JP2013218198A - 基板貼り合わせ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板の貼り合わせを高精度に行うことができる基板貼り合わせ装置を提供する。
【解決手段】基板貼り合わせ装置1は、撮像部5A,5Bの検出結果に基づいて、下部材移動機構9を駆動して下部材8に設けられた基板支持部86を移動させて、基板支持部86に支持された表示基板101と基板保持部11に保持されたタッチセンサ付き基板121とを相対的に位置決めさせる制御と、真空容器10内を脱気して所定の真空度にして、真空容器10内を真空状態に設定する制御と、基板保持部11を下降させて貼り合わせ位置に配置し、両基板101,121を貼り合わせる制御とを行う。押圧部13は、貼り合わせ位置における表示基板101の四隅をタッチセンサ付きパネル121に近接する方向に押圧する。仮固定用光源は紫外線を照射して、両基板101,121の間に介在している紫外線硬化樹脂を硬化させる。
【選択図】図13
【解決手段】基板貼り合わせ装置1は、撮像部5A,5Bの検出結果に基づいて、下部材移動機構9を駆動して下部材8に設けられた基板支持部86を移動させて、基板支持部86に支持された表示基板101と基板保持部11に保持されたタッチセンサ付き基板121とを相対的に位置決めさせる制御と、真空容器10内を脱気して所定の真空度にして、真空容器10内を真空状態に設定する制御と、基板保持部11を下降させて貼り合わせ位置に配置し、両基板101,121を貼り合わせる制御とを行う。押圧部13は、貼り合わせ位置における表示基板101の四隅をタッチセンサ付きパネル121に近接する方向に押圧する。仮固定用光源は紫外線を照射して、両基板101,121の間に介在している紫外線硬化樹脂を硬化させる。
【選択図】図13
Description
本発明は、LCD(liquid Crystal Display)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貼り合わせ装置に関するものである。
表示機器の表示部は、例えば、LCD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、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ことが一般的である。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装置が開示されている。この製造装置は、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、駆動パネルと封止パネルとの間に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、この製造装置は、仮固定用接着樹脂及び封止用接着樹脂を塗布した駆動パネルと封止パネル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、貼り合わせられた駆動パネル及び封止パネルを真空容器から取り出し、位置合わせ装置において駆動パネルと封止パネル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、位置合わせされた駆動パネルと封止パネルとの正確な位置関係を固定する。
この製造装置では、両パネルを真空中で貼り合わせるようにしたので、貼り合わせ時に封止用接着樹脂と封止パネル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。
ところで、表示基板及びカバー基板には、複数の部材を積層して多層状に形成されるなどの構造上の理由から、大小の反りが生じる場合がある。
特許文献1に開示された表示装置の製造方法では、駆動パネルと封止パネルの貼り合わせ時において、いずれかのパネルに反りが生じていると、駆動パネルの外縁部と封止パネルの外縁部とが離間する離間箇所が生じてしまう可能性がある。離間箇所が生じてしまうと、両パネルの間に閉空間を形成することができない。このため、貼り合わせ後に真空を解除しても両パネル間の隙間をつぶすことができず、離間箇所から空気などの気体がこの隙間に侵入し、両パネル間に気泡が生じてしまう。したがって、基板の貼り合わせを高精度に行うことができない可能性がある。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、基板の貼り合わせを高精度に行うことができる基板貼り合わせ装置を提供することをその目的とする。
