JP2013200430A

JP2013200430A - 基板の貼り合わせ方法及び貼り合わせ装置

Info

Publication number: JP2013200430A
Application number: JP2012068425A
Authority: JP
Inventors: Toshitaka Horii; 俊孝堀井
Original assignee: Tohoku Pioneer EG Corp
Current assignee: Tohoku Pioneer EG Corp
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2013-10-03
Also published as: TW201346678A; CN103317819A

Abstract

【課題】基板の外周部から接着剤のはみ出しを所定の幅にする。
【解決手段】複数の基板を貼り合わせる基板の貼り合わせ方法であって、重ね合わせ工程によって複数の基板１，２の間にある光硬化型の接着剤３が、複数の基板１，２のうち一方の接合面１ａの中央から外周に向け拡がり、光照射工程によって接着剤３の外側側面に向け光を照射することで、複数の基板１，２の外周部から接着剤３がはみ出したとしても、そのはみだし量をできるだけ少なくすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の基板を貼り合わせる際に用いられる基板の貼り合わせ方法及び貼り合わせ装置に関する。

下記特許文献１に記載された透視形タッチセンサーキーパネルの実装構造は、タッチパネルの一方の表面に透明粘着層を設け、前記タッチパネルが前記透明粘着層を介して液晶表示素子に接着されることにより、ディスプレイ表面での光反射、干渉色をなくし、ディスプレイの品質を向上させている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６１−１３１３１４号公報

前述した従来技術のようなタッチセンサーキーパネルを製造する際に、透明粘着層の代わりに光硬化型の接着剤を用いてタッチパネルと液晶表示素子（実装部品）とを重ね合わせると、タッチパネルの外周部又は液晶表示素子の外周部から接着剤がはみ出すことがある。タッチパネルの外周部又は液晶表示素子の外周部から光硬化型の接着剤がはみ出したことにより、タッチパネル上に配置する他の実装部品の位置をズラす必要が生じるという問題がある。
また、タッチパネルと液晶表示素子の間にある光硬化型の接着剤に向けて光を照射する際、液晶表示素子のガラス基板を介して光を接着剤に照射すると、光が散乱等してしまい、接着剤に到達する光の強度が小さくなって、接着剤が硬化し難いという問題が生じる。
また、光硬化型の接着剤は、酸素を含む空気中にある時は接着剤の硬化速度が比較的遅いという特性を有する場合がある。このような光硬化型の接着剤を用いた場合には、酸素を含む雰囲気で接着剤を硬化させるには、ある程度の時間を要するという問題がある。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、基板の外周部から接着剤のはみ出しを所定の幅にすること、等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明は、以下の構成を少なくとも具備するものである。

複数の基板を貼り合わせる基板の貼り合わせ方法であって、前記複数の基板のうち一方の接合面に光硬化型の接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、前記複数の基板を前記接着剤を介して重ね合わせる重ね合わせ工程と、前記複数の基板の間にある前記接着剤を硬化させる接着剤硬化工程と、を備え、前記複数の基板の間にある前記接着剤は、前記接合面の中央から外周に向け拡がっており、前記接着剤硬化工程は、前記複数の基板に向けて光を照射する光照射工程を有することを特徴とする基板の貼り合わせ方法。

接着剤硬化装置であって、光源と、不活性ガスを噴射する噴射手段と、空気又は不活性ガスを吸引する吸引手段と、を備え、前記光源の光が出射される出射口の位置は、前記噴射手段の噴射孔の位置又は前記吸引手段の吸引孔の位置に対して、上方又は下方であることを特徴とする接着剤硬化装置。

接着剤硬化装置と、接着剤塗布装置と、前記複数の基板のうち一方の前記基板を所定の位置に保持する第１保持部と、他方の前記基板を所定の位置に保持する第２保持部を有する基板重ね合わせ装置と、を備え、前記接着剤塗布装置は、前記一方の基板の接合面に前記接着剤を塗布し、前記基板重ね合わせ装置は、前記接着剤が塗布された前記一方の基板と前記他方の基板を重ね合わせ、前記重ね合わされた前記一方の基板と前記他方の基板の間にある前記接着剤は、前記接合面の中央から外周に向け拡がっており、前記接着剤硬化装置は、前記複数の基板に向けて前記光を照射することを特徴とする貼り合わせ装置。

本発明の実施形態に係る基板の貼り合わせ方法及び貼り合わせ装置の全体構成を示す説明図（平面図）である。重ね合わせ工程を示す部分的な正面図である。接着剤塗布工程を示す説明図であり、（ａ）がイオン化時の部分的な正面図、（ｂ）が接着剤塗布時の部分的な正面図である。接着剤のエージング工程を示す説明図であり、（ａ）が全体的な部分拡大横断平面図、（ｂ）が同正面図である。接着剤硬化工程を示す説明図であり、（ａ）が不活性ガス噴射時及び空気吸引時の部分的な横断平面図、（ｂ）が接着剤硬化装置の斜視図である。光の強度を示す説明図である。実装部品の変形例を示す説明図である。本発明の実施形態に係る貼り合わせ装置の具体例を示す説明図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態は図示の内容を含むがこれのみに限定されるものではない。図１は本発明の一実施形態に係る基板の貼り合わせ方法と、その方法の実施に使用するための貼り合わせ装置Ａを示した説明図であり、図１が全体的な平面図を示している。図２は重ね合わせ工程の部分的な正面図を示している。本発明の実施形態に係る基板の貼り合わせ方法は、互いに対向する複数の基板１，２のうち一方の接合面１ａに接着剤３を所定の形状に塗布する接着剤の塗布工程と、複数の基板１，２を接着剤３を介して重ね合わせる重ね合わせ工程を、主要な構成として備えている。

互いに対向する複数の基板１，２としては、例えばタッチパネルなどに使用される樹脂フィルムなどからなる変形可能な基板、液晶パネルや液晶パネルモジュールなどに使用されるガラス基板などが用いられる。複数の基板１，２は、その一方が他方よりも大きい形状を備え、それぞれの平面形状が例えば矩形状に形成されている。図１（ａ）に示される例の場合には、一方の基板１として、大きな矩形状のタッチパネルが、その供給源（図示しない）から貼り合わせ装置Ａの接着剤塗布装置１０へ向け順次供給され、他方の基板２として、小さな矩形状の液晶パネルが、その供給源（図示しない）から貼り合わせ装置Ａの基板重ね合わせ装置２０へ向け順次供給されている。

