置の大型化を招いてしまう。そして、真空容器内の容積が大きいことで、真空容器内を真空引きする時間が長くなり、タクトタイムの短縮化を妨げてしまう。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術における実情を考慮し、設備の構成が簡単であり、且つ、真空容器の容積を縮小することができる基板の貼り合せ装置及び基板の貼り合せ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の基板の貼り合せ装置は、表示基板とカバー基板を、紫外線硬化樹脂を介して真空下で貼り合わせる装置である。この基板の貼り合せ装置は、上部材及び下部材と、基板保持部と、基板支持台と、位置検出部と、駆動制御部とを備えている。
上部材及び下部材は、互いに当接することで真空容器を形成する。
基板保持部は、上部材に設けられており、表示基板又はカバー基板を保持する。
基板支持台は、下部材に設けられており、紫外線硬化樹脂が塗布されたカバー基板又は表示基板を支持する。
位置検出部は、基板保持部及び基板支持台に保持された表示基板とカバー基板の相対的な位置を検出する。
駆動制御部は、位置検出部の検出結果に基づいて、表示基板とカバー基板とを相対的に位置決めさせる制御と、上部材と下部材を当接させて表示基板及びカバー基板を収容する真空容器を形成する制御と、真空容器内を真空引きする制御と、基板保持部と基板支持台とを相対的に移動させて表示基板とカバー基板を貼り合わせる制御とを行う。
【０００９】
本発明の基板の貼り合せ方法は、まず、互いに当接することで真空容器を形成する上部材及び下部材のうちの上部材に設けられた基板保持部により表示基板又はカバー基板を保持する。また、紫外線硬化樹脂が塗布されたカバー基板又は表示基板を下部材に設けられた基板支持台により支持する。
次に、基板保持部及び基板支持台に保持された表示基板とカバー基板の相対的な位置を位置検出部により検出する。
続いて、位置検出部の検出結果に基づいて、表示基板とカバー基板とを相対的に位置決めさせる。
次に、上部材と下部材を当接させ、表示基板及びカバー基板を収容する真空容器を形成する。
その後、真空容器内を真空引きしてから、基板保持部と基板支持台とを相対的に移動させて表示基板とカバー基板を貼り合わせる。
【００１０】
本発明の基板の貼り合せ装置及び基板の貼り合せ方法では、上部材に設けた基板保持部によって表示基板又はカバー基板を保持し、下部材に設けた基板支持台によってカバー基板又は表示基板を支持する。そして、上部材と下部材を互いに当接させることにより表示基板とカバー基板を収容する真空容器を形成する。これにより、表示基板とカバー基板との間に介在された紫外線硬化樹脂に気泡が入らないようにすることができる。
【００１１】
また、本発明の基板の貼り合せ装置及び基板の貼り合せ方法では、２つの基板を貼り合わせる構成が真空容器を形成するための構成を兼ねる。その結果、装置の部品点数を削減することができ、設備の構成を簡単にすることができる。
【００１２】
また、２つの基板を貼り合わせる構成が真空容器の構成を兼ねることで、真空容器内に２つの基板を貼り合わせる構成を配置する場合よりも、真空容器内の容積を縮小することができる。その結果、真空容器内を真空にするために要する時間を短くすることができ、タクトタイムの短縮化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の基板の貼り合せ装置及び基板の貼り合せ方法によれば、設備の構成を簡単にすることができ、且つ、真空容器の容積を縮小することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の基板の貼り合せ装置により貼り合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】本発明の基板の貼り合せ装置により貼り合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】本発明の基板の貼り合せ装置の一実施形態の概略構成を示す平面図である。
【図４】本発明の基板の貼り合せ装置の一実施形態の概略構成を示す正面図である。
【図５】本発明の基板の貼り合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】本発明の基板の貼り合せ装置の一実施形態における基板供給台に表示基板を載置した状態を示す説明図である。
【図７】本発明の基板の貼り合せ装置の一実施形態における基板供給台が表示基板を上部材に供給した状態を示す説明図である。
【図８】本発明の基板の貼り合せ装置の一実施形態における上部材の基板保持部が表示基板を保持した状態を示す説明図である。
【図９】本発明の基板の貼り合せ装置の一実施形態における上部材と下部材が対向し、位置検出部によって表示基板とカバー基板の相対的な位置を検出する状態を示す説明図である。
【図１０】本発明の基板の貼り合せ装置の一実施形態における位置検出部を拡大して示す説明図である。
【図１１】本発明の基板の貼り合せ装置の一実施形態における上部材と下部材が当接して真空容器を形成した状態を示す説明図である。
