(57)【要約】【課題】装置コスト及び時間コストの増加を伴うことなく、貼合せ精度の向上及び空気の咬み込みの防止を図ることのできる基板貼合せ方法及び基板貼合せ装置を提供すること。【解決手段】可撓性を有する第１基板（Ｋ１）と、可撓性または非可撓性を有する第２基板（Ｋ２）とを貼合せる基板貼合せ方法であって、第１基板（Ｋ１）と第２基板（Ｋ２）とをそれぞれの貼合せ面（Ｋ１１，Ｋ２１）同士が対向近接するように配置する配置ステップ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）と、第１基板（Ｋ１）の貼合せ面（Ｋ１１）における概略中心線（Ｊ１）及びその両側近傍領域（Ｒ１）を第２基板（Ｋ２）の貼合せ面（Ｋ２１）に向けて加圧する第１加圧ステップ（Ｓ４）と、第１基板（Ｋ１）の加圧領域を上記概略中心線（Ｊ１）に直交する方向（Ｘ）に徐々に拡げながら加圧する第２加圧ステップ（Ｓ５）とを備える。【選択図】    図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する第１基板（Ｋ１）と、可撓性または非可撓性を有する第２基板（Ｋ２）とを貼合せる基板貼合せ方法であって、
第１基板（Ｋ１）と第２基板（Ｋ２）とをそれぞれの貼合せ面（Ｋ１１，Ｋ２１）同士が対向近接するように配置する配置ステップ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）と、
第１基板（Ｋ１）の貼合せ面（Ｋ１１）における概略中心線（Ｊ１）及びその両側近傍領域（Ｒ１）を第２基板（Ｋ２）の貼合せ面（Ｋ２１）に向けて加圧する第１加圧ステップ（Ｓ４）と、
第１基板（Ｋ１）の加圧領域を上記概略中心線（Ｊ１）に直交する方向（Ｘ）に徐々に拡げながら加圧する第２加圧ステップ（Ｓ５）と
を備えることを特徴とする基板貼合せ方法。
【請求項２】
配置ステップ（Ｓ３）において、第１基板（Ｋ１）の貼合せ面（Ｋ１１）と第２基板（Ｋ２）の貼合せ面（Ｋ２１）との位置合わせを行う請求項１に記載の基板貼合せ方法。
【請求項３】
第１基板（Ｋ１）と第２基板（Ｋ２）との貼合せを大気圧雰囲気下で行う請求項１または請求項２に記載の基板貼合せ方法。
【請求項４】
配置ステップ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）は、湾曲可能な第１固定部（６１）に第１基板（Ｋ１）を平面状に保持するステップ（Ｓ１）と、第２固定部（４）に第２基板（Ｋ２）を平面状に保持するステップ（Ｓ２）と、第１基板（Ｋ１）と第２基板（Ｋ２）とをそれぞれの貼合せ面（Ｋ１１，Ｋ２１）が対向近接するように第１固定部（６１）と第２固定部（４）とを配置するステップ（Ｓ３）とからなる請求項１から請求項３のいずれかに記載の基板貼合せ方法。
【請求項５】
第１加圧ステップ（Ｓ４）では、第１基板（Ｋ１）の概略中心線（Ｊ１）及びその両側近傍領域（Ｒ１）が第２基板（Ｋ２）の貼合せ面（Ｋ２１）に接触するように第１基板（Ｋ１）を湾曲させることで加圧を行い、第２加圧ステップ（Ｓ５）では、上記第１基板（Ｋ１）の湾曲部分の曲率を徐々に小さくしていくことで上記概略中心線（Ｊ１）及びその両側近傍領域（Ｒ１）の外側領域（Ｒ２）の加圧を行う請求項１から請求項４のいずれかに記載の基板貼合せ方法。
【請求項６】
第１加圧ステップ（Ｓ４）において、第１固定部（６１）に保持した第１基板（Ｋ１）を湾曲させて第２基板（Ｋ２）に貼合せるに際して、第１固定部（６１）から第１基板（Ｋ１）がズレないように第１固定部（６１）に第１基板（Ｋ１）を保持する請求項４または請求項５に記載の基板貼合せ方法。
【請求項７】
第１基板（Ｋ１）を第１固定部（６１）に固定保持するに際して、第１基板（Ｋ１）における概略中心線（Ｊ１）の両側近傍領域（Ｒ１）は真空吸着手段（６１１）により吸着保持し、概略中心線（Ｊ１）の両側近傍領域（Ｒ１）の外側領域（Ｒ２）は粘着手段（６１２）により粘着保持する請求項４から請求項６のいずれかに記載の基板貼合せ方法。
【請求項８】
第１基板（Ｋ１）及び第２基板（Ｋ２）がディスプレイ装置用のフィルム基板である請求項１から請求項７のいずれかに記載の基板貼合せ方法。
【請求項９】
可撓性を有する第１基板（Ｋ１）と、可撓性または非可撓性を有する第２基板（Ｋ２）とを貼合せる基板貼合せ装置（１）であって、