上記目的を達成するため、基板貼り合わせ装置は、表示基板とカバー基板を、接着部材を介して真空下で貼り合わせる基板貼り合わせ装置であって、真空容器と、基板保持部と、基板支持部と、撮像部と、制御部と、押圧部と、接着部材硬化部と、を備える。
基板保持部は、真空容器内に配置され、カバー基板又は表示基板を保持する。
基板支持部は、真空容器内に配置され、表示基板又はカバー基板を支持する。
撮像部は、基板保持部に保持、又は、基板支持部に支持された表示基板と、基板支持部に支持、又は、基板保持部に保持されたカバー基板との相対的な位置を検出する。
制御部は、撮像部の検出結果に基づいて、基板保持部と基板支持部とを相対的に移動させ、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、真空容器内を脱気して所定の真空度にして、真空容器内を真空状態に設定する制御と、基板保持部と基板支持部とを相対的に移動させて貼り合わせ位置に配置し、表示基板とカバー基板を接着部材を介して貼り合わせる制御とを行う。
押圧部は、真空容器内に設けられ、貼り合わせ位置における表示基板の少なくとも外縁部をカバー基板に近接する方向に押圧する。
接着部材硬化部は、表示基板とカバー基板との間に介在している接着部材を硬化させる。
基板支持部は、真空容器内に配置され、表示基板又はカバー基板を支持する。
撮像部は、基板保持部に保持、又は、基板支持部に支持された表示基板と、基板支持部に支持、又は、基板保持部に保持されたカバー基板との相対的な位置を検出する。
制御部は、撮像部の検出結果に基づいて、基板保持部と基板支持部とを相対的に移動させ、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、真空容器内を脱気して所定の真空度にして、真空容器内を真空状態に設定する制御と、基板保持部と基板支持部とを相対的に移動させて貼り合わせ位置に配置し、表示基板とカバー基板を接着部材を介して貼り合わせる制御とを行う。
押圧部は、真空容器内に設けられ、貼り合わせ位置における表示基板の少なくとも外縁部をカバー基板に近接する方向に押圧する。
接着部材硬化部は、表示基板とカバー基板との間に介在している接着部材を硬化させる。
上記構成では、真空容器内に設けられた押圧部が貼り合わせ位置における表示基板の少なくとも外縁部をカバー基板に近接する方向に押圧するので、両基板の外縁部が離間する離間箇所が生じることを防止することができる。このため、両基板の間に閉空間を形成することができる。したがって、両基板の貼り合わせ時において、両基板の間に隙間が形成されてしまった場合にも、真空を解除することによりこの隙間に接着部材が吸引され、隙間をつぶすことができる。これによって、両基板間に気泡を生じさせることなく、基板の貼り合わせを高精度に行うことができる。
本発明の基板貼り合わせ装置によれば、基板の貼り合わせを高精度に行うことができる。
以下、本発明の第1の実施形態に係る基板貼り合わせ装置1について、図1〜図17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。
[表示基板]
まず、表示基板101について、図1を参照して説明する。
図1は、基板貼り合わせ装置1により貼り合わせる一方の基板である表示基板101の概略構成を示す説明図である。
まず、表示基板101について、図1を参照して説明する。
図1は、基板貼り合わせ装置1により貼り合わせる一方の基板である表示基板101の概略構成を示す説明図である。
図1に示すように、表示基板101は、例えばLCDモジュール(LCM)であり、液晶が用いられた基板本体102と、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101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。
なお、本発明に係る表示基板101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。
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。
また、基板本体102は、複数の部材が積層されて、図示しない長方形の枠状に形成されたブラックマトリクスからなる層を含む多層状に形成されている。このブラックマトリクスの内周の輪郭は、偏光板104の外周の輪郭と略等しい。ブラックマトリクスは、例えば、金属クロムを基板本体102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。