【図１２】本発明の基板の貼り合せ装置の一実施形態における下部材の基板支持台が上昇し、表示基板とカバー基板を貼り合わせた状態を示す説明図である。
【図１３】本発明の基板の貼り合せ装置の一実施形態における仮固定用光源により表示基板とカバー基板との間に介在された紫外線硬化樹脂を仮固定した状態の説明図である。
【図１４】本発明の基板の貼り合せ装置の一実施形態における上部材が上昇し、表示基板とカバー基板を貼り合わせた基板組立体を次の工程へ搬送する状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、基板の貼り合せ装置及び基板の貼り合せ方法を実施するための形態について、図１〜図１４を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
【００１６】
［表示基板］
まず、表示基板について、図１を参照して説明する。
図１は、基板の貼り合せ装置により貼り合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。
【００１７】
図１に示すように、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。
【００１８】
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。
【００１９】
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よりも外周の輪郭が小さい。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１３１（図９参照）を介して貼り付けられる。
【００２０】
［カバー基板］
次に、カバー基板の一具体例を示すタッチセンサ付き基板１２１について、図２を参照して説明する。
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。
【００２１】
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ブラックマトリクス（ＢＭ）１２３を備えている。基板本体１２２は、長方形の板状に形成されている。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。
【００２２】
ブラックマトリクス１２３は、長方形の枠状に形成されている。このブラックマトリクスの外周の輪郭は、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の外周の輪郭と略等しい。ブラックマトリクス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。
【００２３】
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、ガラス材により形成された保護基板であってもよい。
【００２４】
［基板の貼り合せ装置］
次に、本発明の基板の貼り合せ装置の一実施形態について、図３及び図４を参照して説明する。
図３は、本発明の基板の貼り合せ装置の一実施形態の概略構成を示す平面図である。図４は、本発明の基板の貼り合せ装置の一実施形態の概略構成を示す正面図である。
【００２５】
図３に示すように、基板の貼り合せ装置１は、架台２と、樹脂塗布部３と、基板搬送部４と、供給台５と、上部材６と、下部材７と、位置検出部８と、樹脂硬化部９とを備えている。樹脂塗布部３、基板搬送部４、供給台５、下部材７、位置検出部８及び樹脂硬化部９は、架台２の上面に配置されている。また、上部材６は、架台２の上方に配置されている。
【００２６】
供給台５、下部材７、位置検出部８及び樹脂硬化部９は、それぞれ適当な間隔をあけて並べて配置されている。ここで、供給台５及び下部材７等が並ぶ方向を第１の方向Ｘとする。また、架台２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、架台２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。
【００２７】
樹脂塗布部３は、架台２における第１の方向Ｘの略中央に配置されている。この樹脂塗布部３には、基板移送部（不図示）によってタッチセンサ付き基板１２１（図２参照）が供給される。樹脂塗布部３は、供給されたタッチセンサ付き基板１２１のブラックマトリクス１２３側の面に紫外線硬化樹脂１３１を塗布する。樹脂塗布部３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１３１をタッチセンサ付き基板１２１に塗布する。
【００２８】
基板搬送部４は、樹脂塗布部３により紫外線硬化樹脂１３１が塗布されたタッチセンサ付き基板１２１を、下部材７の後述する基板支持台４２に搬送する。この基板搬送部４は、Ｙ軸ガイド１２に案内されて第２の方向Ｙへ移動する。つまり、樹脂塗布部３と下部材７は、互いに第２の方向Ｙに対向している。なお、各構成要素の配置は、適宜設定されるものであり、本実施の形態に限定されない。
【００２９】
