JP2015187648A - 貼合方法および貼合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板にソリやタワミがあっても、安定して気泡を残さずに貼り合わせができるようにする。【解決手段】貼合装置を、真空排気ポンプを備えた真空チャンバと、この真空チャンバの内部に設置されて表示基板を保持して上下方向に移動可能な表示基板保持部と、真空チャンバの内部に設置されてカバー基板を保持するカバー基板保持部と、このカバー基板保持部に保持されたカバー基板を表示基板保持部に保持された表示基板に押し付ける押し付け部と、表示基板保持部とカバー保持部及び押し付け部を制御する制御部とを備え、表示基板保持部は、表示基板を四隅の近傍で保持する固定ブロックと一方向に移動可能な保持ブロックとを複数組有し、カバー基板保持部はカバー基板を表示基板の側に凸形状になるようにカバー基板を保持し、押し付け部はカバー基板をこのカバー基板の中央部から周辺部にかけて順次前記表示基板に押し付けるように構成した。【選択図】 図３

Description

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、タッチセンサ基板や保護基板等のカバー基板とを貼り合わせる貼合方法及び貼合装置に関するものである。

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、紫外線硬化樹脂が広く用いられるようになっている。

表示基板にカバー基板を貼り合わせる工程は、両基板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。特許文献１には、真空容器内で表示デバイス（表示基板に相当）と透明面材による保護板（カバー基板に相当）とを貼り合わせる表示装置の製造方法が開示されている。この表示装置の製造方法は、内部を真空にすることが可能な真空容器を用いるものである。真空容器には、表示基板を支持する基体と、カバー基板を支持して表示基板に対して相対的に移動させる移動機構と、表示基板とカバー基板との間に封止用接着樹脂を介在させて密着させるための加圧部材が配設されている。

また、この表示装置の製造方法では、接着樹脂を塗布した接着樹脂を塗布した表示基板とカバー基板とを真空中で貼り合わせた後、真空容器内の真空を解除する。そして、貼り合わせた表示基板およびカバー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、紫外線照射などにより固定用接着樹脂を硬化させ、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。

特許文献１には、この表示装置の製造方法によれば、両基板を真空中で貼り合わせるので、貼り合わせ時に封止用接着樹脂とカバー基板との間に隙間が形成された場合にも、真空を解除することによりこの隙間に封止用接着樹脂が吸引され、隙間をつぶすことができると記載されている。

国際公開２０１１／０３７０３５号パンフレット

しかしながら、特許文献１に記載された表示装置の製造方法では、基板にソリやタワミがある場合、貼り合わせ時に形成された隙間の空間（閉空間）の体積が基板の形状に依存し、基板の形状によっては、閉空間の体積が大きすぎて、真空を解除しても閉空間をつぶしきれず気泡として残ってしまう場合がある。特に、基板サイズが大きくなると閉空間の体積が大きくなりやすいので、問題となる。

そこで本発明は、基板にソリやタワミがあっても、安定して気泡を残さずに貼り合わせができる貼合方法及び貼合装置を提供する。

上記課題を解決するために、本発明では、表示基板とカバー基板とを貼り合せる装置を、真空排気ポンプを備えた真空チャンバと、この真空チャンバの内部に設置されて表示基板を保持して上下方向に移動可能な表示基板保持部と、真空チャンバの内部に設置されてカバー基板を保持するカバー基板保持部と、このカバー基板保持部に保持されたカバー基板を表示基板保持部に保持された表示基板に押し付ける押し付け部と、表示基板保持部による表示基板の保持と上下方向の移動及びカバー保持部によるカバー基板の保持及び押し付け部によるカバー基板の押し付けを制御する制御部とを備え、表示基板保持部は、表示基板を四隅の近傍で保持する上面が表示基板の表面よりも低い高さの固定ブロックと一方向に移動可能な保持ブロックとを有し、カバー基板保持部はカバー基板を表示基板の側に凸形状になるようにカバー基板を保持し、押し付け部はカバー基板をこのカバー基板の周辺部を前記表示基板に押し付けるように構成した。

また、上記課題を解決するために、本発明では、表示基板とカバー基板とを貼り合せる方法において、真空チャンバの内部に設置されて上下方向に移動可能な表示基板保持部を下方に位置させた状態で表示基板保持部に表示基板を載置して表示基板の四隅の近傍部分を挟み込んで保持し、真空チャンバの内部に設置されたカバー基板保持部でカバー基板を表示基板保持部で保持されている表示基板と対向する面の中央部が表示基板の側に突き出た状態で保持し、真空チャンバの内部を排気して真空状態にし、真空状態にした真空チャンバの内部で表示基板保持部を上方に移動させて表示基板保持部で四隅の近傍部分を挟み込んで保持した表示基板をカバー基板保持部で中央部が表示基板の側に突き出た状態で保持されたカバー基板の突き出た部分に押し当て、表示基板をカバー基板の突き出た部分に押し当てた状態でカバー基板保持部によるカバー基板の保持を開放してカバー基板の表示基板と対向する面と反対側の面の側からカバー基板を押してカバー基板を表示基板に押し付けることによりカバー基板を表示基板に押し当てた部分から順次周辺部に向けて順次貼り合せ、カバー基板と表示基板とを貼り合せた状態で真空チャンバの内部を大気圧の状態にして、カバー基板の表示基板への押し付けを解除したのちに貼り合せたカバー基板と表示基板とを真空チャンバから取り出すようにした。