接着剤３としては、光硬化型の接着剤などが用いられる。この光硬化型の接着剤は、例えば紫外線や赤外線等の光が照射されることで、硬化が始まる。接着剤３は、接着剤塗布工程において、接着剤塗布装置１０により、一方の基板１の接合面１ａに向けて吐出され、所定の形状に塗布される。

［接着剤塗布工程］図３は、本発明の実施形態に係る基板の貼り合わせ方法における接着剤塗布工程を示す説明図である。この例では、図３（ａ）が接着剤３の塗布前において一方の基板１の接合面１ａをイオン化している時の部分的な正面図、図３（ｂ）がイオン化後に接着剤３を塗布している時の部分的な正面図である。すなわち、接着剤塗布工程では、直接又は他の部材を介して電気的に接地された接着剤３が、イオン化されている一方の基板１の接合面１ａに塗布される。

一方の基板１の接合面１ａをイオン化された接合面とする方法（イオン化工程）としては、図３（ａ）に示されるように、接着剤塗布装置１０として、イオンを吹き付けること等が可能なイオン化装置１１を用いることができる。イオン化装置１１としては、例えばイオナイザーなどが挙げられ、正又は負にイオン化された空気の吹出口１１ａを有している。吹出口１１ａは、例えば一方の基板１の一辺よりも長く形成されている。先ず、吹出口１１ａを、一方の基板１の接合面１ａ（接着剤３が塗布される接合面）に対向させる。次に、吹出口１１ａを一方の基板１に対して相対的に移動させることにより、一方の基板１の接合面１ａ全体に亘って、正又は負にイオン化された空気を吹き付ける。この際、一方の基板１の外周部を囲む枠部１２が設けられている。この枠部１２は、枠部Ａ１の内側にイオンを留める。枠部１２は、一方の基板１を載置する定盤などの支持台１３の上面に、一方の基板１の外周部を囲む状態で設け、一方の基板１の接合面１ａに対して吹き付けられた正又は負のイオンを接合面１ａに滞留させる。

また、図３（ａ）に示される例では、イオン化装置１１の吹出口１１ａが一方の基板１の一辺よりも長く形成されている。また、所定の位置に固定された一方の基板１の他辺に沿う方向へ吹出口１１ａを移動させることにより、一方の基板１の接合面１ａ全体に亘って、正にイオン化された空気を吹き付けている。一方の基板１は、移動不能に固定されていても構わない。なお、その他の例として図示しないが、所定の位置固定されたイオン化装置１１の吹出口１１ａに対して、一方の基板１の接合面１ａを移動させて相対的な位置を変更させたり、イオン化装置１１の吹出口１１ａ及び一方の基板１の両方を共に移動させて相対的な位置を変更させたり、イオン化装置１１の吹出口１１ａから負にイオン化された空気を吹き付けたり、他方の基板２の接合面２ａおよび一方の基板１の接合面１ａに、異なるイオン化された空気を吹き付けて、他方の基板２と一方の基板１との間に電位差を作るなど、変更することが可能である。また、図３（ａ）の例では、イオン化された空気が一方の基板１の接合面１ａに吹き付けられているが、これに限定されない。例えば、枠部３に孔部を形成し、吹出口としてのこの孔部からイオン化された空気を枠部３の内側に向けて噴射することで、一方の基板１の接合面１ａをイオン化することができる。

接着剤３の塗布方法は、図３（ｂ）に示されるように、例えばディスペンサなどの接着剤吐出装置１４を用いることができる。接着剤吐出装置１４は、接着剤３を貯蔵する貯蔵部１５を備え、貯蔵部１５を電気的に接地させる。接着剤３の塗布形状は、図１（ａ）に示されるように、一方の基板１の接合面１ａに対して、複数の線状に設けられ、これら複数の接着剤３の間には、例えば一方の基板１の内側から外側に向かって延在する間隙３ｓが設けられている。また、間隙３ｓは、複数の接着剤３の間において、接着剤３の一方の端部から他方の端部にかけて連続して形成されている。複数の接着剤３のうち、第１の接着剤３ａは、一方の基板１が有する軸（図示例では長手方向の軸）に沿って配置され、第２の接着剤３ｂは、第１の接着剤３ａから一方の基板１の外側に向かって、放射状に配置されている。さらに、接着剤塗布装置１０により接着剤３の塗布が完了した一方の基板１は、基板重ね合わせ装置２０へ向け順次供給される。

図１（ａ）に示される例では、第１の接着剤３ａを、一方の基板１の長手方向の軸に沿って中央近傍に配置し、第２の接着剤３ｂを複数本ずつ、第１の接着剤３ａから一方の基板１の外部に向かって放射状にそれぞれ配置している。なお、その他の例として図示しないが、第１の接着剤３ａ及び第２の接着剤３ｂのサイズや数や配置は、一方の基板１及び他方の基板２のサイズや形状に応じて変更することが可能である。

このような本発明の実施形態に係る基板の貼り合わせ方法及び貼り合わせ装置Ａは、イオン化されている一方の基板１の接合面１ａに対して、電気的に接地された接着剤３を塗布することにより、接着剤３と一方の基板１との間にクーロン力が発生（接着剤３と一方の基板１が引き合う状態、又は電位差を利用して接着剤３と一方の基板１が引き合う状態に）して、接着剤３が途切れることなく連続的に塗布される。接着剤３が連続的に塗布されることで、接着剤３の塗布時に気泡が混入することを抑止することができる。その結果、貼り合せた基板１，２の品位を向上できる。

また、一方の基板１を囲む枠部１２が設けられており、イオン化工程は、枠部１２の内側に向けて、イオン化された空気が噴射される場合には、枠部１２により一方の基板１上にイオンが滞留しているので、接着剤３を一方の基板へ連続的に塗布することができる。したがって、接着剤３の塗布時に気泡が混入することをより抑止することができる。その結果、貼り合わされた基板１，２の品位を更に向上させることができる。
また、一方の基板１の外周部を覆う枠部１２が設けられており、枠部１２の内側にイオンが吹き付けられている（噴射されている）場合には、枠部１２により一方の基板１上にイオンが滞留しているので、接着剤３を一方の基板へ連続的に塗布することができる。したがって、接着剤３の塗布時に気泡が混入することをより抑止することができる。その結果、貼り合わされた基板１，２の品位を更に向上させることができる。