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に接着部材、例えば紫外線硬化樹脂を介して貼り付けられる。なお、接着部材は紫外線硬化樹脂に限定されない。例えば他の光硬化樹脂や熱硬化樹脂を用いてもよい。
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に接着部材、例えば紫外線硬化樹脂を介して貼り付けられる。なお、接着部材は紫外線硬化樹脂に限定されない。例えば他の光硬化樹脂や熱硬化樹脂を用いてもよい。
[タッチセンサ付き基板]
次に、タッチセンサ付き基板(カバー基板)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。
次に、タッチセンサ付き基板(カバー基板)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。
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の外周の輪郭よりも大きく形成されている。
ブラックマトリクス123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。
なお、本実施形態では、カバー基板としてタッチセンサ付き基板121を例に説明するが、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。
[基板貼り合わせ装置]
次に、本実施形態の基板貼り合わせ装置1の概略構成について、図3〜図6を参照して説明する。
まず、図3を用いて、表示基板101及びタッチセンサ付き基板121を搬送する基板貼り合わせ装置1の搬送部2について説明する。
図3は、搬送部2の斜視図である。
次に、本実施形態の基板貼り合わせ装置1の概略構成について、図3〜図6を参照して説明する。
まず、図3を用いて、表示基板101及びタッチセンサ付き基板121を搬送する基板貼り合わせ装置1の搬送部2について説明する。
図3は、搬送部2の斜視図である。
搬送部2は、略長方形の平板状に形成された本体部21と、本体部21を移動又は回転させる搬送部動作機構(図示省略)と、を備えている。搬送部動作機構は、本体部21における短辺部の略中央を通る軸線を中心に本体部21を回転させる。
本体部21は、一方の短辺部から本体部における長手方向の略中央部まで切り欠かれた切欠部22が形成されている。また、本体部21の一面における切欠部22の周囲には、弾性部材からなる筒状の吸着部23が複数形成されている。吸着部23の筒孔24は、図示しない真空ポンプに接続されている。吸着部23は、本体部21の外周縁側に配置された吸着部23aと、吸着部23aよりも内側(切欠部22側)に配置された吸着部23bからなる。吸着部23bは吸着部23aよりも本体部21の一面から突出する方向の長さが短く形成されている。なお、以下の説明において、吸着部23a、吸着部23bを区別しない場合は、吸着部23と称する。
搬送部2には、配線(図示省略)の一端が接続されている。この配線の他端は、後述する制御部14(図7参照)に接続されている。制御部14は、搬送部動作機構を駆動して、本体部21を移動又は回転させる。また、真空ポンプを駆動して搬送部2に表示基板101及びタッチセンサ付き基板121を吸着保持させる。
図4は、基板貼り合わせ装置1及び基板貼り合わせ装置1を収容するエンクロージャー3を示す図である。なお、図4では搬送部2の図示を省略している。
図4に示すように、基板貼り合わせ装置1は、エンクロージャー3の収容空間31内に収容されている。エンクロージャー3は、基板貼り合わせ装置1で用いられる有機溶剤などの拡散を防止する。
ここで、収容空間31の底部を区画し、基板貼り合わせ装置1が載置されるエンクロージャー3の内底面32の一方向をX方向とし、内底面32上でX方向に直交する方向をY方向とする。また、X方向及びY方向に直交する方向をZ方向(上下方向)とする。
図5Aは基板貼り合わせ装置1の要部正面断面図を示し、図5Bは要部側面断面図を示している。なお、図5では、搬送部2の図示を省略している。
図5Aに示すように基板貼り合わせ装置1は、支持フレーム4を備えている。支持フレーム4は、X方向に沿って延びる平板状の懸架部41と、懸架部41のX方向の両端部から下方へ延びる一対の脚部42とを備えている。懸架部41には、撮像部5A,5BがX方向に所定の間隔を空けて支持されている。また、懸架部41のX方向及びY方向の略中央部には、後述する保持部移動機構12が固定されており、支持フレーム4は、保持部移動機構12を介して、基板保持部11を上下方向に移動可能に支持している。