本発明によれば、基板にソリやタワミがあっても、安定して気泡を残さずに貼り合わせることができる。

本発明の実施例１に係る表示基板の概略構成を示す平面図である。 本発明の実施例１に係る表示基板の図１ＡのＡ−Ａ断面矢視図である。 本発明の実施例１に係るカバー基板の概略構成を示す平面図である。 本発明の実施例１に係るカバー基板の図２ＡのＡ−Ａ断面矢視図である。 本発明の実施例１に係る基板貼合装置の概略構成を示す正面図である。 本発明の実施例１に係る表示基板保持部の概略構成を示す平面図である。 本発明の実施例１に係る押し付け部と、カバー基板、紫外線硬化樹脂の塗布領域との位置関係を示す正面の断面図である。 本発明の実施例１に係る貼り合せ時の動作例を示すフローチャートである。 本発明の実施例１に係る貼り合せ時の動作例を示す説明図である。 本発明の実施例２に係る基板貼合装置の概略構成を示す正面図である。 本発明の実施例２に係る基板貼合装置のカバー基板保持部の先端部分の正面図である。 本発明の実施例２に係るカバー基板保持部の概略構成を示す平面図である。 本発明の実施例２に係る貼り合せ時の動作例を示すフローチャートである。 本発明の実施例３に係る基板貼合装置の概略構成を示す正面図である。 本発明の実施例３に係るカバー基板保持部の平面図である。 本発明の実施例４に係る基板貼合装置の概略構成を示す正面図である。 本発明の実施例４に係る貼り合せ時の動作例を示すフローチャートである。 本発明の実施例５に係るカバー基板搬送ハンドの概略構成を示す平面図である。 本発明の実施例５に係るカバー基板搬送ハンドの図１５ＡにおけるＡ−Ａ断面の矢視図である。 本発明の実施例６に係る表示基板保持部の概略構成を示す正面図である。 本発明の実施例６に係る表示基板保持部の概略構成を示す平面図である。

本発明は、表示基板とカバー基板とを、接着部材を介して貼り合せる基板貼合装置を、表示基板を保持する表示基板保持部と、カバー基板を保持するカバー基板保持部と、貼り合せ時にカバー基板を押し付ける押し付け部とを備えて構成し、真空下で表示基板保持部は、貼り合せ時に表示基板の外縁部を保持して表示基板の四隅が浮かないようにし、カバー基板保持部は、カバー基板を貼り合せ面に対して基板中央が凸になるように保持し、表示基板保持部とカバー基板保持部を近付けて表示基板とカバー基板の少なくとも一部を貼り合せた後、押し付け部がカバー基板を貼り合せ領域の各辺の少なくとも一部を押し付けるようにした。

以下に、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。

[表示基板]
まず、本実施例の貼合装置により貼り合わされる一方の基板である表示基板について説明する。

図１Ａは、表示基板１の概略構成を示す平面図、図１Ｂは図１ＡのＡ−Ａ断面の矢視図である。表示基板１は、例えばＬＣＤモジュール（ＬＣＭ）である。表示基板１は、液晶が用いられた基板本体２と、この基板本体２の一方の面を露出させて基板本体２を収容するフレーム３と、基板本体２の一方の面に取り付けられた偏光板４を備えている。

なお、表示基板１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。

[カバー基板]
次に、本発明の貼合装置により貼り合わされ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について説明する。
図２Ａは、タッチセンサ付き基板５の概略構成を示す平面図、図２Ｂは図２ＡのＡ−Ａ断面の矢視図である。タッチセンサ付き基板５は、基板本体６と、この基板本体６の一方の面に設けられた加飾印刷部７とを備えている。基板本体６には、タッチセンサが設けられている。加飾印刷部７は、枠状に形成されている。この加飾印刷部７の外周の輪郭は、基板本体６の外周の輪郭と略等しく、内周の輪郭は、表示基板１における偏光板４の外周の輪郭より小さい。

なお、本実施例に係るカバー基板としては、タッチセンサ付き基板に限定されず、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。

[基板貼合装置]
次に、本実施例の貼合装置の構成について、図３を参照し説明する。
図３は、本実施例の貼合装置１００の概略構成を示す正面図である。本実施例の貼合装置１００は、真空チャンバ８、表示基板保持部９、カバー基板保持部１０、押し付け部１１、真空排気ポンプ８０１、全体制御部１１０を備えている。

表示基板保持部９は、全体制御部１１０によって制御される駆動部１２によってＺ方向に駆動され、表示基板１を保持する。

表示基板保持部９の平面図を図４に示す。表示基板保持部９は、固定ブロック１６、保持ブロック１７、保持駆動部１８、ベース１９を備えている。固定ブロック１６および保持ブロック１７は、表示基板１に対して四隅近傍を保持する位置に設置されている。固定ブロック１６および保持ブロック１７の上面の高さは、貼り合せ時にカバー基板と干渉しないように、保持する表示基板１の表面の高さよりも低くなるように形成されている。