さらに、一方の基板１の接合面１ａに塗布される接着剤３は、複数の線状に設けられ、複数の接着剤３ｂの間には、一方の基板１の内側から外側に向かって延在する間隙３ｓが設けられている。一方の基板１と他方の基板２を重ね合わせた際に、接着剤３ａ、３ｂは拡がる。接着剤３の拡がりによって、複数の接着剤３ｂの間にある間隙３ｓは閉ざされる。しかし、間隙３ｓが閉ざされるとともに、空気が間隙３ｓを通って一方の基板１の外側へ逃げる。したがって、接着剤３の重ね合わせに気泡が混入することを抑止することができる。その結果、貼り合わされた基板１，２の品位を更に向上させることができる。

［重ね合わせ工程］重ね合わせ工程で用いられる基板重ね合わせ装置２０は、図２に示されるように、複数の基板１，２のうち一方の基板１を所定の位置に着脱自在に保持する第１保持部２１と、他方の基板２を所定の位置に着脱自在に保持する第２保持部２２と、台座２８と、第１保持部２１と第２保持部２２を移動自在に支持する支持部２７を有している。支持部２７は、一方の基板１から他方の基板２に向かう方向に延在している。第１保持部２１及び第２保持部２２は、少なくとも相対的に接近する方向及び離隔する方向へ移動自在に設けられている。ここで、第１保持部２１又は第２保持部２２の一方は固定されており、他方が一方に対して移動できても構わない。また、第１保持部２１及び第２保持部２２の双方が移動できても構わない。重ね合わせ工程では、一方の基板１が第１保持部２１に保持されており、他方の基板２が第２保持部２２に保持されている。一方の基板１には、接着剤塗布工程で接着剤３が塗布されている。この一方の基板１の接合面１ａに対し、他方の基板２の接合面２ａを一方の基板１に対して相対的に接近させて、重ね合わせる。この重ね合わせの際、例えば、接合面１ａ，２ａの全体を略平行で且つ接合面全体において均等に加圧する。この加圧により、一方の基板１の接合面１ａの中央から接着剤３が外周部に向けて拡がる。なお、重ね合わせの際、接合面１ａに対して接合面２ａを斜めにして重ね合わせても構わない。また、所定の範囲における加圧を比較的大きくすることで、接着剤３をより拡げて重ね合わせても構わない。詳しくは、一方の基板１の接合面１ａと他方の基板２の接合面２ａとの重ね合わせの際、第１の接着剤３ａ及び第２の接着剤３ｂが押し潰されて互いに接近する。第１の接着剤３ａ及び第２の接着剤３ｂが接近したことで、間隙３ｓにある空気が他方の基板２の外側へ向けて押し出される。空気が外側に押し出されることで、第１の接着剤３ａ及び第２の接着剤３ｂが繋がって、小さな他方の基板２の外周部に向かって拡がり、連続的に形成された接着剤３の層が形成される。

図２に示される例では、第１保持部２１の位置が固定されている。先ず、第２保持部２２に設けた昇降用駆動部２３の作動により、第２保持部２２に保持された他方の基板２を、第１保持部２１に保持された一方の基板１に接近させる。次に、接着剤３が塗布された一方の基板１の接合面１ａに対し、他方の基板２の接合面２ａを重ね合わせる。その次に、接合面１ａ，２ａの全体を略平行に保ちながら接合面全体において均等に加圧する。なお、その他の例として、第１保持部２１に設けた昇降用駆動部２３の作動により、第１保持部２１に保持された一方の基板１を、第２保持部２２に保持された他方の基板２に接近させことも可能である。

そして、本発明の実施形態に係る基板の貼り合わせ方法は、重ね合わせ工程の後に、複数の基板１，２の間にある接着剤３を硬化させる接着剤硬化工程を備えることができる。さらに、重ね合わせ工程と接着剤硬化工程の間には、複数の基板１，２と接着剤３との接触面積を拡大するエージング工程とを備えることができる。

［エージング工程］図４は、本発明の実施形態に係る基板の貼り合わせ方法における接着剤３のエージング工程を示す説明図であり、図４（ａ）が全体的な部分拡大横断平面図を示しており、図４（ｂ）が同正面図を示している。接着剤３のエージング工程は、一方の基板１と他方の基板２との相対的な位置を変位させる基板変位工程を有する。この基板変位工程において、基板１，２の相対位置の変位の方向は、例えば一方の基板１或いは他方の基板２の中央を通過する軸を回転軸として所定の回転方向（θ方向）か、又は一方の基板１及び他方の基板２の一辺に沿った直線方向（Ｘ方向又はＹ方向）が挙げられる。また、必要に応じて、基板１，２の厚さ方向に基板１，２の相対的な位置を変位させても構わない。なお、回転方向の中心は基板１，２の中央に限定されず、基板上であれば、どの位置を中心としても構わない。また、直線方向は径方向に含まれるものとする。この径方向は、例えば、基板上における第１の位置から第１の位置とは異なる第２の位置に直線的又は曲線的に向かう方向をいう。よって、回転方向には、基板１，２の中央以外の他の位置を回転軸として所定の回転方向を含む。径方向は、直線方向の他に、一辺に対して交差する方向を含む。基板重ね合わせ装置２０において、第１保持部２１および第２保持部２２は、相対的に前述の回転方向や直線方向などの方向に対して移動自在に設けられている。また、第１の保持部および第２の保持部の一方の位置は固定され、他方が移動自在に設けられていても構わない。第１保持部２１に保持された一方の基板１と、第２保持部２２に保持された他方の基板２の一方又は両方をθ方向へ回転移動させること、或いはＸ方向やＹ方向などの方向へ移動させることができる。さらに、エージング工程の後における一方の基板１と他方の基板２との相対的位置を、エージング後における接着剤３の状態を保持しつつ、エージング工程の前における相対的位置に戻すこと（戻し工程）ができる。また、基板重ね合わせ装置２０は、この基板１，２の相対的な位置を変位させる駆動部２４を備えている。