脚部42の下部は、エンクロージャー3の内底面32に固定されている。また、脚部42の上部には、後述する上部材7の周壁部72が固定されており、脚部42は上部材7を支持している。
撮像部5A,5Bには、配線(図示省略)の一端が接続されている。この配線の他端は、後述する制御部14(図7参照)に接続されている。
撮像部5A,5Bは、搬送部2によって吸着保持された表示基板101,タッチセンサ付き基板121を撮像する。また、撮像部5A,5Bは、基板貼り合わせ装置1が支持又は保持する表示基板101,タッチセンサ付き基板121を撮像する。また、表示基板101,タッチセンサ付き基板121の水平方向の位置を検出し、検出結果に基づいて両基板101,121の中心位置や相対的な位置や相対的なズレ量を算出(検出)する。撮像部5A,5Bは、それぞれレンズ鏡筒51と、信号処理部52を有している。レンズ鏡筒51は、下方を向いており、対物レンズ(図示省略)が表示基板101及びタッチセンサ付き基板121に対向するようになっている。撮像部5A,5Bは、例えば、表示基板101、タッチセンサ付き基板121の対角または対辺を撮像する。
また、基板貼り合わせ装置1は、図5Bに示すように仮固定用光源(接着部材硬化部)6を備えている。仮固定用光源6は、支持部61と照射部62とを備えている。支持部61の一端部は、照射部62を支持し、他端部(図示省略)は、エンクロージャー3の内底面32に固定されている。
仮固定用光源6は、後述する上部材7の四隅にそれぞれ設けられている。すなわち、基板貼り合わせ装置1は、4つの仮固定用光源6を備えている。仮固定用光源6は、不図示の配線によって後述する制御部14(図8参照)に接続されている。この仮固定用光源6の照射部62は、紫外線を出射する。
仮固定用光源6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の複数個所に側方から照射される。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、両基板101,121が相対的にずれることを防止できる。
また、基板貼り合わせ装置1は、上部材7と、下部材8と、下部材移動機構9と、を備えている。
上部材7と下部材8は、互いに当接することにより、密閉された内部空間である真空室10a(図13参照)を有する真空容器10を形成する。
上部材7は、下部が開口した中空の直方体状に形成されており、四角形の板状に形成された上蓋部71と、この上蓋部71の四辺に連続して下方に延びる周壁部72を有している。周壁部72は、X方向に対向する壁片72a,72bと、Y方向に対向する壁片72
c,72dと、を有している。
上部材7と下部材8は、互いに当接することにより、密閉された内部空間である真空室10a(図13参照)を有する真空容器10を形成する。
上部材7は、下部が開口した中空の直方体状に形成されており、四角形の板状に形成された上蓋部71と、この上蓋部71の四辺に連続して下方に延びる周壁部72を有している。周壁部72は、X方向に対向する壁片72a,72bと、Y方向に対向する壁片72
c,72dと、を有している。
壁片72cには、真空室10aを脱気するための排気口73と真空室10aに外気を吸入するための吸気口74が形成されている。排気口73には排気口73を開放又は閉止する排気弁75(図7参照)が設けられ、吸気口74には吸気口74を開放又は閉止する吸気弁76(図7参照)が設けられている。排気弁75及び吸気弁76には、配線(図示省略)の一端が接続されている。この配線の他端は、後述する制御部14(図7参照)に接続されている。
吸気弁76が開放すると、吸気口74を介して、真空室10aとエンクロージャー3の収容空間31とが連通する。
排気口73には、排気管(図示省略)の一端部が接続されている。そして、排気管の他端部は、後述する真空ポンプ77(図7参照)に接続されている。排気弁75が開放し、且つ、真空ポンプ77が駆動すると、真空室10aの気体が排気口73を介して、排気管を通って排気される。なお、排気口73と吸気口74は、壁片72cに代えて、壁片72a,72b,72dのいずれかに形成されてもよい。