表示基板保持部９に載置された表示基板１は、固定ブロック１６と保持ブロック１７によって側面から挟み込まれることで、四隅が固定され、貼り合せ時の浮きが抑制される。全体制御部１１０によって制御される保持駆動部１８により保持ブロック１７をＸ方向又はＹ方向に前後に駆動して、表示基板１を固定ブロック１６に押し付けまたは押し付けを解除することにより、表示基板１の固定／解除、および固定力の調整を行う。

保持駆動部１８の構成として、図４には可動板１８２と保持ブロック１７との間にばね１８１を介在させて可動板１８２を図示していないモータで駆動して前後させることにより表示基板１の固定／解除を行う構成を示したが、本実施例はこれに限定されるものではなく、例えば、トルクモータを用いて保持ブロック１７を直接前後に駆動させる構成にしてもよい。

カバー基板保持部１０は、全体制御部１１０によって制御される駆動部１４によってＸ方向に駆動され、紫外線硬化樹脂１３が塗布されたカバー基板５を保持する。カバー基板保持部１０の先端１０１は、カバー基板５を落とさないように傾斜が設けられている。また、カバー基板５を挟み込む際に、基板が上方に滑って外れないように、上方に突起状のストッパ１０２を設けてある。

カバー基板保持部１０に供給されたカバー基板５は、自身の重みによって紫外線硬化樹脂１３が塗布された面の側に弛んだ下凸の形状になる。ここで、全体制御部１１０によって制御される駆動部１４によってカバー基板保持部１０をＸ方向に駆動してカバー基板５を挟み込むことでカバー基板５がたわみ、下凸の変形量が大きくなる。全体制御部１１０により駆動部１４でカバー基板保持部１０がカバー基板５を挟み込む力を制御することで、カバー基板５の下凸の変形量を制御することができる。

押し付け部１１は、全体制御部１１０により制御される駆動部１５によってＺ方向に駆動され、貼り合せ時にカバー基板５を、紫外線硬化樹脂１３が塗布された貼り合せ面の反対側から押し付ける。押し付け部１１は、長方形のプレート状であり、紫外線硬化樹脂１３の塗布領域の外周４辺を押し付ける。

押し付け部１１と、カバー基板５、紫外線硬化樹脂１３の塗布領域との位置関係を図５に示す。紫外線硬化樹脂１３の塗布領域の外周部は、紫外線硬化樹脂１３の境界が外から視認されないように、カバー基板５上の加飾印刷部７の内縁部より外側にある。押し付け部１１は、加飾印刷部７の内縁部より内側が確実に貼り合せられるように、加飾印刷部７の内縁部より大きく設計される。紫外線硬化樹脂１３の塗布領域と押し付け部１１の大小関係はどちらでもよい。

なお、本実施例では、押し付け部１１は長方形のプレート状としたが、加飾印刷部７の内縁部近傍にロの字状に突出させたものや、加飾印刷部７の内縁部近傍への押し付け圧力分布に大きな影響を与えない程度に溝が設けられたものであっても良い。

また、図４に示した構成においては、固定ブロックと押し付けブロックとの組み合わせを４組設けた例を示したが、本実施例はこれに限定されず、例えばＸ軸方向に押さえる２組を削除してＹ軸方向に押さえる２組だけにしてもよく、また、表示基板１の長手方向であるＸ軸方向に沿ってＹ軸方向に押さえる固定ブロックと押し付けブロックとの組み合わせを図４の２組から３組、または４組またはそれ以上に増やしてもよい。

[貼り合せ時の動作例]
次に、貼り合せ時の動作例を図６および図７を参照して説明する。
まず、ステップＳ１において、真空チャンバ８の図示していない搬入口から真空チャンバ８の内部に図示していない搬送手段で表示基板１を搬入し、全体制御部１１０により制御された保持駆動部１８で駆動されて保持ブロック１７が後退した状態の表示基板保持部９に載置し、全体制御部１１０で保持駆動部１８を作動させて保持ブロック１７を前進させて表示基板保持部９に載置された表示基板１を固定ブロック１６に押し当てることにより固定ブロック１６と保持ブロック１７とで表示基板１の四隅を保持する。

次に、ステップＳ２において、全体制御部１１０により制御された駆動部１４で駆動されてカバー基板保持部１０が後退した状態で、紫外線硬化樹脂１３が塗布されたカバー基板５を、紫外線硬化樹脂１３が塗布された面を下側にして真空チャンバ８の図示していない搬入口から真空チャンバ８の内部に搬入し、駆動部１４で駆動してカバー基板保持部１０を前進させて搬入されたカバー基板５を保持する（図７（ａ））。このとき、カバー基板５の中央部は、紫外線硬化樹脂１３が塗布された面の側、すなわち下側に凸の形状で保持される。