第１基板（Ｋ１）と第２基板（Ｋ２）とをそれぞれの貼合せ面（Ｋ１１，Ｋ２１）同士が対向近接するように配置する配置手段（６，４）と、
第１基板（Ｋ１）の貼合せ面（Ｋ１１）における概略中心線（Ｊ１）及びその両側近傍領域（Ｒ１）を第２基板（Ｋ２）の貼合せ面（Ｋ２１）に向けて加圧する第１加圧手段（６１，６３）と、
第２基板（Ｋ２）の貼合せ面（Ｋ２１）に向けて加圧する第１基板（Ｋ１）の加圧領域を上記概略中心線（Ｊ１）に直交する方向（Ｘ）に徐々に拡げながら加圧する第２加圧手段（６１，６２）と
を備えることを特徴とする基板貼合せ装置。
【請求項１０】
第１基板（Ｋ１）における貼合せ面（Ｋ１１）と第２基板（Ｋ２）における貼合せ面（Ｋ２１）との位置合わせを行う位置合わせ手段（５，６４）を備える請求項９に記載の基板貼合せ装置。
【請求項１１】
第１基板（Ｋ１）と第２基板（Ｋ２）との貼合せを大気圧雰囲気下で行うように構成された請求項９または請求項１０に記載の基板貼合せ装置。
【請求項１２】
配置手段（６，４）は、第１基板（Ｋ１）を平面状に保持するための湾曲可能な第１固定部（６１）と、第２基板（Ｋ２）を平面状に保持するための第２固定部（４）と、第１基板（Ｋ１）と第２基板（Ｋ２）とのそれぞれの貼合せ面（Ｋ１１，Ｋ２１）同士が対向近接するように第１固定部（６１）と第２固定部（４）とを相対的に駆動する駆動手段（６４）とからなる請求項９から請求項１１のいずれかに記載の基板貼合せ装置。
【請求項１３】
第１加圧手段（６１，６３）は、第１基板（Ｋ１）の概略中心線（Ｊ１）及びその両側近傍領域（Ｒ１）が第２基板（Ｋ２）の貼合せ面（Ｋ２１）に接触するように第１基板（Ｋ１）を湾曲させることで加圧を行うように構成され、第２加圧手段（６１，６２）は、上記第１基板（Ｋ１）の湾曲部分の曲率を徐々に小さくしていくことで上記概略中心線（Ｊ１）及びその両側近傍領域（Ｒ１）の更に外側領域（Ｒ２）の加圧を行うように構成された請求項９から請求項１２のいずれかに記載の基板貼合せ装置。
【請求項１４】
第１加圧ステップ（Ｓ４）において、第１固定部（６１）に保持した第１基板（Ｋ１）を湾曲させて第２基板（Ｋ２）に貼合せるに際して、第１固定部（６１）から第１基板（Ｋ１）がズレないように第１固定部（６１）に第１基板（Ｋ１）を保持する保持手段（６１１，６１２）を備える請求項１２または請求項１３に記載の基板貼合せ装置。
【請求項１５】
保持手段（６１１，６１２）は、第１基板（Ｋ１）における概略中心線（Ｊ１）の両側近傍領域（Ｒ１）を真空吸着保持する真空吸着手段（６１１）と、概略中心線（Ｊ１）の両側近傍領域（Ｒ１）の外側領域（Ｒ２）を粘着保持する粘着手段（６１２）とからなる請求項１４に記載の基板貼合せ装置。
【請求項１６】
第１基板（Ｋ１）及び第２基板（Ｋ２）がディスプレイ装置用のフィルム基板である請求項９から請求項１５のいずれかに記載の基板貼合せ装置。
【請求項１７】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の基板貼合せ方法を用いて製作したディスプレイ装置。
【請求項１８】
請求項９から請求項１６のいずれかに記載の基板貼合せ装置を用いて製作したディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板貼合せ方法、基板貼合せ装置、及びこれらの方法または装置を用いて製作したディスプレイ装置に関する。特に、上下基板のうちの少なくとも一方に可撓性フィルムを用いたディスプレイ装置の製造に好適な発明である。なお、ディスプレイの表示媒体を特に限定はしないが、液晶、電気泳動方式、電子粉流体方式等が該当する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイに代表されるディスプレイ装置には、従来ガラス基板が用いられてきた。しかし、近年、ディスプレイ装置には、より軽量薄型化でき且つ形状の自由度や耐衝撃性に優れるものが要求されており、重くて割れやすいガラス基板に代えてフィルム基板を用いることが検討されてきている。
【０００３】