図４（ａ）に示される例では、第２保持部２２の位置が固定され、第１保持部２１に設けた例えばレールやＸＹテーブルなどの移動手段２５と水平移動用の駆動部２４の作動により、他方の基板２に対し、一方の基板１を保持する第１保持部２１をθ方向へ回転させるか或いはＸ方向やＹ方向へ直線的に移動させている。なお、その他の例として、図４（ｂ）に示されるように、第２保持部２２に移動手段２５と水平移動用の駆動部２４を設け、それらの作動により第２保持部２２に保持された他方の基板２を、第１保持部２１に保持された一方の基板１に対して、θ方向へ回転させたり、或いはＸ方向やＹ方向へ直線的に移動させたり、第１保持部２１及び第２保持部２２の両方に水平移動用の駆動部をそれぞれ設け、それらの作動により第１保持部２１と第２保持部２２を互いにθ方向へ回転移動させるか或いはＸ方向やＹ方向へ直線的に移動させたりすることも可能である。

また、接着剤３のエージング工程は、基板変位工程の後に行われる、複数の基板１，２のうち上方に配置される他方の基板２を上下動自在に支持する放置工程を有することができる。放置工程は、重ね合わされた基板１，２を、上下（Ｚ）方向および上下方向に対して交差するＸＹθ方向において所定の位置にて、所定の期間の間に亘り保持する。この所定の期間として、例えば、前述した接着剤３が安定な状態（例えば、接着剤３の形状が安定した状態）になるまでの時間などが挙げられる。放置工程を行うために、基板重ね合わせ装置２０は、重ね合わされた基板１，２をＸＹθ方向において所定の位置に位置決めする位置決め手段２６と、第２保持部２２による他方の基板２の保持を解除する制御部を有している。この制御部は、例えば、放置工程を経た後に、第２保持部２２から他方の基板２を放れさせて、他方の基板２を解放する。また、放置工程において、第１保持部２１が一方の基板１を保持し、第２保持部２２が他方の基板２を保持した状態で、第１保持部２１又は第２保持部２２の自重による接着剤３への加圧をし続けても構わない。また、放置工程において、第２保持部を他方の基板２から解除し、一方の基板１又は他方の基板２の自重による接着剤３への加圧をし続けても構わない。

図４（ａ）（ｂ）に示される例では、位置決め手段２６として、他方の基板２の各辺に対応する、位置の調整な可能な位置決めガイドが示されている。この位置決めガイドは、第２保持部２２と一体に又は別個に設けることができる。また、第２保持部２２は、位置決めガイドの内面に沿って他方の基板２を上下（Ｚ）方向へ移動可能に支持している。なお、その他の例として図示しないが、位置決め手段２６として、位置決めガイドを第２保持部２２と一体的に設けることができる。また、位置決め手段２６として、他方の基板２に形成されるアライメントマークをＣＣＤカメラで視認して位置決めすることも可能である。

このような本発明の実施形態に係る基板の貼り合わせ方法及び貼り合わせ装置Ａは、複数の基板１，２が接着剤３を介して重ね合わされた後に、一方の基板１と他方の基板２を相対的に回転させるか又は直線的に移動させることにより、重ね合わせ後における接着剤３の厚さを均一化すること、接着剤３の拡がりを拡大させることが可能になる。したがって、貼り合わされた基板１，２の接合面内において、接着剤３の厚さに勾配が生じること（厚みムラ）を解消できる。また、接着剤３の膜厚を制御して基板１，２の間における間隙の均一化を図ることができる。

特に、エージング工程において、戻し工程により、接着剤３がその表面張力又は内部応力でエージング工程前の形状に戻ろうとする場合がある。しかし、戻り工程後における接着剤３の拡がり面積はエージング工程前における接着剤３の拡がり面積に対して大きくなる。このため、接着剤３の厚さを簡単に均一化することができる。その結果、貼り合わされた基板１，２の厚みムラの解消をすることができる。また、接着剤３の膜厚を制御して基板１，２の間における間隙の均一化を図ることができる。

［接着剤硬化工程］図５は、本発明の実施形態に係る基板の貼り合わせ方法における接着剤硬化工程を示す説明図であり、図５（ａ）が不活性ガス噴射時及び空気吸引時の部分的な横断平面図、図５（ｂ）が接着剤硬化装置３０の斜視図である。接着剤硬化工程は、一方の基板１又は他方の基板２を介して、接着剤３を一方の基板１の外周部又は他方の基板２の外周部にまで拡大させる加圧工程を有している。また、接着剤硬化工程は、複数の基板１，２の間にある接着剤３の外側側面３ｃに向けて紫外線などの光Ｌを照射する光照射工程を有している。光Ｌの出射方向は、他方の基板２と対面する一方の基板１の接合面１ａに対して斜め方向に配置されている。すなわち、光Ｌの出射方向は、第２保持部２２に対面し且つ一方の基板１を保持する第１保持部２１の保持面２１ａに対して斜め方向である。さらに、接着剤硬化工程は、接着剤３の外側側面３ｃに向けて不活性ガスＧを噴射するガス噴射工程と、接着剤３の外側における空気を吸引する空気吸引工程を有する。

接着剤硬化工程における加圧工程には、前述した重ね合わせ工程で用いられる基板重ね合わせ装置２０と同様又は異なる装置を用いることができる。以下、基板重ね合わせ装置２０を加圧工程に用いた場合を前述した図２を用いて記載する。基板加圧装置は、基板重ね合わせ装置２０と同様に複数の基板１，２のうち一方の基板１を所定の位置に着脱自在に保持する第１保持部２１と、他方の基板２を所定の位置に着脱自在に保持する第２保持部２２を有している。第１保持部２１及び第２保持部２２は、少なくとも相対的に接近する方向及び離隔する方向へ移動自在に設けられている。ここで、第１保持部２１又は第２保持部２２の一方は固定されており、他方が一方に対して移動できても構わない。また、第１保持部２１及び第２保持部２２の双方が移動できても構わない。加圧工程では、一方の基板１が第１保持部２１に保持されており、他方の基板２が第２保持部２２に保持されている。一方の基板１の接合面１ａと他方の基板２の接合面２ａを相対的に接近させて、接着剤３を加圧して一方の基板１又は他方の基板２の外周部まで拡大させる。この加圧工程において、例えば、接合面１ａ，２ａの全体を略平行で且つ接合面全体において均等に加圧する。この加圧により、接着剤３が外周部に向けてさらに拡がる。この時、接着剤３は一方の基板１の外周部又は他方の基板２の外周部に到達する。