ステップＳ３において、全体制御部１１０で真空排気ポンプ８０１を駆動して、真空配管８０２を介して真空チャンバ８の内部を真空に排気し、真空状態にする。

真空チャンバ８の内部が所定の真空度に達したのち、ステップＳ４において、全体制御部０で駆動部１２を制御して表示基板保持部９を上昇させ、表示基板保持部９に保持された表示基板１の中央付近と、カバー基板保持部１０に保持されたカバー基板５上に塗布された紫外線硬化樹脂１３が接触する（図７(b)）。このとき、カバー基板５により表示基板１の中央に圧縮力が加わるため、表示基板１を構成するフレーム３や、表示基板１を載置するベース９などの変形により、表示基板１の端部を浮き上がらせる力が加わる場合がある。

表示基板１の端部が浮き上がると、表示基板１とカバー基板５の端部が一気に接触し、大きな閉空間を形成してしまう可能性がある。これに対して、本実施例では、表示基板保持部９によって、表示基板１の四隅の浮き上がりが抑制されているので、中央から端部に向かって徐々に貼り合せることができる。

ステップＳ５において、全体制御部１１０で駆動部１４を駆動してカバー基板保持部１０を後退させ、カバー基板５の保持を開放する（図７(c)）。

次に、ステップＳ６において、全体制御部１１０で駆動部１５を駆動して押し付け部１１を下降させ、押し付け部１１でカバー基板５を表示基板１に押し付けて、表示基板１とカバー基板５の全面を貼り合せる（図７(d)）。

次に、ステップＳ７において、押し付け部１１でカバー基板５を表示基板１に所定の時間押し付けたのち、全体制御部１１０で真空排気ポンプ８０１の駆動を停止して、真空チャンバ８を大気開放し、全体制御部１１０で駆動部１５を駆動して押し付け部１１を上昇させて押し付け部１１による押し付けを解除し、表示基板１とカバー基板５との間に残留した気泡を大気圧でつぶす。

ステップＳ８において、図示していない搬送手段で貼り合せ済みの基板を真空チャンバ８から搬出する。

上記の実施例によれば、カバー基板５をソリやタワミによらず貼り合せ面を凸に制御した状態で表示基板１と中央部から周辺部に向けて順次接触させて貼り合せることができるので、貼り合せ時に形成される閉空間の体積を低減又は閉空間の発生を抑えることができ、カバー基板５と表示基板１との貼り合せ面における気泡の発生を抑制することができる。

更に、表示基板１の四隅の浮き上がりを抑制しているので、基板中央から端部に向かって順次貼り合せることができ、貼り合せ時に形成される閉空間の体積を低減又は閉空間の発生を抑えられるので、カバー基板５と表示基板１との貼り合せ面における気泡の発生を抑制することができる。

カバー基板５が表示基板１より小さい場合がある。このような場合、実施例１の構成では、カバー基板保持部１０の先端が貼り合せ時に表示基板１に接触し、貼り合せができない。

本実施例では、カバー基板５が表示基板１より小さい場合でも貼り合せを可能にするために、実施例１で説明した貼合装置１００において、カバー基板保持部として粘着部材を用いた例を説明する。

なお、本実施例で対象とする表示基板１、カバー基板５の構成、及び本実施例における貼合装置２００の表示基板保持部９の構造は、それぞれ図１、図２、図４に示した実施例１のものと同一であるので、説明を省略する。

[基板貼合装置]
図８Ａは、本実施例の貼合装置２００の概略構成を示す正面図である。貼合装置１００は、真空チャンバ８１、表示基板保持部９、カバー基板保持部２０、押し付け部２１、カバー基板５を真空吸着するための真空排気ポンプ２３、真空チャンバ８１の内部を真空に廃棄するための真空排気ポンプ８０１、全体制御部２１０を備えている。

図９は、図８ＡのＡ−Ａ断面矢視図であり、本実施例におけるカバー基板保持部２０、押し付け部２１、カバー基板５の位置関係を示す。

カバー基板保持部２０は、図８Ｂに示すように、先端部２０１に粘着部材２０２が設けられており、この粘着部材２０２の粘着面２０３にカバー基板５を粘着させて保持する。カバー基板保持部２０の先端部２０１は、保持するカバー基板５の中央部が表示基板１の側に突き出すように貼り合せ面に対して傾斜している。カバー基板５をカバー基板保持部２０の先端部２０１の傾斜に沿わせて保持することよってカバー基板５の貼り合せ面が対向する表示基板１の側（下側）に凸になるようにカバー基板５の形状を制御する。

カバー基板保持部２０によるカバー基板５の保持位置は、カバー基板５の弾性力によるカバー基板保持部２０の先端部２０１に設けた粘着部材２０２の表面２０３からのカバー基板５の剥がれの発生を抑制するために、カバー基板５の端部に近い方に数か所（特に、カバー基板５が長方形である時には、短辺側の端部に近いほうに数か所）設けるのが望ましい。