フィルム基板には、例えば互いに貼合せ可能な２枚の第１基板及び第２基板が用いられる。これら各基板は次の構成とされる。即ち、第一基板は、基材となる透明フィルムの上にカラーフィルターと透明電極が形成された構成とされる。第２基板は、基材となるフィルムまたはガラスの上にＴＦＴ（Thin Film Transistor）電極が形成された構成とされる。また、貼り合わせ後に第１基板と第２基板の間に表示媒体が挟み込まれるように、第１基板または第２基板の何れかの表面に表示媒体層が形成されている。更に、貼り合わせのための接着層が、第１基板と第２基板の少なくとも一方の表面に形成されている。第１基板と第２基板とは、スペーサーを介して数μｍ〜数十μｍ（但し、表示媒体の種類により異なる）の一定のギャップを保持するように貼合せられる。これにより、ディスプレイ装置用のデバイスが製作される。貼合せに際して、ＴＦＴとカラーフィルターのサブピクセルとの位置合わせを精度良く行う必要がある。
【０００４】
ディスプレイ装置に用いる２枚のフィルム基板を貼合せる技術として、例えば図１２（Ａ）に示すように、上下２条に配置されたフィルム基板Ｋ１０，Ｋ２０を一対のロール１０１間に通して加圧する手法がある（例えば特許文献１参照）。また、例えば図１２（Ｂ）に示すように、２枚のガラス基板Ｋ３０，Ｋ４０の貼合せを、真空雰囲気下で平板状治具１０２に固定した状態で加圧する技術がある（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５８６７３号公報
【特許文献２】特開２００７−０４７３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、フィルム基板を一対のロール間に通すので、空気の咬み込みの防止を図ることができる。しかし、図１２（Ａ）に示すように、一辺側での位置合わせのため、位置合わせを行った側でのズレが僅かであっても、対面側では大きなズレが生じる可能性がある。
【０００７】
特許文献２では、真空雰囲気下で貼合せるので、空気の咬み込みの防止を図ることができる。しかし、真空雰囲気を作るためのチャンバーや真空ポンプ等の手段を要し、装置コストが高くなる。それと併せて、真空雰囲気を作るまでの時間コストがかかる。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、装置コスト及び時間コストの増加を伴うことなく、貼合せ精度の向上及び空気の咬み込みの防止を図ることのできる基板貼合せ方法及び基板貼合せ装置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】
【０００９】
上記目的は、下記の本発明により達成される。なお「特許請求の範囲」及び「課題を解決するための手段」の欄において各構成要素に付した括弧書きの符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１０】
請求項１の発明は、可撓性を有する第１基板（Ｋ１）と、可撓性または非可撓性を有する第２基板（Ｋ２）とを貼合せる基板貼合せ方法であって、第１基板（Ｋ１）と第２基板（Ｋ２）とをそれぞれの貼合せ面（Ｋ１１，Ｋ２１）同士が対向近接するように配置する配置ステップ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）と、第１基板（Ｋ１）の貼合せ面（Ｋ１１）における概略中心線（Ｊ１）及びその両側近傍領域（Ｒ１）を第２基板（Ｋ２）の貼合せ面（Ｋ２１）に向けて加圧する第１加圧ステップ（Ｓ４）と、第１基板（Ｋ１）の加圧領域を上記概略中心線（Ｊ１）に直交する方向（Ｘ）に徐々に拡げながら加圧する第２加圧ステップ（Ｓ５）とを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項１の発明によると、第１基板（Ｋ１）と第２基板（Ｋ２）との配置後、まず第１基板（Ｋ１）の貼合せ面（Ｋ１１）における概略中心線（Ｊ１）及びその両側近傍領域（Ｒ１）を第２基板（Ｋ２）の貼合せ面（Ｋ２１）に向けて加圧する。これにより、第１基板（Ｋ１）の貼合せ面（Ｋ１１）における概略中心線（Ｊ１）及びその両側近傍領域（Ｒ１）の貼合せがなされる。次いで上記概略中心線（Ｊ１）に直交する方向（Ｘ）に加圧領域を徐々に拡げながら加圧する。これにより、固定された中心から、両サイドに向けて同時に貼合せが進み、外側領域（Ｒ２）の貼合せがなされる。その結果、水平面方向へのズレを抑制することができ、貼合せ面（Ｋ１１）と貼合せ面（Ｋ２１）との貼合せ精度の向上を図ることができる。また、全面を同時に加圧する場合に比べて、空気の咬み込みを著しく減らすことができる。なお、第１基板（Ｋ１）の貼合せ面（Ｋ１１）における概略中心線（Ｊ１）とは、第１基板（Ｋ１）における対辺同士が重なり合うように第１基板（Ｋ１）を２つ折りにしたときに概ねの折り目となる線を言う。