供給台５は、架台２における第１の方向Ｘの一方の端部に配置されている。図４に示すように、供給台５には、基板反転部１４０によって表示基板１０１が供給される。表示基板１０１は、基板反転部１４０によって反転され、偏光板１０４側の面が下方に向いた状態で供給台５に載置される。
【００３０】
供給台５は、供給台移動部１５によって移動される。供給台移動部１５は、供給台５を第３の方向Ｚへ移動させる供給台昇降機構１６と、供給台５及び供給台昇降機構１６を第１の方向Ｘへ移動させる供給台水平移動機構１７とを有している。供給台水平移動機構１７は、供給台昇降機構１６を支持するスライダ１８と、スライダ１８を第１の方向Ｘへ案内するＸ軸ガイド１９（図３参照）と、スライダ１８を移動させるための駆動部（不図示）から構成されている。
【００３１】
上部材６と下部材７は、互いに当接することにより、密閉された内部空間を有する真空容器２０（図１１参照）を形成する。
上部材６は、下部が開口した中空の直方体状に形成されており、長方形の板状に形成された上蓋部２１と、この上蓋部の四辺に連続して下方に延びる周壁部２２を有している。
【００３２】
上部材６の周壁部２２は、長方形の枠状に形成されており、先端部が上部材６の下端となる。この周壁部２２の先端部には、シール部材２４が取り付けられている。シール部材２４は、下部材７に当接して密着し、周壁部２２の先端部と下部材７との間を密閉する。このシール部材２４の材料としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴムなどのゴム部材を適用することができる。
【００３３】
また、周壁部２２の内面には、表示基板１０１の保持手段の一例として、基板保持部２５を設けている。この基板保持部２５は、周壁部２２の内面から略垂直に突出しており、エアシリンダや油圧シリンダなどの駆動機構により繰り出し可能に構成されている。
本実施の形態では、周壁部２２における第１の方向Ｘに対向する２つの内面に基板保持部２５が設けられている。しかし、本発明に係る基板保持部は、周壁部２２における４つの内面に設けてもよい。
【００３４】
基板保持部２５は、表示基板１０１の側部を挟んで保持し、表示基板１０１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。この基板保持部２５は、表示基板１０１を挟んで保持する保持状態と、この保持状態よりも周壁部２２の内面から突出する長さが短くなった待機状態に変形する。
図４には、待機状態の基板保持部２５を示す。表示基板１０１を上部材６の内側に挿入する際は、表示基板１０１との干渉を避けるために、基板保持部２５を待機状態にする。
【００３５】
なお、基板保持部２５の保持力（挟持力）が不足する場合は、上蓋部２１の内面に静電吸着部を設けてもよい。或いは、基板保持部２５に代えて、上蓋部２１の内面に静電吸着部を設けてもよい。静電吸着部は、静電気を発生させて表示基板１０１のフレーム１０３側を吸着する。表示基板１０１は、真空容器２０（図１１参照）内に配置され、タッチセンサ付き基板１２１と貼り合わせられる。そのため、真空容器２０内で表示基板１０１を吸着する場合は、負圧吸引以外の方法で行う必要がある。表示基板１０１を吸着するその他の方法としては、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２５の下方には、仮固定用光源２６が設けられている。この仮固定用光源２６は、第２の方向Ｙに延びる線状の光源であり、紫外線を出射する。仮固定用光源２６から出射された紫外線は、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１３１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を仮固定することができ、両者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１３１が表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１との間から漏れ出ないようにすることができる。
本実施の形態では、周壁部２２における第１の方向Ｘに対向する２つの内面に仮固定用光源２６が設けられている。しかし、本発明に係る仮固定用光源は、周壁部２２における４つの内面に設けてもよい。
【００３７】
上部材６は、上部材移動部３１によって移動される。上部材移動部３１は、上部材６を第３の方向Ｚへ移動させる上部材昇降機構３２と、上部材６及び上部材昇降機構３２を第１の方向Ｘへ移動させる上部材水平移動機構３３とを有している。
【００３８】
上部材昇降機構３２には、上部材６の上蓋部２１が固定されている。この上部材昇降機構３２としては、例えば、エアシリンダや油圧シリンダなどを適用することができる。上部材水平移動機構３３は、上部材昇降機構３２が固定されるスライダ３４と、スライダ３４を第１の方向Ｘへ案内するＸ軸ガイド３５と、スライダ３４を移動させるための駆動部（不図示）から構成されている。
【００３９】