カバー基板保持部２０の中央には、真空吸着配管２２が設けられている。真空吸着配管２２の一端は真空排気ポンプ２３に接続されており、他端は真空吸着口２２１に繋がっている。貼合装置２００に搬入されたカバー基板５は、真空吸着口２２１から真空吸着されることで、カバー基板保持部２０の先端部２０１の粘着部材２０２に強固に粘着し、保持される。

押し付け部２１は、全体制御部２１０により制御された駆動部１５１によってＺ方向に駆動される。貼り合せ時には、全体制御部２１０で制御して真空排気ポンプ２３による真空排気を停止し、真空吸着口２２１からの真空吸着をストップした状態で押し付け部２１をＺ方向下側に駆動してカバー基板５に押し付けることによりカバー基板保持部２０の粘着剤２０２からカバー基板５を剥がし、更に、カバー基板５を貼り合せ面の反対側から表示基板１に押し付ける。押し付け部２１は、図９に示す形状をしており、カバー基板５の加飾印刷部７の内縁部より内側が確実に貼り合すことができる。

なお、押し付け部２１は図９に示したものに限らず、カバー基板５の加飾印刷部７の内縁部より内側が確実に貼り合すことができればよい。

[貼り合せ時の動作例]
貼り合せ時の動作例を図１０のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ１０１は実施例１で説明した図６のフローチャートのステップＳ１と同一であるので、説明を省略する。

次に、ステップＳ１０２において、紫外線硬化樹脂１３が塗布されたカバー基板５を、紫外線硬化樹脂１３が塗布された面を下側にして真空チャンバ８の図示していない搬入口から真空チャンバ８の内部に搬入してカバー基板保持部２０の先端部分２０１の粘着剤２０２に押し当てた状態で、全体制御部１１０により真空排気ポンプ２３を作動させて真空吸着口２２１からカバー基板５を真空吸着してカバー基板５をカバー基板保持部２０の先端部分２０１の形状に倣わせて保持する。これにより、カバー基板５の中央部は、紫外線硬化樹脂１３が塗布された面の側、すなわち下側に凸の形状で保持される。

ステップＳ１０３とＳ１０４とは，実施例１で説明した図６のＳ３及びＳ４と同じであるので、説明を省略する。

ステップＳ１０５において、全体制御部２１０で制御して真空排気ポンプ２３による真空排気を停止した状態で全体制御部２１０で制御された駆動部１５１で駆動されて押し付け部２１が下降し、カバー基板保持部２０の先端部分２０１で粘着部材２０２により保持されて凸形状の先端（下端）部分が表示基板１と接触しているカバー基板５を粘着部材２０２から押し剥がす。

ステップＳ１０６において、全体制御部２１０で制御された駆動部１５１で駆動されて押し付け部２１が更に下降し、カバー基板５を表示基板１に更に押し付けて、表示基板１とカバー基板５の全面を貼り合せる。

次に、ステップＳ１０７において、押し付け部１１でカバー基板５を表示基板１に所定の時間押し付けたのち、全体制御部２１０で真空排気ポンプ８０１の駆動を停止して、真空チャンバ８を大気開放し、全体制御部１１０で駆動部１５を駆動して押し付け部１１を上昇させて押し付け部１１による押し付けを解除し、表示基板１とカバー基板５との間に残留した気泡を大気圧でつぶす。

最後にステップＳ１０８において、図示していない搬送手段で貼り合せ済みの基板を真空チャンバ８から搬出する。

本実施例によれば、カバー基板５が表示基板１より小さい場合であっても、カバー基板５をソリやタワミによらず貼り合せ面を表示基板１の側に凸に制御した状態で表示基板１と中央部分から外周部分に向かって順次接触させることができるので、貼り合せ時に形成される閉空間の体積を低減又は閉空間の発生を防止できるので、カバー基板５と表示基板１との貼り合せ面における気泡の発生を抑制できる。

カバー基板５の形状によっては、実施例２の構成であっても、カバー基板５の中央部が凸になるように形状制御できない場合がある。

本実施例では、このような基板であっても、カバー基板５の中央部が凸になるように形状制御するために、実施例２で説明した貼合装置２００に対して、更に、突き出し部を設けた例を説明する。

なお、本実施例において、表示基板１、カバー基板５、表示基板保持部９、カバー基板保持部の構造、および、貼り合わせ時の動作は、実施例２のものと同一であるので、説明を省略する。

[基板貼合装置]
図１１は、本実施例の貼合装置３００の概略構成を示す正面図である。貼合装置３００は、真空チャンバ８、表示基板保持部９、カバー基板保持部２０、押し付け部２１１、真空排気ポンプ２３、突き出し部２４、全体制御部３１０を備えている。

図１２は、図１１のＡ−Ａ断面矢視図であり、カバー基板保持部２０、押し付け部２１１、突き出し部２４、カバー基板５の位置関係を示す図である。

突き出し部２４は、カバー基板５の中央付近に配置されており、貼り合せ面に垂直な方向（Ｚ方向）においてカバー基板保持部２０の先端より表示基板１の側に突出している。突き出し部２４によって、カバー基板５をカバー基板保持部２０に保持した際、カバー基板５は基板中央が貼り合わせ面の側に凸の形状に制御される。