【００１２】
請求項２の発明は、配置ステップ（Ｓ３）において、第１基板（Ｋ１）の貼合せ面（Ｋ１１）と第２基板（Ｋ２）の貼合せ面（Ｋ２１）との位置合わせを行う。請求項２の発明によると、位置合わせを行うので、貼合せ精度が更に向上する。
【００１３】
請求項３の発明は、第１基板（Ｋ１）と第２基板（Ｋ２）との貼合せを大気圧雰囲気下で行う。請求項３の発明によると、真空チャンバー等の大掛かりな装置が必要とならず装置コストを低減することができる。また、真空雰囲気を作るまでの時間コストがかからない。
【００１４】
請求項４の発明では、配置ステップ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）は、湾曲可能な第１固定部（６１）に第１基板（Ｋ１）を平面状に保持するステップ（Ｓ１）と、第２固定部（４）に第２基板（Ｋ２）を平面状に保持するステップ（Ｓ２）と、第１基板（Ｋ１）と第２基板（Ｋ２）とをそれぞれの貼合せ面（Ｋ１１，Ｋ２１）が対向近接するように第１固定部（６１）と第２固定部（４）とを配置するステップ（Ｓ３）とからなる。請求項４の発明によると、湾曲可能な第１固定部（６１）を用いて、第１基板（Ｋ１）を保持する。その際、第１基板（Ｋ１）を平面状に保持して、第２基板（Ｋ２）と対向近接配置することが可能であるため、貼合せ面（Ｋ１１，Ｋ２１）の両端部での位置ズレを防止することができ、その結果、貼合せ精度を向上させることができる。更に、第１固定部（６１）の湾曲を利用することにより、第１加圧及び第２加圧を行うことができる。
【００１５】
請求項５の発明では、第１加圧ステップ（Ｓ４）では、第１基板（Ｋ１）の概略中心線（Ｊ１）及びその両側近傍領域（Ｒ１）が第２基板（Ｋ２）の貼合せ面（Ｋ２１）に接触するように第１基板（Ｋ１）を湾曲させることで加圧を行い、第２加圧ステップ（Ｓ５）では、上記第１基板（Ｋ１）の湾曲部分の曲率を徐々に小さくしていくことで上記概略中心線（Ｊ１）及びその両側近傍領域（Ｒ１）の更に外側領域（Ｒ２）の加圧を行う。
【００１６】
請求項６の発明は、第１加圧ステップ（Ｓ４）において、第１固定部（６１）に保持した第１基板（Ｋ１）を湾曲させて第２基板（Ｋ２）に貼合せるに際して、第１固定部（６１）から第１基板（Ｋ１）がズレないように第１固定部（６１）に第１基板（Ｋ１）を保持する。請求項６の発明によると、湾曲させた先端を、第２基板（Ｋ２）との垂直方向以外の方向に対して固定することができ、位置合わせ精度を貼合せ精度に活かすことができる。
【００１７】
請求項７の発明は、第１基板（Ｋ１）を第１固定部（６１）に固定保持するに際して、第１基板（Ｋ１）における概略中心線（Ｊ１）の両側近傍領域（Ｒ１）は真空吸着手段（６１１）により吸着保持し、概略中心線（Ｊ１）の両側近傍領域（Ｒ１）以外の外側領域（Ｒ２）は粘着手段（６１２）により粘着保持する。請求項７の発明によると、第１基板（Ｋ１）における概略中心線（Ｊ１）部分、つまり湾曲させた凸面の中心線部分を真空吸着することにより、位置合わせ時及び貼合せ時の位置ズレを抑制することができる。一方、凸面の中心線上以外の部分は粘着手段（６１２）で固定しており、粘着手段（６１２）は、第１固定部（６１）の湾曲に伴う伸び縮みを緩和させる。その結果、湾曲に伴う貼合せ精度の低下を抑制することができる。
【００１８】
請求項８の発明は、第１基板（Ｋ１）及び第２基板（Ｋ２）がディスプレイ装置用のフィルム基板である。請求項８の発明によると、第１基板（Ｋ１）と第２基板（Ｋ２）とは、電極とカラーフィルターのサブピクセルとが精度良く位置決めされるため、高品位画像の得られるディスプレイ装置が製作可能となる。
【００１９】