接着剤硬化工程に用いられる貼り合わせ装置Ａの接着剤硬化装置３０は、不活性ガスＧの噴射手段と吸引手段とを備えている。不活性ガスＧは、噴射手段における複数の噴射孔３１から他方の基板２の外周部に向け噴射される。接着剤３の外側における空気は、吸引手段における吸引孔３２から吸引される。複数の噴射孔３１と複数の吸引孔３２は、他方の基板２の外周部に沿って並べて配置されている。噴射孔３１は、複数の吸引孔３２の間に配置しても構わない。詳しくは、複数の噴射孔３１は、他方の基板２が有する２つの角部２ｂ間の中間部２ｃと対向するように比較的多く配置されている。複数の吸引孔３２は、他方の基板２が有する２つの角部２ｂ間の中央部に対して、角部２ｂ側に比較的多く配置されている。さらに、吸引手段は、他方の基板２の角部２ｂ近傍と対向する位置に吸引孔３２ａを配置することが好ましい。

噴射孔３１は、噴射手段に接続される配管３１ａで構成されている。複数の噴射孔３１の上流側である配管３１ａの途中には、流量調整弁３１ｂがそれぞれ接続され、流量調整弁３１ｂをコントローラ（図示しない）で作動制御することにより、不活性ガスＧの噴射量を個別に調整可能に構成している。吸引孔３２，３２ａは、吸引手段に接続される配管３２ｂで構成されている。複数の吸引孔３２，３２ａの上流側である配管３２ｂの途中には、流量調整弁３２ｃがそれぞれ接続され、流量調整弁３２ｃをコントローラ（図示しない）で作動制御することにより、不活性ガスＧの噴射量と吸引孔３２，３２ａの吸引量を個別に調整可能に構成している。

さらに、接着剤硬化装置３０は、筐体３０ａと、筐体３０ａの内部から光源（図示しない）の光Ｌを外部へ出射する出射口３３を備えており、光照射工程において出射口３３から光Ｌが、一方の基板１の外周部又は他方の基板２の外周部に到達する接着剤３の外側側面３ｃに照射される。光Ｌが照射された接着剤３は、外側側面３ｃから内側の一部の領域が硬化されて仮硬化状態となり、接着剤３が流動し難くなる。光Ｌは、拡散光であってもレンズ等を用いて集光させた光であっても構わない。光Ｌを照射するタイミングは、他方の基板２の外周部に接着剤３が到達する前、又は到達した時など、任意に設定することができる。また、基板（一方の基板１又は他方の基板２）と光Ｌの出射方向とが成す角度は任意に決めることができる。

接着剤３が他方の基板２の外周部に到達する時が、他方の基板２の外周部の各位置で実質的に同じである場合には、角度が０°又は９０°とし、接着剤３が他方の基板２の外周部に到達した時点で光Ｌを照射することで、接着剤３はより流動し難くなる。接着剤３が他方の基板２の外周部に到達する時が、他方の基板２の外周部の各位置で異なる場合には、他方の基板２の外周部に接着剤３が到達する前に光Ｌを照射しておいても構わない。この場合、接着剤３が他方の基板２の外周部に到達した時点で、接着剤３に光Ｌが照射されるので、接着剤３はより流動し難くなる。なお、角度を０°とし、接着剤３が他方の基板２の外周部に到達した時点で光Ｌを照射した場合には、他方の基板２の外周部に到達していない接着剤３が光Ｌの照射を受けるので、この接着剤３は他方の基板２の外周部にまで到達しない場合がある。また、角度を９０°とした場合には、周方向における、他方の基板２の外周部の各位置で、接着剤３が他方の基板２の外周部に早く到達したり、遅く到達したりするので、光Ｌを照射するタイミングを図ることが難しい場合がある。また、接着剤３の厚さが比較的大きい場合には、光Ｌの強度が他方の基板２側の接着剤における光Ｌの強度に対して、一方の基板１側の接着剤３における光Ｌの強度が比較的小さく、十分に接着剤の流動性を低下させられない場合がある。

図６では、周方向において接着剤３が他方の外周部の各位置で異なる場合における、光Ｌの照射角度と光Ｌの強度の関係が示されている。光Ｌは拡散光である。光Ｌは、図６に示されるように、接着剤３の外側側面３ｃから内側に向かって所定の距離Ｘまでの領域で、所定の強度を有する。光Ｌの照射角度を約３０°から約４０°（鋭角）とした場合、距離Ｘは例えば約１ｍｍとなる。この角度にすることで、接着剤３の内側における光Ｌの強度を比較的大きくすることができ、接着剤３はより流動し難くなる。また、接着剤３を他方の基板２の外周部近傍で仮硬化状態にすることができる。なお、光Ｌの照射角度は、接着剤３の厚さに応じて適宜変更することができる。筐体３０ａにおける出射口３３は、接着剤３の厚さ方向において噴射手段の噴射孔３１の位置又は吸引手段の吸引孔３２の位置に対して異なり、上方又は下方に配置されている。詳しくは、接着剤３の厚さ方向における噴射孔３１の位置、吸引孔３２の位置は、出射口３３に対して一方の基板１側に配置される。噴射孔３１の位置及び吸引孔３２の位置は、出射口３３の位置と一方の基板１の位置との間である。筐体３０ａは、噴射孔３１、及び吸引孔３２及び出射口３３を有する側面３０ｂを備える。この筐体３０ａの側面３０ｂは短軸及び長軸で所定の形状に形成されている。また、側面３０ｂの長軸方向において、側面３０ｂの中央部側に噴射孔３１が比較的多く配置され、噴射孔３１に対して側面３０ｂの端部側に吸引孔３２が比較的多く配置されている。出射口３３は、光源に接続される光ファイバー３３ａで構成されている。