本実施例における貼り合せ手順は、実施例２で図１０を用いて説明したものと同じであるので、説明を省略する。

本実施例によれば、カバー基板５を確実に表示基板の側に凸形状に変形させてからカバー基板５の中央部付近から周辺に向けて順次貼り合せることができるので、貼り合せ時に形成される閉空間の体積を低減又は閉空間の発生を防止できるので、カバー基板５と表示基板１との貼り合せ面における気泡の発生を抑制できる。

カバー基板５の弾性率が高い場合、上記実施例２及び３の場合のように粘着部材２０２でカバー基板５を保持し形状を制御すると、カバー基板５の復元力によりカバー基板５が粘着部材２０２から剥がれてしまう場合がある。

本実施例では、このような基板であっても、剥がれなく保持するために、実施例３で説明した貼付装置３００において、剥がれ防止部２５を設けた例を説明する。

なお、本実施例において、表示基板１、カバー基板５、表示基板保持部９、カバー基板保持部２０、押し付け部２１、突き出し部２４の構造は、実施例３で説明したものと同一であるので、説明を省略する。

[基板貼合装置]
図１３は、本実施例の貼合装置４００の概略構成を示す正面図である。貼合装置４００は、真空チャンバ８３、表示基板保持部９、カバー基板保持部２０、押し付け部２１１、真空排気ポンプ２３、突き出し部２４、剥がれ防止部２５、全体制御部４１０を備えている。

剥がれ防止部２５は、全体制御部４１０で制御された駆動部２６によってＸ方向に駆動される。剥がれ防止部２５は、先端部２５１に傾斜を有しており、カバー基板保持部２０に保持されたカバー基板５の粘着箇所近傍を押さえつけることができる。
なお、剥がれ防止部２５の駆動方向は、Ｘ方向に限らず、斜め方向であってもよい。

[貼り合せ時の動作例]
貼り合せ時の動作例を図１４のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ１４０１は実施例２の図１０で説明したフローチャートのステップＳ１０１と同一であるので、説明を省略する。

次に、ステップＳ１４０２において、紫外線硬化樹脂１３が塗布されたカバー基板５を、紫外線硬化樹脂１３が塗布された面を下側にして真空チャンバ８３の図示していない搬入口から真空チャンバ８の内部に搬入してカバー基板保持部２０の先端部分２０１に押し当てた状態で、全体制御部４１０により真空排気ポンプ２３を作動させて真空吸着口２２１からカバー基板５を真空吸着してカバー基板５をカバー基板保持部２０の先端部分２０１の形状に倣わせて保持する。これにより、カバー基板５の中央部は、紫外線硬化樹脂１３が塗布された面の側、すなわち下側に凸の形状で保持される。

ステップＳ１４０３において、全体制御部４１０で制御された駆動部２６によって剥がれ防止部２５が前進して、図１３に示すように、剥がれ防止部２５の先端部分２５１がカバー基板５の下側に入りこむ。これにより、カバー基板５をカバー基板保持部２０の先端部分２０１の粘着部材２０２が設けられた箇所近傍に押さえ付ける。

ステップＳ１４０４において、全体制御部１１０で図示していない真空排気手段を駆動して真空チャンバ８３の内部を真空に排気し、真空状態にする。

真空チャンバ８の内部が所定の真空度に達したのち、ステップＳ１４０５において、剥がれ防止部２５が退避し、カバー基板５の押さえ付けを解除する。

ステップＳ１４０６からＳ１４１０は、実施例２のＳ１０４からＳ１０８と同一であるので、説明を省略する。

本実施例によれば、カバー基板５を確実に表示基板の側に凸形状に変形させてからカバー基板５の中央部付近から周辺に向けて順次貼り合せることができるので、貼り合せ時に形成される閉空間の体積を低減又は閉空間の発生を防止できるので、カバー基板５と表示基板１との貼り合せ面における気泡の発生を抑制できる。

カバー基板の形状が貼り合せ面に対して凹であり、基板の弾性率が高く自重による変形が少ない場合、実施例２のカバー基板保持方法では、カバー基板５の表示基板１との貼り合せ面を凸に制御できない場合がある。また、実施例２〜４の場合においても、カバー基板保持部２０に保持させる際に、カバー基板５をカバー基板保持部２０の先端部分２０１に設けられた粘着部材２０２の粘着面２０３に合わせることができず保持できない場合がある。

本実施例では、このような基板であっても、確実に保持させることができるカバー基板搬送ハンドの例を説明する。

図１５Ａは、本実施例のカバー基板５を搬送するためのカバー基板搬送ハンド２７の概略構成を示す平面図、図１５Ｂは図１５ＡのＡ−Ａ断面の矢視図である。搬送ハンド２７は、吸着アーム２７１〜２７３を有し、それぞれの吸着アーム２７１〜２７３には、カバー基板５の紫外線硬化樹脂１３が塗布されている面の側とは反対の側の面を真空吸着により保持する吸着部２８を複数備えている。