また、本発明の基板貼合せ装置は、請求項９に記載のように、可撓性を有する第１基板（Ｋ１）と、可撓性または非可撓性を有する第２基板（Ｋ２）とを貼合せる基板貼合せ装置（１）であって、第１基板（Ｋ１）と第２基板（Ｋ２）とをそれぞれの貼合せ面（Ｋ１１，Ｋ２１）同士が対向近接するように配置する配置手段（６，４）と、第１基板（Ｋ１）の貼合せ面（Ｋ１１）における概略中心線（Ｊ１）上を第２基板（Ｋ２）の貼合せ面（Ｋ２１）に向けて加圧する第１加圧手段（６１，６３）と、第２基板（Ｋ２）の貼合せ面（Ｋ２１）に向けて加圧する第１基板（Ｋ１）の加圧領域を上記概略中心線（Ｊ１）上から徐々に当該概略中心線（Ｊ１）に直交する方向（Ｘ）に拡げながら加圧する第２加圧手段（６１，６２）とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、装置コスト及び時間コストの増加を伴うことなく、貼合せ精度の向上及び空気の咬み込みの防止を図ることのできる基板貼合せ方法及び基板貼合せ装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は本発明に係る基板貼合せ装置の構成概略図、図２は図１のＩ−Ｉ線矢示図、図３は加圧部６の斜視図、図４は上基板固定治具６１を下方から見た平面図、図５は上基板Ｋ１と下基板Ｋ２におけるアラインメントマークの位置を示す図である。
【００２２】
本発明に係る基板貼合せ装置１は、図１に示すように、上基板移載部２、下基板移載部３、基板ステージ４、撮像部５、加圧部６及び制御部７からなる。
【００２３】
上基板移載部２は、上基板ストッカー２１、移載台２２及び駆動装置２３などを備える。上基板ストッカー２１は、下基板Ｋ２との貼合せ対象となる上基板Ｋ１を、貼合せ面Ｋ１１を下向きにして仮置きする部位である。上基板Ｋ１は、枚葉状の透明フィルム基板であり、その貼合せ面Ｋ１１には、図示は省略したが、カラーフィルター、透明電極及び電気泳動体層が形成され、更に電気泳動体層表面に接着層が塗布され、接着層表面をカバーフィルムが覆っている。また、上基板Ｋ１の縁部にはアラインメントマークＭ１，Ｍ１’が形成されている（図５（Ａ）参照）。
【００２４】
移載台２２は、平面視がフォーク形状の支持部材とされ、駆動装置２３によりＸＹＺθ各方向に駆動自在とされる。移載台２２の可動範囲は、上基板ストッカー２１の上方から加圧部６の直下までとされる。駆動装置２３は、例えばボールネジ機構及びサーボモータなどで構成することができる。または、可動アームを備えたロボットにより構成してもよい。
【００２５】
下基板移載部３は、下基板ストッカー３１、移載台３２及び駆動装置３３などを備える。下基板ストッカー３１は、上基板Ｋ１との貼合せ対象となる下基板Ｋ２または貼合せ済みの表示デバイスＫＤを、貼合せ面Ｋ２１を上向きにして仮置きする部位である。下基板Ｋ２は、枚葉状のフィルム基板であり、その貼合せ面Ｋ２１には、図示は省略したが、ＴＦＴ電極が形成されている。また、下基板Ｋ２の縁部にはアラインメントマークＭ２，Ｍ２’が形成されている（図５（Ｂ）参照）。
【００２６】
移載台３２は、平面視がフォーク形状の支持部材とされ、駆動装置３３によりＸＹＺθ各方向に駆動自在とされる。移載台３２の可動範囲は、下基板ストッカー３１の上方から基板ステージ４の直上までとされる。駆動装置３３は、例えばボールネジ機構及びサーボモータなどで構成することができる。または、可動アームを備えたロボットにより構成してもよい。
【００２７】
基板ステージ４は、下基板Ｋ２よりも広い面積の載置面４１を有する。載置面４１には、図２に示すように、多数の真空吸着孔４２と多数のリフトピン孔４３とが穿設される。真空吸着孔４２は、配管及び開閉バルブを介して吸引ポンプに接続される。リフトピン孔４３からは、下基板Ｋ２または貼合せ済みの表示デバイスＫＤを支持するためのリフトピン４４が出没可能とされる。
【００２８】
撮像部５は、撮像装置５ａと撮像装置５ｂとからなる。撮像装置５ａは、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）搭載の２視野カメラからなり、撮像方向を上向きとした上側撮像部５ａＵと、撮像方向を下向きとした下側撮像部５ａＤとを備える。撮像装置５ａは駆動部５１ａによりＸ方向に沿って移動可能とされ、撮像位置Ｐ１と退避位置Ｐ２とに選択的に配置可能とされる。撮像位置Ｐ１は、上側撮像部５ａＵの視野内に上基板Ｋ１のアラインメントマークＭ１が入り且つ下側撮像部５ａＤの視野内に下基板Ｋ２のアラインメントマークＭ２が入る位置である。退避位置Ｐ２は、基板ステージ４と上基板固定治具６１の間に形成される空間領域の外側（−Ｘ方向）の位置である。
【００２９】