また、壁片72c,72dには、仮固定用光源6の照射部62に対向する箇所にY方向に貫通する照射用貫通孔78が設けられている。照射用貫通孔78は、上部材7と下部材8によって形成された真空容器10内の真空室10aを気密に保つように透明樹脂製のカバー部材78aによって閉塞されている。仮固定用光源6は、照射用貫通孔78及びカバー部材78aを介して、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に紫外線を照射する。
上部材7の上蓋部71には、タッチセンサ付き基板121の保持手段の一例として、基板保持部11が設けられている。この基板保持部11は、静電気を発生させてタッチセンサ付き基板121を静電吸着する。タッチセンサ付き基板121は、真空容器10(図11参照)内に配置され、表示基板101と貼り合わせられる。そのため、真空容器10内でタッチセンサ付き基板121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。なお、本実施形態では、基板保持部11がタッチセンサ付き基板121を静電吸着する態様を説明するが、タッチセンサ付き基板121を吸着するその他の方法として、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や磁力を用いる方法を用いてもよい。
基板保持部11は、タッチセンサ付き基板121のブラックマトリクス123が設けられていない側の平面を吸着し、タッチセンサ付き基板121のX方向、Y方向及びZ方向への移動を規制する。基板保持部11は、タッチセンサ付き基板121を、タッチセンサ付き基板121の対向する長辺部がX方向に沿って延在するように吸着保持する。
基板保持部11は、タッチセンサ付き基板121と当接して吸着する吸着面部111と吸着面部111の略中央部から上方へ延びる筒状部112と、筒状部112の筒孔(図示省略)を上下方向に移動可能なシャフト113と、を備えている。シャフト113の上端部は、上蓋部71を上下方向に貫通して、後述する保持部移動機構12のピストンロッドに固定されている。シャフト113の下端部には、筒状部112における上端の内縁部と係合する略円板状の円板部(図示省略)が設けられている。円板部は、シャフト113が筒孔から抜けることを防止する。
なお、基板保持部11の吸着力(保持力)が不足する場合は、周壁部72の内面にクランプ部を設けてもよい。或いは、基板保持部11に代えて、周壁部72の内面にクランプ部を設けてもよい。クランプ部は、例えば周壁部72の内面に対して略垂直に延びており、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。このように構成されたクランプ部は、タッチセンサ付き基板121を側方から挟んで保持する。
基板保持部11は、保持部移動機構12に固定されている。保持部移動機構12は、例えばエアシリンダから構成されており、支持フレーム4に固定されている。保持部移動機構12における上蓋部71の外面から突出する側には、配線(図示省略)の一端が接続されている。配線の他端は、後述する制御部14(図7参照)に接続されている。保持部移動機構12のピストンロッドの一端は、基板保持部11のシャフト113の上端部に固定されている。保持部移動機構12は、シャフト113を上下方向(Z方向)に移動させることで、基板保持部11を同方向に移動させる。
また、上部材7の上蓋部71には、撮像部5A,5Bの対物レンズと対向する箇所に上下方向に貫通する撮像用貫通孔79が設けられている。撮像用貫通孔79は、上部材7と下部材8によって形成された真空容器10内の真空室10aを気密に保つように透明樹脂製のカバー部材79aによって閉塞されている。撮像部5A,5Bは、撮像用貫通孔79及びカバー部材79aを介して、搬送部2に吸着保持された表示基板101,タッチセンサ付き基板121や基板貼り合わせ装置1が支持及び保持する表示基板101,タッチセンサ付き基板121を撮像する。
下部材移動機構9は、エンクロージャー3の内底面32に固定されている。下部材移動機構9は、下部材8をX方向、Y方向、Z方向及びZ方向に延びる軸を中心としたθ方向へ移動又は回転させる(以下、単に移動という場合がある)。
下部材8は、上部が開口した中空の直方体状に形成されており、四角形の板状に形成された底部81と、この底部81の四辺に連続して上方に延びる周壁部82を有している。周壁部82の外周の輪郭は、上部材7における周壁部72の外周の輪郭よりも小さく形成されている。また、周壁部82の内周の輪郭は、上部材7における周壁部72の内周の輪郭と略等しい大きさに形成されている。
周壁部82の先端部には、シール部材83が取り付けられている。シール部材83は、上部材7に当接して密着し、周壁部82の先端部と上部材7との間を密閉する。シール部材83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。