図５（ｂ）に示される例では、出射口３３は、複数の噴射孔３１又は複数の吸引孔３２が並べられた方向に沿って延在している。また、複数の噴射孔３１又は複数の吸引孔３２が並べられた方向は、出射口３３から噴射孔３１又は吸引孔３２へ向かう方向に対して交差する方向である。なお、その他の例として図示しないが、複数の出射口３３を、複数の噴射孔３１又は複数の吸引孔３２が並べられた方向に沿って並べて配置することも可能である。

このような本発明の実施形態に係る基板の貼り合わせ方法及び貼り合わせ装置Ａは、重ね合わせ工程によって複数の基板１，２の間にある光硬化型の接着剤３が、複数の基板１，２のうち一方の接合面１ａの中央から外周に向けて拡がり、接着剤硬化工程において接着剤３が一方の基板１又は他方の基板２を介して加圧されて、接着剤３が一方の基板１の外周部又は他方の基板２の外周部に到達する。光照射工程によって、この接着剤３の外側側面３ｃに向け光Ｌを照射することで、基板１の外周部又は基板２の外周部からはみ出た接着剤３のはみだし量をできるだけ少なくすることが可能になる。したがって、基板１の外周部又は基板２の外周部から接着剤３のはみ出しを所定の幅にすることができる。その結果、タッチパネルや液晶表示素子などの外周部から接着剤のはみ出しが抑止されるので、タッチパネル上に配置する液晶表示素子以外の他の実装部品の位置をズラすなどの問題の発生を抑止できる。

図７は、実装部品の変形例を示す説明図である。実装部品２Ａとしての液晶表示素子と、液晶表示素子以外の他の実装部品２Ｂを隣接させて配置する場合がある。隣接する実装部品２Ａと他の実装部品２Ｂとの間には、実装部品２Ａの大きさ、又は他の実装部品２Ｂの大きさに対して小さい隙間２Ｃが設けられている。この隙間２Ｃは必要に応じて設けなくても構わない。基板２又は実装部品の基板１から接着剤がはみ出している場合、実装部品２Ａに対して他の実装部品２Ｂを隣接して配置する際、はみ出した接着剤の分だけ、他の実装部品２Ｂを基板２の面に沿って移動させる必要がある。ところで、基板２上に形成される配線に合わせて他の実装部品の配線を接触させる場合がある。接着剤のはみ出し分だけ他の実装部品を移動させると、この電気的な接触が困難になる場合がある。また、基板２上の面内に実装部品２Ａ、他の実装部品２Ｂを配置する際、接着剤のはみ出し分だけ他の実装部品２Ｂを移動させることで、他の実装部品２Ｂが基板２からはみ出してしまう場合がある。しかし、前述のような接着剤のはみ出しを抑止することで、例えば電気的な接触が可能になり、また実装部品からの接着剤のはみ出しが抑止される。実装部品２Ａが配線を有する場合にも、他の実装部品２Ｂと同様に、電気的な接触が可能になる。
また、前述の例において、接着剤は基板２上の配線と実装部品２Ａ、Ｂが有する配線を電気的に接続する、導電性を有する接着剤を用いることができる。例えば、実装部品２Ａ、２Ｂから導電性を有する接着剤のはみ出しを抑止することで、配線を有する実装部品２Ａからはみ出した導電性を有する接着剤が、他の実装部品２Ｂの配線と電気的に接続されることを抑止できる。

特に、光Ｌの出射方向が、比較的大きい形状を有する他方の基板２と対面する、比較的小さい形状を有する一方の基板１の接合面１ａに対して斜め方向である場合には、他方の基板２を透過させることなく接着剤３に光Ｌを照射して接着剤３を仮硬化させることができる。その結果、光Ｌの散乱等を生じさせるガラス基板を通過することなく、接着剤３に到達する光Ｌの強度が比較的大きく保たれ、接着剤３を硬化させることができる。

さらに、接着剤硬化工程は、接着剤３の外側における空気を吸引する空気吸引工程を有する場合には、接着剤３の外側にある空気の吸引により、接着剤３の外側の雰囲気が空気から不活性ガスＧに置き換わる。このため、接着剤３の外側側面３ｃの硬化をより積極的に促進させることができる。

ところで、接合面１ａの中央近傍に塗布された接着剤３は、基板１，２の重ね合わせに伴って基板１，２の中央から外周に向けて拡がる。しかし、接着剤３の塗布形状や粘度などを工夫しても、基板１，２の中央から外周に向け拡がる接着剤３の外側側面３ｃは、基板１，２の外周部において対向する辺の中央部にはそれぞれ比較的に速く到達するが、基板１，２の角部２ｂ近傍に到達するまでに比較的長い時間を要する傾向がある。このため、例えば、基板１，２の接合面内における中央部近傍、基板１，２の１辺における中央部近傍では接着剤３の厚さが比較的大きく、基板１，２の角部２ｂ近傍では接着剤３の厚さは比較的小さい場合がある。この場合、基板１，２の間で接着剤３の厚さにバラツキがあるので、全体的に塗布ムラが生じてしまうという問題がある。

そこで、接着剤硬化工程において、接着剤３は接着剤硬化装置３０により硬化される。この接着剤硬化装置３０は、不活性ガスＧの噴射手段を備える。この不活性ガスＧは、噴射手段の複数の噴射孔３１から他方の基板２に向け噴射される。また、複数の前記噴射孔３１は、他方の基板２の外周部に沿って並べて配置されている場合には、接着剤３の拡がり具合や厚さの分布に合わせて、接着剤３の拡がりが比較的速くて接着剤３が比較的厚い領域に対し、不活性ガスＧをより多く噴射することで、厚い領域における接着剤３の外側側面３ｃを比較的早く硬化させて、他方の基板２の外周部から接着剤３の外側側面３ｃがはみ出すことを抑止できる。すなわち、接着剤３の硬化をより積極的に促進させて接着剤３のはみ出しを抑止することができる。