撮像装置５ｂについても、撮像装置５ａと同様な構成とされ、撮像方向を上向きとした上側撮像部５ｂＵと、撮像方向を下向きとした下側撮像部５ｂＤとを備える。そして、駆動部５１ｂによりＸ方向に沿って移動可能とされ、撮像位置Ｐ１’と退避位置Ｐ２’とに選択的に配置可能とされる。撮像位置Ｐ１’は、上側撮像部５ｂＵの視野内に上基板Ｋ１のアラインメントマークＭ１’が入り且つ下側撮像部５ｂＤの視野内に下基板Ｋ２のアラインメントマークＭ２’が入る位置である。退避位置Ｐ２’は、基板ステージ４と上基板固定治具６１との間に形成される空間領域の外側（＋Ｘ方向）の位置である。
【００３０】
加圧部６は、上基板固定治具６１、加圧部本体６２、中央加圧部６３、第１駆動部６４及び第２駆動部６５からなる。
【００３１】
上基板固定治具６１は、図４に示すように、平面視が矩形形状を呈する可撓性薄板材で構成され、その中心線Ｊ０に沿って多数の真空吸着孔６１１が穿設される。真空吸着孔６１１の外側領域には、粘着性物質６１２が設けられる。また、図１，３に示すように、上基板固定治具６１のＸ方向両端はワイヤー６１Ｗにより、上側中心方向に引っ張られている。
【００３２】
加圧部本体６２は、第１駆動部６４によりＸＹＺθ各方向に駆動自在とされる。中央加圧部６３は、加圧部本体６２に開けられた空洞６２ｈ内を摺動可能に挿設され、加圧部本体６２の内部から下方向に突出可能である。中央加圧部６３は、駆動装置６５により上下駆動自在とされる。第１駆動部６４及び第２駆動装置６５は、それぞれボールネジ機構及びサーボモータ、または空気圧シリンダなどで構成することができる。
【００３３】
制御部７は、タッチパネル等の入出力装置、メモリチップやマイクロプロセッサなどを主体とした適当なハードウエア、このハードウエアを動作させるためのコンピュータプログラムを組み込んだハードディスク装置、及び基板貼合せ装置１における各駆動装置等の構成部とデータ通信を行う適当なインターフェイス回路などから構成され、基板貼合せ装置１に以下に示す一連の貼合せ動作を行わせるように構成される。
【００３４】
次に、本発明に係る基板貼合せ装置１の動作について説明する。図６は本発明に係る基板貼合せ装置１の動作概要を示す流れ図、図７は図６の各ステップの詳細を説明するための図、図８は図６の各ステップの詳細を説明するための図、図９は図６の各ステップの詳細を説明するための図、図１０は第１加圧及び第２加圧ステップの詳細を説明するための正面一部断面図、図１１は第１加圧及び第２加圧ステップの詳細を説明するための平面図である。
【００３５】
〔下基板搬入Ｓ１〕
下基板Ｋ２の搬入動作を行う。即ち、下基板移載部３において移載台３２は、ＸＹＺθ各方向に駆動され、下基板ストッカー３１に仮置きされた下基板Ｋ２を受け取る（図７（Ａ）参照）。基板ステージ４は、載置面４１からリフトピン４４を突出させる（図７（Ｂ）参照）。移載台３２が再び駆動され、下基板Ｋ２をリフトピン４４の先端に移載する（図７（Ｃ）参照）。その後、移載台３２は退避する（図７（Ｅ）参照）。リフトピン４４は、下基板Ｋ２を支持した状態で降下する。リフトピン４４が最下位置に達すると、真空吸着孔４２に吸引圧が生じ、下基板Ｋ２は載置面４１上に固定保持される（図８（Ｆ）参照）。
【００３６】
〔上基板搬入Ｓ２〕
下基板Ｋ２の搬入動作と並行して上基板Ｋ１の搬入動作を行う。即ち、上基板移載部２において移載台２２は、ＸＹＺθ各方向に駆動され、上基板ストッカー２１に仮置きされた上基板Ｋ１を受け取り（図７（Ａ）参照）、上基板固定治具６１の真下に来るように持ってくる（図７（Ｂ）参照）。上基板固定治具６１は、真空吸引孔６１１に吸引圧を生じさせる。上基板固定治具６１は、上基板Ｋ１の非貼合せ面Ｋ１２の位置まで降下し、上基板Ｋ１の非貼合せ面Ｋ１２を吸引保持する（図７（Ｄ）参照）。その後、移載台２２は退避する（図８（Ｆ）参照）。その際、図示はしないが、貼合せ面Ｋ１１面上にあったカバーフィルムを除去する。
【００３７】
〔上下基板位置合わせＳ３〕
撮像装置５ａが撮像位置Ｐ１に配置される（図８（Ｇ）参照）。上側撮像部５ａＵは、上基板Ｋ１に形成されたアラインメントマークＭ１を読取り、その画像データを制御部７へ送る。また下側撮像部５ａＤは、下基板Ｋ２に形成されたアラインメントマークＭ２を読取り、その画像データを制御部７へ送る。
【００３８】
撮像装置５ａの撮像動作と並行して、撮像装置５ｂが撮像位置Ｐ１’に配置される（図８（Ｇ）参照）。上側撮像部５ｂＵは、上基板Ｋ１に形成されたアラインメントマークＭ１'を読取り、その画像データを制御部７へ送る。また下側撮像部５ｂＤは、下基板Ｋ２に形成されたアラインメントマークＭ２’を読取り、その画像データを制御部７へ送る。撮像が終わると、撮像装置５ａ，５ｂはそれぞれ退避位置Ｐ２，Ｐ２’に退避する。