下部材７は、略長方形の板状に形成されている。この下部材７の外周の輪郭は、上部材６における周壁部２２の外周の輪郭よりも大きく形成されている。この下部材７には、真空容器２０（図１１参照）内を脱気するための排気口７ａが形成されている。この排気口７ａには、排気管４０の一端部が接続されている。そして、排気管４０の他端部は、真空ポンプ４５（図５参照）に接続されている。真空ポンプ４５が駆動すると、真空容器２０内の気体が排気口７ａ及び排気管４０を通って排気される。
【００４０】
下部材７は、下部材移動部４１によって移動される。下部材移動部４１は、下部材７を支持し、架台２に移動可能に支持されている。この下部材移動部４１は、第１方向Ｘ及び第２の方向Ｙと、第３の方向Ｚに延びる軸を中心とした回転方向θ（図３参照）へ移動し、下部材７を同方向へ移動させる。
【００４１】
下部材７の上面には、基板支持台４２が配置されている。この基板支持台４２は、紫外線硬化樹脂１３１が塗布されたタッチセンサ付き基板１２１を支持する（図１１参照）。基板支持台４２の上面は、タッチセンサ付き基板１２１を静電吸着する。なお、基板支持台４２としては、負圧吸引以外の方法でタッチセンサ付き基板１２１を吸着する構成であればよい。
【００４２】
基板支持台４２は、下部材７の上面に配置された支持台移動部４３に支持されており、この支持台移動部４３によって第３の方向Ｚへ移動される。支持台移動部４３としては、例えば、エアシリンダや油圧シリンダなどを適用することができる。
【００４３】
位置検出部８は、表示基板１０１及びタッチセンサ付き基板１２１を撮像して、両者の相対的な位置を検出する。この位置検出部８は、第１のレンズ鏡筒５１と、第２のレンズ鏡筒５２と、信号処理部５３とを有している。
なお、本実施の形態では、位置検出部８を１つ設けた場合を例に挙げて説明するが、本発明に係る位置検出部は、精度の向上及びタクトタイムの短縮を行うために、２つ、もしくは２つよりも多く設けることが好ましい。その場合、表示基板１０１及びタッチセンサ付き基板１２１の対角または対辺を撮像するとよい。
【００４４】
第１のレンズ鏡筒５１の対物レンズ（不図示）は、上方を向いており、表示基板１０１の所定の領域からの像光を取り込む。一方、第２のレンズ鏡筒５２の対物レンズは、下方を向いており、タッチセンサ付き基板１２１の所定に領域からの像光を取り込む。信号処理部５３は、第１のレンズ鏡筒５１及び第２のレンズ鏡筒５２によって取り込まれた像光を電気信号に変換する。変換された電気信号は、後述する駆動制御部６１（図５参照）に送信される。
【００４５】
位置検出部８は、架台２上に設けられた位置検出部移動機構５５に支持されており、この位置検出部移動機構５５によって第１の方向Ｘへ移動される。位置検出部移動機構５５は、位置検出部８を支持するスライダ５６と、スライダ５６を第１の方向Ｘへ案内するＸ軸ガイド（不図示）と、スライダ５６を移動させるための駆動部（不図示）から構成されている。
【００４６】
位置検出部８は、表示基板１０１及びタッチセンサ付き基板１２１の所定の領域を撮像する撮像位置と、上部材６及び下部材７から離れた退避位置との間を移動する。位置検出部８は、上部材６及び下部材７によって真空容器２０を形成する際に、退避位置に移動して上部材６との干渉を避ける。
【００４７】
図３に示すように、樹脂硬化部９は、架台２における第１の方向Ｘの一方の端部に配置されている。この樹脂硬化部９には、重ね合わされた表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１が搬送される。樹脂硬化部９は、供給された両基板１０１，１２１間の紫外線硬化樹脂１３１に紫外線を照射して、紫外線硬化樹脂１３１の全体を硬化させる。
【００４８】
［基板の貼り合せ装置の制御系］
次に、基板の貼り合せ装置１の制御系について、図５を参照して説明する。
図５は、貼り合せ装置１の制御系を示すブロック図である。
【００４９】
図５に示すように、基板の貼り合せ装置１は、駆動制御部６１を備えている。この駆動制御部６１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。
【００５０】
駆動制御部６１は、樹脂塗布部３と、基板搬送部４と、供給台移動部１５と、位置検出部８と、位置検出部移動機構５５と、樹脂硬化部９に接続されている。また、駆動制御部６１は、上部材移動部３１と、基板保持部２５と、仮固定用光源２６と、下部材移動部４１と、支持台移動部４３と、真空ポンプ４５に接続されている。
【００５１】
樹脂塗布部３は、駆動制御部６１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１３１を塗布する。基板搬送部４は、駆動制御部６１に駆動制御され、紫外線硬化樹脂１３１が塗布されたタッチセンサ付き基板１２１を、下部材７の基板支持台４２に搬送する。
【００５２】
供給台移動部１５は、駆動制御部６１によって駆動制御され、表示基板１０１が載置された供給台５を上部材６への受け渡し位置まで移動させる。上部材移動部３１は、駆動制御部６１によって駆動制御され、上部材６を移動させる。上部材６は、表示基板１０１を受け取る位置から下部材７と真空容器２０を形成する位置まで移動する。基板保持部２５は、駆動制御部６１によって駆動制御され、表示基板１０１を保持する。
【００５３】