さらに、接着剤硬化工程において、接着剤硬化装置３０は吸引手段を備える。接着剤３の外側における空気は、吸引手段の複数の吸引孔３２から吸引される。また、複数の吸引孔３２は、他方の基板２の外周部に沿って並べて配置されている場合には、接着剤３の拡がりが比較的遅くて接着剤３が比較的薄い領域に対し、吸引孔３２からの吸引をより強くすることで、薄い領域における接着剤３の外側側面３ｃが他方の基板２の外周部に向け引き寄せられる。このため、接着剤３の厚さを均一化でき、接着剤３の塗布ムラを抑止することができる。

また、複数の基板１，２のうち他方の基板２は、矩形状の平面形状を備え、吸引手段の吸引孔３２ａは、他方の基板２の角部２ｂに配置されている場合には、吸引孔３２に向け接着剤３の外側側面３ｃが引き寄せられる。このため、接着剤３を基板２の角部２ｂまで到達させることができる。その結果、接着剤３の塗布ムラを抑止できる。

なお、図１に示される例では、接着剤硬化装置３０により接着剤３の硬化（仮硬化）が完了した後は、貼り合わされた基板１，２は、接着剤３の全体を硬化させる本硬化工程（図示しない）に供給される。本硬化工程では、基板１，２の一方を介して、接着剤３全面に光が照射され、必要に応じて加熱されることで接着剤３が硬化される。

［貼り合わせ装置の具体例］図８は、本発明の実施形態に係る貼り合わせ装置Ａの具体例を示す説明図である。貼り合わせ装置Ａは、第１のユニットＵ１、第２のユニットＵ２、第３のユニットＵ３を備え、第１のユニットＵ１、第２のユニットＵ２、第３のユニットＵ３の間には、基板１，２を搬送する搬送装置Ｔが設けられている。第１のユニットＵ１は、一方の基板１の供給源から搬入される一方の基板１を搬入するための搬入口Ｕ１ａを有している。第１のユニットＵ１は、搬入口Ｕ１ａより搬入された一方の基板１に向けて接着剤塗布装置１０を備えている。第２のユニットＵ２は、他方の基板２の供給源から搬入される他方の基板２を搬入するための搬入口Ｕ２ａを有し、基板重ね合わせ装置２０を備えている。すなわち、第２のユニットＵ２は、第１のユニットＵ１から搬送装置Ｔで搬送された一方の基板１を保持する第１保持部２１と、搬入口Ｕ２ａより搬入された他方の基板２を保持する第２保持部２２を有している。第３のユニットＵ３は、重ね合わされた基板１，２をＸＹθ方向において所定の位置に保持する保持手段４０を備えることができる。さらに、第４のユニットＵ４を備え、第４のユニットＵ４には、接着剤３を硬化（仮硬化）するための光照射装置を有する接着剤硬化装置３０を備えても構わない。また、第５のユニットＵ５を備え、第５のユニットＵ５には、接着剤３全面に光を照射して本硬化させる接着剤硬化装置（図示しない）を備えても構わない。保持手段４０は、位置決め手段２６と同様な基板１，２の各辺に対応する、位置の調整な可能な位置決めガイドなどで構成され、第２のユニットＵ２から第３のユニットＵ３へ向かう搬送装置Ｔと第３のユニットＵ３から第４のユニットＵ４へ向かう搬送装置Ｔの移動に連動するように構成されている。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。上述の各図で示した実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。また、各図の記載内容はそれぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。

１基板（一方の基板）１ａ接合面
２基板（他方の基板）２ｂ角部
２ｃ中間部３接着剤
３ａ第１の接着剤３ｂ第２の接着剤
３ｃ外側側面３ｓ間隙
１０接着剤塗布装置１１イオン化装置
１２枠部１４接着剤吐出装置
１５貯蔵部２０基板重ね合わせ装置
２１第１保持部２１ａ保持面
２２第２保持部２４駆動部
２６位置決め手段３０接着剤硬化装置
３０ａ筐体３０ｂ側面
３１噴射孔３１ａ配管
３２，３２ａ吸引孔３２ｂ配管
３３出射口３３ａ光ファイバー
４０保持手段Ｇ不活性ガス
Ｌ光Ｔ搬送装置
Ｕ１第１のユニットＵ２第２のユニット
Ｕ３第３のユニットＵ４第４のユニット
Ｕ５第５のユニット