【００３９】
制御部７は、上記各画像データに基づいて、上基板Ｋ１のアラインメントマークＭ１のＸＹ方向位置と下基板Ｋ２のアラインメントマークＭ２のＸＹ方向位置とが一致し、且つ上基板Ｋ１のアラインメントマークＭ１’のＸＹ方向位置と下基板Ｋ２のアラインメントマークＭ２’のＸＹ方向位置とが一致するように、第１駆動部６４をＸＹ方向及びθ方向に駆動制御する。これにより、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２との位置合わせを行う。
【００４０】
〔第１加圧Ｓ４〕
第１駆動部６４は加圧部本体６２をＺ方向に下降駆動する。これにより、上基板固定治具６１は上基板Ｋ１を吸引保持した状態で降下し、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２とは対向近接した状態となる（図８（Ｈ），図１０（Ａ）参照）。
【００４１】
第２駆動部６５は中央加圧部６３をＺ方向に下降駆動する。これにより、中央加圧部６３は加圧部本体６２から下側に突出する形となる。上基板固定治具６１及びこれに保持された第１基板Ｋ１は、その貼合せ面Ｋ１１における概略中心線Ｊ１及びその両側近傍領域（Ｒ１）が第２基板（Ｋ２）の貼合せ面（Ｋ２１）に接触するように湾曲する。つまり第２基板Ｋ２における貼合せ面Ｋ２１に対して突出する凸面状となるように湾曲する。その結果、湾曲部分は、第２基板Ｋ２の貼合せ面Ｋ２１に向けて加圧され、その部分の貼合せが行われる（図８（Ｉ），図１０（Ｂ）参照）。
【００４２】
〔第２加圧Ｓ５〕
第１駆動部６４は加圧部本体６２をＺ方向に下降駆動する。これにより、中央加圧部６３は加圧部本体６２に入り込んでいく形で加圧部本体６２が第１基板Ｋ１を加圧していく。つまり、図１０及び図１１に示す各領域Ｒ１，Ｒ２のように、第２基板Ｋ２の貼合せ面Ｋ２１に向けて加圧する第１基板Ｋ１の加圧領域、即ち第１基板Ｋ１が加圧される領域は、図中上記概略中心線Ｊ１上から徐々に当該概略中心線Ｊ１に直交する方向Ｘに拡がっていく（図８（Ｊ）参照）。その結果、凸面状に湾曲した先端部分の外側部分は、上記概略中心線Ｊ１上から徐々に当該概略中心線Ｊ１に直交する方向Ｘに拡げながら第２基板Ｋ２の貼合せ面Ｋ２１に向けて加圧され、その部分の貼合せが行われる。言い換えれば、第１基板Ｋ１の湾曲部分の曲率を徐々に小さくしていくことで上記概略中心線Ｊ１及びその両側近傍領域Ｒ１の外側領域Ｒ２の加圧を行う（図９（Ｋ）参照）。所定時間、所定の加圧力を印加した後、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２とが接合することにより、表示デバイスＫＤが完成する（図１０（Ｄ）参照）。
【００４３】
〔表示デバイス搬出Ｓ６〕
上基板Ｋ１と下基板Ｋ２との貼合せが終了すると、まず、上基板固定治具６１による真空吸着が解除され、第１駆動部６４は加圧部本体６２を上昇させる（図９（Ｌ）参照）。次いで、真空吸着孔４３に生じていた吸引圧が破壊される。次いで、リフトピン４４が突出し、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２とを貼合せてできた表示デバイスＫＤを支持しながら上昇させる（図９（Ｍ）参照）。リフトピン４４が最上位置に達すると、移載台３２をＸＹＺθ各方向に駆動して（図９（Ｎ）参照）、表示デバイスＫＤを下基板ストッカー３１に移載する（図９（Ｏ）参照）。
【００４４】
以上に述べたように、本発明に係る基板貼合せ装置１によると、第１基板Ｋ１と第２基板Ｋ２との配置後、まず第１基板Ｋ１の貼合せ面Ｋ１１における概略中心線Ｊ１及びその両側近傍領域Ｒ１を第２基板Ｋ２の貼合せ面Ｋ２１に向けて加圧する。これにより、第１基板Ｋ１の貼合せ面Ｋ１１における概略中心線Ｊ１及びその両側近傍領域Ｒ１の貼合せがなされる。次いで概略中心線Ｊ１に直交する方向Ｘに加圧領域を徐々に拡げながら加圧する。これにより、固定された中心から、両サイドに向けて同時に貼合せが進み、外側領域Ｒ２の貼合せがなされる。その結果、水平面方向へのズレを抑制することができ、貼合せ面Ｋ１１と貼合せ面Ｋ２１との貼合せ精度の向上を図ることができる。また、全面を同時に加圧する場合に比べて、空気の咬み込みを著しく減らすことができる。