位置検出部移動機構５５は、駆動制御部６１によって駆動制御され、位置検出部８を前述した撮像位置又は退避位置に移動させる。撮像位置に配置された位置検出部８は、基板保持部２５に保持された表示基板１０１と、基板支持台４２に支持されているタッチセンサ付き基板１２１を撮像して、両者の相対的な位置を検出する。そして、検出結果を駆動制御部６１に送信する。
【００５４】
駆動制御部６１は、位置検出部８の検出結果に基づいて、下部材移動部４１を駆動制御して下部材７を移動させ、タッチセンサ付き基板１２１を表示基板１０１に対して位置合せする。支持台移動部４３は、駆動制御部６１によって駆動制御され、タッチセンサ付き基板を支持した基板支持台４２を上昇させて、タッチセンサ付き基板１２１を表示基板１０１に貼り合わせる。
【００５５】
仮固定用光源２６は、駆動制御部６１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１３１の側面に紫外線を照射する。樹脂硬化部９は、駆動制御部６１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１３１の全面に対して紫外線を照射する。
【００５６】
［基板の貼り合せ方法］
次に、基板の貼り合せ装置１によって行われる基板の貼り合せ方法について、図６〜図１４を参照して説明する。
図６〜図１４は、基板の貼り合せ装置１によって行われる基板の貼り合せ方法を説明する説明図である。
【００５７】
基板の貼り合せ装置１によって行われる基板の貼り合せ方法は、まず、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１を用意する。
次に、供給台５が基板反転部１４０から表示基板１０１を受け取る（図６を参照）。これにより、表示基板１０１は、フレーム１０３を上方に向けた状態で供給台５に載置される。
【００５８】
続いて、供給台移動部１５における供給台水平移動機構１７の駆動により、表示基板１０１を載せた供給台５が第１の方向Ｘの下部材７側に移動して、表示基板１０１の受け渡し位置に移動する。この受け渡し位置は、供給台５が基板反転部１４０から表示基板１０１を受け取る受け取り位置と、下部材７との間に設定されている。
【００５９】
また、上部材移動部３１における上部材水平移動機構３３の駆動により、上部材６が第１の方向Ｘに移動して、表示基板１０１の受け渡し位置に配置される。これにより、供給台５と上部材６は、受け渡し位置において第３の方向Ｚに対向する。
【００６０】
次に、供給台移動部１５における供給台昇降機構１６の駆動により、供給台５が第３の方向Ｚ（上方）に移動して、上部材６に接近する（図７参照）。これにより、表示基板１０１のフレーム１０３側が上部材６における上蓋部２１の内面に接触する。
【００６１】
そして、上部材６に設けた基板保持部２５が駆動して、表示基板１０１を挟み込んで保持する（図８参照）。このとき、基板保持部２５は、表示基板１０１のフレーム１０３に当接して、表示基板１０１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。
【００６２】
一方、樹脂塗布部３（図３参照）には、タッチセンサ付き基板１２１が供給される。樹脂塗布部３は、供給されたタッチセンサ付き基板１２１のブラックマトリクス１２３が設けられた面に、紫外線硬化樹脂１３１を塗布する。続いて、基板搬送部４が、紫外線硬化樹脂１３１が塗布されたタッチセンサ付き基板１２１を、下部材７に設けた基板支持台４２に搬送する。これにより、紫外線硬化樹脂１３１が塗布されたタッチセンサ付き基板１２１は、基板支持台４２に支持される。
【００６３】
次に、上部材移動部３１における上部材水平移動機構３３の駆動により、上部材６が第１の方向Ｘに移動して、下部材７の上方に配置される（図９参照）。これにより、上部材６の基板保持部２５に保持された表示基板１０１は、下部材７の基板支持台４２に支持されたタッチセンサ付き基板１２１に対向する。
続いて、撮像位置に配置された位置検出部８が、表示基板１０１の水平方向の位置と、タッチセンサ付き基板１２１の水平方向の位置を検出する。
【００６４】
ここで、位置検出部８による表示基板１０１及びタッチセンサ付き基板１２１の位置検出について、図１０を参照して説明する。
図１０は、位置検出部８を拡大して示す説明図である。
【００６５】
図１０に示すように、位置検出部８は、第１のレンズ鏡筒５１により表示基板１０１の所定の領域からの像光を取り込む。表示基板１０１の基板本体１０２には、例えば、ブラックマトリクス１０６が設けられている。位置検出部８は、表示基板１０１におけるブラックマトリクス１０６の端部を含む領域を撮像し、ブラックマトリクス１０６の内側（内周の輪郭を形成する辺）の位置によって表示基板１０１の位置を検出する。
【００６６】
また、位置検出部８は、第２のレンズ鏡筒５２によりタッチセンサ付き基板１２１の所定の領域から像光を取り込む。位置検出部８は、タッチセンサ付き基板１２１におけるブラックマトリクス１２３の端部を含む領域を撮像し、ブラックマトリクス１２３の内側（内周の輪郭を形成する辺）の位置によってタッチセンサ付き基板１２１の位置を検出する。これにより、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１の相対的な位置が検出され、表示基板１０１に対するタッチセンサ付き基板１２１のズレ量が検知される。