中央の吸着アーム２７２は、その両側の吸着アーム２７１及び２７３寄りの低い位置に配置されている。中央部に配置されて吸着アーム２７２とその両側に配置された吸着アーム２７１及び２７３との高さの差により、カバー基板５を吸着したときに、カバー基板５の表示基板１との貼り合せ面となる紫外線硬化樹脂１３が塗布された面の側が凸になるように吸着アーム２７１〜２７３に吸着される。吸着部２８は吸盤で構成され、この吸盤は、例えば弾力性を持ったゴムで形成されており、カバー基板５の形状に追従して吸着できるようになっている。

本実施例によれば、カバー基板５の弾性率が高い場合であってもカバー基板５をカバー基板保持部２０の先端部分２０１に設けられた粘着部材２０２の粘着面２０３に合わせることができる。これにより、表示基板１とカバー基板５とを中央部から周辺部に順次の貼り合せを行うことができ、貼り合せ時に形成される閉空間の体積を低減又は閉空間の発生を防止できるので、カバー基板５と表示基板１との貼り合せ面における気泡の発生を抑制できる。

表示基板１は、真空排気時に基板内部に閉じ込められた空気により膨張する場合がある。このとき、膨張力によって表示基板保持部から表示基板１が外れる場合がある。

本実施例では、このような表示基板であっても保持できる表示基板保持部の例を説明する。

図１６Ａは、本実施例の表示基板保持部の概略構成を示す正面図、図１６Ｂは図１６ＡのＡ−Ａ断面矢視図である。表示基板保持部９１は、固定ブロック１６及び１６１、保持ブロック１７及び１７１、保持駆動部１８、ベース１９１、回転軸受け２９、回転軸３０を備えている。固定ブロック１６，１６１および保持ブロック１７，１７１は、表示基板１に対して四隅近傍を保持する位置に設置されている。表示基板保持部９１に載置された表示基板１は、固定ブロック１６，１６１と保持ブロック１７，１７１によって側面から挟み込まれることで、四隅を固定し、貼り合せ時の浮きが抑制される。Ｙ軸方向の固定ブロック１６１および保持ブロック１７１には、回転軸３０が固定されており、回転軸３０は回転軸受け２９に固定されていて、固定ブロック１６１および保持ブロック１７１は回転軸周りに自由に回転できる。

膨張時の表示基板１は、四隅が固定されているので、図１６Ａに示すように弓状に変形する。このとき、実施例１ないし５で説明したにおける表示基板保持部９では、固定ブロック１６および保持ブロック１７からフレームがずれて保持が外れやすくなる。本実施例では、フレームの変形に追従して固定ブロック１６１および保持ブロック１７１が回転するので、表示基板１を外さずに保持することができる。

また、図１６Ｂに示した構成においては、固定ブロックと押し付けブロックとの組み合わせを４組設けた例を示したが、本実施例はこれに限定されず、例えばＸ軸方向に押さえる２組を削除してＹ軸方向に押さえる２組だけにしてもよく、また、表示基板１の長手方向であるＸ軸方向に沿ってＹ軸方向に押さえる固定ブロックと押し付けブロックとの組み合わせを図１６Ｂの２組から３組、または４組またはそれ以上に増やしてもよい。

本実施例によれば、表示基板１が熱膨張により変形した場合であっても、表示基板１を確実に保持することができ、貼り合せ中に表示基板の位置がずれることにより形成される閉空間の体積を低減又は閉空間の発生を防止できるので、カバー基板５と表示基板１との貼り合せ面における気泡の発生を抑制できる。

１・・・表示基板 ５・・・カバー基板 ８，８１，８２，８３・・・真空チャンバ ９，９１・・・表示基板保持部 １０・・・カバー基板保持部 １１，２１、２１１・・・押し付け部 １３・・・紫外線硬化樹脂 １６・・・固定ブロック １７・・・保持ブロック １８・・・保持駆動部 ２４・・・突き出し部 ２５・・・剥がれ防止部 ２７・・・カバー基板搬送ハンド ８０２・・・真空排気ポンプ。

Claims (14)