【００４５】
また、貼合せに際し、アラインメントマークを用いて位置合わせを行うので、貼合せ精度が更に向上する。また、貼合せを大気圧雰囲気下で行うため、真空チャンバー等の大掛かりな装置が必要とならず装置コストを低減することができる。そして、真空雰囲気を作るまでの時間コストがかからない。
【００４６】
また、湾曲可能な上基板固定治具６１を用いて、第１基板Ｋ１を保持する。その際、第１基板Ｋ１を平面状に保持して、第２基板Ｋ２と対向近接配置することが可能であるため、貼合せ面Ｋ１１，Ｋ２１の両端部での位置ズレを防止することができ、その結果、貼合せ精度を向上させることができる。更に、上基板固定治具の湾曲を利用することにより、第１加圧及び第２加圧を行うことができる。
【００４７】
また、第１加圧ステップＳ４において、凸面状に湾曲させた先端を、対向基板との垂直方向以外の方向（貼合わせ面に沿う方向）に対して固定することにより、位置合わせ精度を貼合せ精度に活かすことができる。また、第１基板Ｋ１における概略中心線Ｊ１部分、つまり湾曲させた凸面の中心線部分を真空吸着することにより、位置合わせ時及び貼合せ時の位置ズレを抑制することができる。一方、凸面の中心線上以外の部分は粘着性物質６１２で固定しており、粘着性物質６１２は、第１固定部６１の湾曲に伴う伸び縮みを緩和させる。その結果、湾曲に伴う貼合せ精度の低下を抑制することができる。第１基板Ｋ１と第２基板Ｋ２とは、電極とカラーフィルターのサブピクセルとが精度良く位置決めされるため、高品位画像の得られるディスプレイ装置が製作可能となる。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上に開示した実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこの実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むことが意図される。例えば、第２基板Ｋ２は例えばガラス基板のように非可撓性であってもよい。また、基板１及び基板２の少なくとも一方を連続体とする所謂ロールトゥロールプロセスに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る基板貼合せ装置の構成概略図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線矢示図である。
【図３】加圧部の斜視図である。
【図４】上基板固定治具を下方から見た平面図である。
【図５】上基板と下基板におけるアラインメントマークの位置を示す図である。
【図６】本発明に係る基板貼合せ装置の動作概要を示す流れ図である。
【図７】図６の各ステップの詳細を説明するための図である。
【図８】図６の各ステップの詳細を説明するための図である。
【図９】図６の各ステップの詳細を説明するための図である。
【図１０】第１加圧及び第２加圧ステップの詳細を説明するための正面一部断面図である。
【図１１】第１加圧及び第２加圧ステップの詳細を説明するための平面図である。
【図１２】上基板と下基板とを貼合せる従来の手法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  基板貼合せ装置
４  基板ステージ（第２固定部、配置手段）
５  撮像部（位置合わせ手段）
６  加圧部（配置手段）
６１  上基板固定治具（第１加圧手段、第２加圧手段、第１固定部）
６２  加圧部本体（第２加圧手段）
６３  中央加圧部（第１加圧手段）
６４  第１駆動部（駆動手段、位置合わせ手段）
６１１  真空吸着孔（保持手段、真空吸着手段）
６１２  粘着性物質（保持手段、粘着手段）
Ｊ１  概略中心線
Ｋ１  第１基板
Ｋ２  第２基板
Ｋ１１  貼合せ面
Ｋ２１  貼合せ面
Ｒ１  両側近傍領域
Ｒ２  外側領域
Ｓ１  配置ステップ
Ｓ２  配置ステップ
Ｓ３  配置ステップ
Ｓ４  第１加圧ステップ
Ｓ５  第２加圧ステップ
Ｓ１  ステップ
Ｓ２  ステップ
Ｓ３  ステップ
Ｘ  直交する方向
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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