【００６７】
なお、本実施の形態では、ブラックマトリクス１０６，１２３の位置から両基板１０１，１２１の位置をそれぞれ検出したが、両基板１０１，１２１の相対的な位置の検出は、ブラックマトリクス１０６，１２３を用いることに限定されない。例えば、表示基板１０１に設けられているアライメントマーク１０５や、表示基板１０１における基板本体１０２の端面の位置などから表示基板１０１の位置を検出してもよい。また、タッチセンサ付き基板１２１に設けられたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）パターンや、タッチセンサ付き基板１２１における基板本体１２２の端面の位置などからタッチセンサ付き基板１２１の位置を検出してもよい。
【００６８】
表示基板１０１及びタッチセンサ付き基板１２１の位置検出を終了すると、位置検出部８は、位置検出部移動機構５５により退避位置に移動する。
【００６９】
次に、下部材移動部４１の駆動により、下部材７が第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ及び回転方向θへ移動して、表示基板１０１に対するタッチセンサ付き基板１２１の位置合せを行う。つまり、位置検出部８によって検出した表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１の相対的な位置に基づいて、駆動制御部６１が下部材移動部４１の駆動を制御し、下部材７を移動させることにより、タッチセンサ付き基板１２１の位置決めを行う。
【００７０】
続いて、上部材移動部３１における上部材昇降機構３２の駆動により、上部材６が下降して下部材７に当接する（図１１参照）。これにより、表示基板１０１及びタッチセンサ付き基板１２１を収容する真空容器２０が形成される。
次に、真空容器２０内を真空引きする。つまり、真空容器２０内の気体を排気口７ａから排気する。その結果、表示基板１０１及びタッチセンサ付き基板１２１を収容する空間が真空状態になる。
【００７１】
次に、支持台移動部４３の駆動により、基板支持台４２が上昇して、タッチセンサ付き基板１２１を表示基板１０１に貼り合わせる（図１２参照）。これにより、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１は、両者間に紫外線硬化樹脂１３１を介在した状態で貼り合わされる。この基板の貼り合せ工程は、真空容器２０内において真空下で行われるため、紫外線硬化樹脂１３１に気泡が入らないようにすることができる。
【００７２】
続いて、仮固定用光源２６が駆動し、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１３１の側面に紫外線を照射する（図１３参照）。これにより、紫外線硬化樹脂１３１の側面が硬化し、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１が仮固定される。このとき、仮固定用光源２６が紫外線を紫外線硬化樹脂１３１の側面に沿って線状に出射する。そのため、紫外線硬化樹脂１３１が表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１との間から漏れ出ないようにすることができる。
【００７３】
次に、上部材移動部３１における上部材昇降機構３２の駆動により、上部材６が上昇して下部材７から離れる（図１４参照）。これにより、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１を貼り合わせた基板組立体１５０が基板保持部２５に保持され、基板支持台４２から離れる。
【００７４】
続いて、上部材移動部３１における上部材水平移動機構３３の駆動により、上部材６が第１の方向Ｘの樹脂硬化部９側に移動する。そして、上部材昇降機構３２の駆動により、上部材６が下降し、基板組立体１５０が樹脂硬化部９に供給される。
その後、樹脂硬化部９が駆動して、基板組立体１５０の紫外線硬化樹脂を硬化させる。
【００７５】
本実施の形態の基板の貼り合せ装置１及び貼り合せ方法では、上部材６に設けた基板保持部２５によって表示基板１０１を保持し、下部材７に設けた基板支持台４２によってタッチセンサ付き基板１２１を支持する。そして、上部材６と下部材７を互いに当接させることで、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１を収容する真空容器２０を形成する。
【００７６】
これにより、２つの基板１０１，１２１を保持して移動させる構成が、真空容器２０を形成するための構成を兼ねる。したがって、装置の部品点数を削減することができ、２つの基板１０１，１２１を貼り合わせる設備を簡単な構成で実現することができる。また、２つの基板１０１，１０２を貼り合わせる構成を真空容器２０内に配置した場合よりも、真空容器２０内の容積を縮小することができる。その結果、真空容器２０内を真空にするまでに要する時間が短くなり、タクトタイムの短縮化を図ることができる。
【００７７】