1. 表示基板とカバー基板とを貼り合せる装置であって、
   真空排気ポンプを備えた真空チャンバと、
   該真空チャンバの内部に設置されて前記表示基板を保持して上下方向に移動可能な表示基板保持部と、
   前記真空チャンバの内部に設置されて前記カバー基板を保持するカバー基板保持部と、
   前記カバー基板を前記表示基板保持部に保持された表示基板に押し付ける押し付け部と、
   前記表示基板保持部による前記表示基板の保持と上下方向の移動及び前記カバー保持部による前記カバー基板の保持及び前記押し付け部による前記カバー基板の押し付けを制御する制御部とを備え、
   前記表示基板保持部は、前記表示基板を四隅の近傍で保持する上面が前記表示基板の表面よりも低い高さの固定ブロックと一方向に移動可能な保持ブロックとを有し、
   前記カバー基板保持部は前記カバー基板を前記表示基板の側に凸形状になるように前記カバー基板を保持し、
   前記押し付け部は前記カバー基板を該カバー基板の中央部から周辺部にかけて順次前記表示基板に押し付ける
   ことを特徴とする貼合装置。
2. 請求項１記載の貼合装置であって、前記カバー基板保持部は、前記カバー基板の対向する２辺を挟み込むことにより前記カバー基板を前記表示基板の側に凸形状になるように保持することを特徴とする貼合装置。
3. 請求項１記載の貼合装置であって、前記カバー基板保持部は前記カバー基板の前記表示基板と貼り合せる面と反対側の面の端部近傍で前記カバー基板を真空吸着し、前記カバー基板保持部の真空吸着面には粘着材料が形成されていることを特徴とする貼合装置。
4. 請求項３記載の貼合装置であって、前記カバー基板保持部は前記カバー基板の中央部の近傍を前記表示基板保持部に保持された表示基板の側に突き出す突き出し部を有することを特徴とする貼合装置。
5. 請求項４記載の貼合装置であって、前記カバー基板保持部は前記カバー基板の前記真空吸着される位置に近い端部を前記粘着材料に押し当てる剥がれ防止部をさらに備えることを特徴とする貼合装置。
6. 請求項１乃至５の何れかに記載の貼合装置であって、前記カバー基板を前記カバー基板保持部に搬送するカバー基板搬送部を更に備え、該カバー基板搬送部は前記カバー基板の中央部が前記表示基板保持部に保持された表示基板の側に突き出すようにした状態で前記カバー基板を搬送して前記カバー基板保持部に受け渡すことを特徴とする貼合装置。
7. 請求項１乃至６の何れかに記載の貼合装置であって、前記表示基板保持部の前記表示基板を四隅の近傍で保持する対向する４組の固定ブロックと保持ブロックとのうち、対向する２組の固定ブロックと保持ブロックとは軸周りに回動自在に取り付けられていることを特徴とする貼合装置。
8. 表示基板とカバー基板とを貼り合せる方法であって、
   真空チャンバの内部に設置されて上下方向に移動可能な表示基板保持部を下方に位置させた状態で前記表示基板保持部に表示基板を載置して該表示基板の四隅の近傍部分を挟み込んで保持し、
   前記真空チャンバの内部に設置されたカバー基板保持部でカバー基板を前記表示基板保持部で保持されている前記表示基板と対向する面の中央部が前記表示基板の側に突き出た状態で保持し、
   前記真空チャンバの内部を排気して真空状態にし、
   該真空状態にした前記真空チャンバの内部で前記表示基板保持部を上方に移動させて前記表示基板保持部で四隅の近傍部分を挟み込んで保持した前記表示基板を前記カバー基板保持部で中央部が前記表示基板の側に突き出た状態で保持された前記カバー基板の前記突き出た部分に押し当て、
   前記表示基板を前記カバー基板の前記突き出た部分に押し当てた状態で前記カバー基板保持部による前記カバー基板の保持を開放して前記カバー基板の前記表示基板と対向する面と反対側の面の側から前記カバー基板を押して前記カバー基板を前記表示基板に押し付けることにより前記カバー基板を前記表示基板に押し当てた部分から順次周辺部に向けて順次貼り合せ、
   前記カバー基板と前記表示基板とを貼り合せた状態で前記真空チャンバの内部を大気圧の状態にして、
   前記カバー基板の前記表示基板への押し付けを解除したのちに前記貼り合せた前記カバー基板と前記表示基板とを前記真空チャンバから取り出す
   ことを特徴とする貼合方法。
9. 請求項８記載の貼合方法であって、前記カバー基板保持部で前記カバー基板の対向する２辺を挟み込むことにより前記カバー基板を前記表示基板の側に凸形状になるように保持することを特徴とする貼合方法。
10. 請求項８記載の貼合方法であって、前記カバー基板保持部で前記カバー基板の前記表示基板と貼り合せる面と反対側の面の側の端部近傍で前記カバー基板を真空吸着し、前記カバー基板保持部の真空吸着面に形成した粘着材料で前記真空吸着したカバー基板を粘着して保持することを特徴とする貼合方法。
11. 請求項１０記載の貼合方法であって、前記カバー基板保持部で、前記カバー基板の中央部の近傍を前記表示基板保持部に保持された表示基板の側に押して突き出させて保持することを特徴とする貼合方法。
12. 請求項１１記載の貼合方法であって、前記カバー基板保持部で前記カバー基板の前記真空吸着される位置に近い端部を前記真空吸着面に押し当てながら前記カバー基板の中央部の近傍を前記表示基板保持部に保持された表示基板の側に押して突き出させて保持することを特徴とする貼合方法。
13. 請求項８乃至１２の何れかに記載の貼合方法であって、前記カバー基板の中央部が前記表示基板保持部に保持された表示基板の側に突き出すようにした状態で前記カバー基板を搬送して前記カバー基板保持部に受け渡すことを特徴とする貼合方法。
14. 請求項８乃至１３の何れかに記載の貼合方法であって、前記表示基板保持部の前記表示基板を四隅の近傍で保持する対向する固定ブロックと保持ブロックとのうち、対向する２組の固定ブロックと保持ブロックとは軸周りに回動自在に取り付けられていることを特徴とする貼合方法。

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