Claims

複数の基板を貼り合わせる基板の貼り合わせ方法であって、
前記複数の基板のうち一方の接合面に光硬化型の接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
前記複数の基板を前記接着剤を介して重ね合わせる重ね合わせ工程と、
前記複数の基板の間にある前記接着剤を硬化させる接着剤硬化工程と、を備え、
前記複数の基板の間にある前記接着剤は、前記接合面の中央から外周に向け拡がっており、
前記接着剤硬化工程は、前記複数の基板に向けて光を照射する光照射工程を有することを特徴とする基板の貼り合わせ方法。
前記複数の基板のうち一方の前記基板が他方の前記基板よりも大きい形状を備え、
前記光の出射方向は、前記他方の基板と対面する前記一方の基板に対して斜め方向であることを特徴とする請求項１に記載の基板の貼り合わせ方法。
前記接着剤硬化工程は、前記接着剤の前記外側側面に向けて不活性ガスを噴射するガス噴射工程を有することを特徴とする請求項２に記載の基板の貼り合わせ方法。
前記接着剤硬化工程は、前記接着剤の外側における空気を吸引する空気吸引工程を有することを特徴とする請求項３に記載の基板の貼り合わせ方法。
前記接着剤硬化工程において、前記接着剤は接着剤硬化装置により硬化され、
前記接着剤硬化装置は、前記不活性ガスの噴射手段を備え、
前記不活性ガスは、前記噴射手段の複数の噴射孔から前記他方の基板に向け噴射され、
複数の前記噴射孔は、前記他方の基板の外周部に沿って並べて配置されていることを特徴とする請求項４に記載の基板の貼り合わせ方法。
前記接着剤硬化工程において、前記接着剤は接着剤硬化装置により硬化され、
前記接着剤硬化装置は吸引手段を備え、
前記接着剤の外側における空気は、前記吸引手段の複数の吸引孔から吸引され、
複数の前記吸引孔は、前記他方の基板の外周部に沿って並べて配置されていることを特徴とする請求項４に記載の基板の貼り合わせ方法。
前記複数の基板のうち他方の前記基板は、矩形の平面形状を備え、
前記吸引手段の吸引孔は、前記他方の基板の角部近傍に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の基板の貼り合わせ方法。
前記噴射手段の前記噴射孔は、前記他方の基板が有する２つの前記角部間の中間部に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の基板の貼り合わせ方法。
前記吸引手段の前記吸引孔は、前記他方の基板が有する２つの前記角部間の中央部に対して、当該角部側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の基板の貼り合わせ方法。
前記接着剤硬化装置は、光源と、当該光源の前記光を外部へ出射する出射口を備え、
前記光照射工程において、前記出射口から前記接着剤の前記外側側面に向けて前記光が出射され、
前記出射口の位置は、前記接着剤の厚さ方向において前記噴射手段の前記噴射孔の位置又は前記吸引手段の前記吸引孔の位置に対して、異なることを特徴とする請求項２に記載の基板の貼り合わせ方法。
前記接着剤の厚さ方向における前記噴射孔の位置、前記吸引孔の位置及び前記出射口の位置は、前記出射口に対して前記一方の基板側に配置され、
前記噴射孔の位置及び前記吸引孔の位置は、前記出射口の位置と前記一方の基板の位置との間であることを特徴とする請求項１０に記載の基板の貼り合わせ方法。
前記他方の基板と前記光の出射方向とが成す角度は約３０°から約４０°の間であることを特徴とする請求項１０に記載の基板の貼り合わせ方法。
前記一方の基板は樹脂フィルムで構成されており、
前記他方の基板はガラス基板であることを特徴とする請求項１に記載の基板の貼り合わせ方法。
接着剤硬化装置であって、
光源と、
不活性ガスを噴射する噴射手段と、
空気又は不活性ガスを吸引する吸引手段と、を備え、
前記光源の光が出射される出射口の位置は、前記噴射手段の噴射孔の位置又は前記吸引手段の吸引孔の位置に対して、上方又は下方であることを特徴とする接着剤硬化装置。
複数の前記噴射孔又は複数の前記吸引孔は、並べて配置されており、
前記出射口は、前記複数の噴射孔又は複数の前記吸引孔が並べられた方向に沿って延在しており、
複数の前記噴射孔又は複数の前記吸引孔が並べられた方向は、前記出射口から前記噴射孔又は前記吸引孔へ向かう方向に対して交差する方向であることを特徴とする請求項１４に記載の接着剤硬化装置。
複数の前記噴射孔又は複数の前記吸引孔は、並べて配置されており、
複数の前記出射口は、前記複数の噴射孔又は複数の前記吸引孔が並べられた方向に沿って並べて配置されており、
複数の前記噴射孔又は複数の前記吸引孔が並べられた方向は、前記出射口から前記噴射孔又は前記吸引孔へ向かう方向に対して交差する方向であることを特徴とする請求項１４に記載の接着剤硬化装置。
前記噴射孔は複数の前記吸引孔の間に配置されていることを特徴とする請求項１６に記載の接着剤硬化装置。
筐体を備え、
前記筐体は、前記噴射孔、前記吸引孔及び前記出射口を有する側面を備え、
前記側面は短軸及び長軸で規定される形状に形成され、
前記長軸方向において、前記側面の中央部側に前記噴射孔が配置され、前記噴射孔に対して前記側面の端部側に前記吸引孔が配置されていることを特徴とする請求項１７に記載の接着剤硬化装置。
前記出射口は、前記光源に接続される光ファイバーで構成され、
前記噴射孔は、前記噴射手段に接続される配管で構成され、
前記吸引孔は、前記吸引手段に接続される配管で構成されることを特徴とする請求項１８に記載の接着剤硬化装置。
請求項１４に記載される接着剤硬化装置と、
接着剤塗布装置と、
前記複数の基板のうち一方の前記基板を所定の位置に保持する第１保持部と、他方の前記基板を所定の位置に保持する第２保持部を有する基板重ね合わせ装置と、を備え、
前記接着剤塗布装置は、前記一方の基板の接合面に前記接着剤を塗布し、
前記基板重ね合わせ装置は、前記接着剤が塗布された前記一方の基板と前記他方の基板を重ね合わせ、
前記重ね合わされた前記一方の基板と前記他方の基板の間にある前記接着剤は、前記接合面の中央から外周に向け拡がっており、
前記接着剤硬化装置は、前記複数の基板に向けて前記光を照射することを特徴とする貼り合わせ装置。
前記光の出射方向は、前記第２保持部に対面する前記第１保持部の保持面に対して斜め方向であることを特徴とする請求項２０に記載の貼り合わせ装置。
前記接着剤硬化装置は、不活性ガスを噴射する噴射手段と、空気又は前記不活性ガスを吸引する吸引手段と、を備え、
前記噴射手段に接続される噴射孔、前記吸引手段に接続される吸引孔及び前記光源に接続される出射口は、前記接着剤に対面する側に配置されており、
前記噴射孔の位置および前記吸引孔の位置は、前記出射口の位置と前記第１保持部の前記保持面との間であることを特徴とする請求項２１に記載の貼り合わせ装置。
前記接着剤塗布装置は、前記一方の基板を囲む枠部を備えることを特徴とする請求項２２に記載の貼り合わせ装置。
前記一方の基板は樹脂フィルムで構成されており、
前記他方の基板はガラス基板であることを特徴とする請求項１４に記載の貼り合わせ装置。
接着剤硬化装置と、
接着剤塗布装置と、
前記複数の基板のうち一方の前記基板を所定の位置に保持する第１保持部と、他方の前記基板を所定の位置に保持する第２保持部を有する基板重ね合わせ装置と、を備え、
前記接着剤塗布装置は、前記一方の基板の接合面に前記接着剤を塗布し、
前記基板重ね合わせ装置は、前記接着剤が塗布された前記一方の基板と前記他方の基板を重ね合わせ、
前記重ね合わされた前記一方の基板と前記他方の基板の間にある前記接着剤は、前記接合面の中央から外周に向け拡がっており、
前記接着剤硬化装置は、前記複数の基板に向けて前記光を照射することを特徴とする貼り合わせ装置。
前記一方の基板は樹脂フィルムで構成されており、
前記他方の基板はガラス基板であることを特徴とする請求項２５に記載の貼り合わせ装置。