また、本実施の形態では、上部材を下部が開口された直方体状に形成し、下部材７を長方形の板状に形成した。このような形状の上部材６及び下部材７によれば、表示基板１０１及びタッチセンサ付き基板１２１の大きさに応じて、上部材の大きさを変更することで、両基板１０１，１２１の大きさに応じて真空容器内の容積を小さくすることができる。その結果、真空容器２０内を真空にするまでに要する時間をより短くすることができる。
【００７８】
また、本実施の形態では、位置検出部８によって表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１の相対的な位置を検出する。そして、検出結果に基づいて下部材７を第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ及び回転方向θに移動させて、タッチセンサ付き基板１２１を表示基板１０１に対して位置決めする。そのため、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１を精度良く貼り合わせることができる。
【００７９】
また、本実施の形態では、仮固定用光源２６によって紫外線硬化樹脂１３１の側面を硬化させる。これにより、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１を仮固定することができ、その後、基板組立体１５０の搬送中に、両基板１０１，１２１が相対的にずれることは無く、歩留まりを向上させることができる。また、両基板１０１，１２１が相対的にずれないため、基板組立体１５０を樹脂硬化部９へ搬送する際の搬送速度を高速化することができる。
【００８０】
［変形例］
以上、本発明の基板の貼り合せ装置及び基板の貼り合せ方法の実施の形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の基板の貼り合せ装置及び基板の貼り合せ方法は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００８１】
例えば、本実施の形態の基板の貼り合せ装置１は、樹脂塗布部３により紫外線硬化樹脂１３１が塗布されたタッチセンサ付き基板１２１を、基板搬送部４によって下部材７の基板支持台４２に搬送する構成にした。しかし、本発明に係る基板の貼り合せ装置としては、基板搬送部４の搬送経路上に紫外線予備照射部を設ける構成にしてもよい。これにより、タッチセンサ付き基板１２１が下部材７の基板支持台４２に搬送される前に、タッチセンサ付き基板１２１に塗布された紫外線硬化樹脂１３１の粘度を上げることができる。その結果、２つの基板１０１，１２１を貼り合わせた後に、仮固定用光源２６によって両基板１０１，１２１を仮固定しなくても、両基板１０１，１２１に相対的なずれが生じ難くなる。
【００８２】
また、本実施の形態の基板の貼り合せ装置１では、上部材６の基板保持部２５が表示基板１０１を保持し、下部材７の基板支持台４２でタッチセンサ付き基板１２１を支持した。しかし、基板保持部２５がタッチセンサ付き基板１２１を保持し、基板支持台４２が表示基板１０１を支持する構成でもよい。この場合は、表示基板１０１の偏光板１０４側に紫外線硬化樹脂１３１を塗布する。
【００８３】
また、本実施の形態の基板の貼り合せ装置１では、供給台移動部１５、基板搬送部４、上部材移動部３１、下部材移動部４１、支持台移動部４３を備える。しかし、本発明に係る基板を移動させる構成としては、適宜変更することができる。
【００８４】
例えば、本実施の形態では、供給台移動部１５を備える構成としたが、供給台移動部１５を省くことができる。この場合は、上部材６を供給台５が配置されている位置まで移動させて、基板保持部２５により表示基板１０１を保持する。
また、本実施の形態では、支持台移動部４３を備える構成にして、タッチセンサ付き基板１２１を表示基板１０１に接近させて両基板１０１，１２１を貼り合わせるようにした。しかし、本発明に係る基板の貼り合せ装置としては、基板保持部２５を昇降させる保持部移動機構を備える構成にしてもよい。この場合は、保持部移動機構の駆動によって基板保持部２５を下降させることにより、表示基板１０１をタッチセンサ付き基板１２１に接近させて、両基板１０１，１２１を貼り合せる。
また、本実施の形態では、下部材移動部４１の駆動により、タッチセンサ付き基板１２１を第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ及び回転方向θへ移動させた。しかし、本発明に係る基板の貼り合せ装置としては、支持台移動部４３が基板支持台４２を第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ及び回転方向θへ移動させる機構を有していてもよい。
つまり、本発明の基板の貼り合せ装置は、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１とを相対的に移動させる機構を有していればよい。
【００８５】
また、本実施の形態では、樹脂塗布部３を真空容器２０の外側に配置する構成とした。しかし、本発明に係る基板の貼り合せ装置としては、真空容器２０内に樹脂塗布部を配置する構成にしてもよい。
【００８６】
また、本実施の形態では、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１との位置決めを行った後に、真空容器２０内を真空引きした。しかし、本発明の基板の貼り合せ装置としては、真空容器２０内を真空引きした後に、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１とを位置決めしてもよい。また、真空容器２０内の真空引きと、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１との位置決めを並行して行ってもよい。  
【００８７】
また、本発明に係る基板の貼り合せ装置としては、樹脂塗布部を備えない構成にしてもよい。その場合は、基板貼り合せ装置とは別の装置によって、タッチセンサ付き基板１２１（又は表示基板１０１）に紫外線硬化性樹脂を塗布する。そして、紫外硬化樹脂を塗布したタッチセンサ付き基板１２１（又は表示基板１０１）を基板の貼り合せ装置１の基板支持台４２に供給する。
これと同様に、本発明に係る基板の貼り合せ装置としては、樹脂硬化部９を備えない構成にしてもよい。また、仮固定用光源２６を備えない構成にしてもよい。つまり、両基板１０１，１２１の仮固定や、紫外線硬化樹脂１３１全体の硬化を、基板貼り合せ装置とは別の装置によって行ってもよい。
【００８８】
また、本実施の形態の基板の貼り合せ装置１では、仮固定用光源２６を上部材６に設けることで、仮固定用光源２６が真空容器２０の内部に配置される構造にした。しかし、本発明に係る仮固定用光源は、真空容器２０の外部に配置される構造であってもよい。この場合は、基板組立体１５０を真空容器２０から取り出して、真空容器２０の外部に配置された仮固定用光源まで搬送する。そして、仮固定用光源により紫外線を照射することで表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１を仮固定し、その後、樹脂硬化部９で紫外線硬化樹脂１３１の全体を硬化させる。
【００８９】
また、本実施の形態の基板の貼り合せ装置１では、仮固定用光源２６が紫外線硬化樹脂１３１の２つの側面全体に紫外線を照射する構成とした。しかし、本発明に係る仮固定用光源としては、紫外線硬化樹脂の側面における所定の領域にのみ紫外線を照射するものであってもよい。また、紫外線を照射する所定の領域は、適当な間隔をあけて複数個所として設定することもできる。
【００９０】
また、本実施の形態の基板の貼り合せ装置１では、仮固定用光源２６を線状の光源とした。しかし、本発明に係る仮固定用光源としては、線状の光源に限定されるものではなく、例えば、略円形の所定の領域に紫外線を照射するスポット光源や面光源であってもよい。その場合は、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１３１の複数個所に紫外線を照射することが好ましい。
【００９１】
また、本実施の形態の基板の貼り合せ装置１では、仮固定用光源２６によって紫外線硬化樹脂１３１の側面に紫外線を照射した。しかし、本発明に係る仮固定用光源としては、表示基板１０１及びタッチセンサ付き基板１２１の平面に交差する方向から紫外線を照射して、紫外線硬化樹脂の所定の箇所を硬化させるものであってもよい。
【００９２】
また、本実施の形態の基板の貼り合せ装置１では、上部材６を下部が開口した中空の直方体状に形成した。しかし、本発明に係る上部材としては、下部が開口された中空の立方体であることが好ましく、例えば、下部が開口された円筒状に形成してもよい。なお、本発明に係る上部材と下部材は、互いに当接したときに、表示基板及びカバー基板を収容する真空容器を形成できる形状であればよく、実施の形態に示す形状に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００９３】
１…基板の貼り合せ装置、  ２…架台、  ３…樹脂塗布部、  ４…基板搬送部、  ５…供給台、  ６…上部材、  ７…下部材、  ７ａ…排気口、  ８…位置検出部、  ９…樹脂硬化部、  １２…Ｙ軸ガイド、  １５…供給台移動部、  １６…供給台昇降機構、  １７…供給台水平移動機構、  １８，３４,５６…スライダ、  １９，３５…Ｘ軸ガイド、  ２０…真空容器、  ２１…上蓋部、  ２２…周壁部、  ２４…シール部材、  ２５…基板保持部、  ２６…仮固定用光源、  ３１…上部材移動部、  ３２…上部材昇降機構、  ３３…上部材水平移動機構、  ４０…排気管、  ４１…下部材移動部、  ４２…基板支持台、  ４３…支持台移動部、  ５１…第１のレンズ鏡筒、  ５２…第２のレンズ鏡筒、  ５３…信号処理部、  ５５…位置検出部移動機構、  ６１…駆動制御部、  １０１…表示基板、  １２１…タッチセンサ付き基板、１３１…紫外線硬化樹脂、１４０…基板反転部、１５０…基板組立体
【図１】
2013137450.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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