下部材移動機構9によって下部材8が移動し、上部材7とシール部材83を介して当接すると、上部材7と下部材8との間に真空室10a(図13参照)が形成される。
下部材8の底部81には、略長方形の平板状の第1台座84と、第1台座84の略中央部に設けられた第2台座85が設けられている。第1台座84の四隅には、押圧部13が設けられている。
第2台座85は、基板支持部86を下方から支持している。基板支持部86は、四角形の平板状に形成されている。基板支持部86は、搬送部2によって搬送されて上面に載置された表示基板101を下方から支持する。基板支持部86は、表示基板101を、表示基板101の対向する長辺部がX方向に沿って延在するように支持する。なお、基板支持部86は、基板保持部11と同様に静電吸着や吸着シートや磁力を用いる方法で表示基板101を吸着して支持してもよい。
基板支持部86の上面の面積は、表示基板101の基板支持部86に当接する面の面積よりも小さい。このため、基板支持部86は、表示基板101の内側の所定の領域を支持し、表示基板101の外縁部を支持しない。
基板支持部86は、下部材移動機構9による下部材8の移動に伴って、X方向、Y方向、Z方向及びθ方向へ移動する。
次に、本実施形態の押圧部13の概略構成について、図6を参照して説明する。
図6は押圧部13の概略構成を示す図である。
図6は押圧部13の概略構成を示す図である。
押圧部13は、ボイスコイルモータ131と、押圧部材132と、を有している。
ボイスコイルモータ131は、コイル133と、コイル133の周囲に配置された磁石134と、シャフト135と、を備えている。シャフト135は、例えば鉄によって形成され、基部136及び円柱部137を有している。基部136は略円形の平板状に形成され、円柱部137は基部136の略中央部から延びている。円柱部137は、コイル133の内側を、コイル133の中心軸線に沿って挿通している。円柱部137の先端部には、押圧部材132が配置されている。押圧部材132は、弾性部材、例えばゴムや樹脂によって、略円柱状に形成される。そして、押圧部材132の先端部は、球面に形成されている。
コイル133に電流が流れると、流れる電流の量及び電流の向きに対応して、シャフト135及び押圧部材132は上方又は下方に移動する。ボイスコイルモータ131には、配線(図示省略)の一端が接続されている。この配線の他端は、後述するサーボドライバ16に接続されている。
[基板貼り合わせ装置の制御系]
次に、基板貼り合わせ装置1の制御系について、図7を参照して説明する。
図7は、貼り合わせ装置1の制御系を示すブロック図である。
次に、基板貼り合わせ装置1の制御系について、図7を参照して説明する。
図7は、貼り合わせ装置1の制御系を示すブロック図である。
図7に示すように、基板貼り合わせ装置1は、制御部14を備えている。この制御部14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。
制御部14は、搬送部2と、基板保持部11と、下部材移動機構9と、撮像部5A,5Bと、に電気的に接続されている。また、制御部14は、排気弁75と、吸気弁76と、圧力センサ15と、真空ポンプ77と、に電気的に接続されている。また、保持部移動機構12と、各押圧部13のサーボドライバ16と、アナログ/デジタル変換器(以下、A/D変換器と称する)17と、仮固定用光源6と、に電気的に接続されている。
搬送部2の搬送部動作機構は制御部14に制御され、搬送部2はX方向、Y方向、Z方向及びθ方向へ移動又は回転する。また、搬送部2の真空ポンプは制御部14に制御され、搬送部2は、表示基板101及びタッチセンサ付き基板121を吸着保持する。
基板保持部11は、制御部14に制御され、タッチセンサ付き基板121を保持する。
下部材移動機構9は、制御部14に制御され、下部材8を、X方向、Y方向、Z方向及びθ方向へ移動させる。例えば、制御部14は、下部材8をZ方向へ移動(上昇)させて、上部材7に当接させる。これによって、上部材7と下部材8によって、真空容器10を形成させる。
撮像部5A,5Bは、制御部14に制御され、搬送部2に吸着保持された表示基板101を撮像し、表示基板101の水平方向の位置を検出し、検出結果に基づいて中心位置を算出する。そして、撮像部5A,5Bは、検出結果及び算出結果を制御部14に送信する。
制御部14は、受信した検出結果及び算出結果に基づいて、搬送部2をX方向、Y方向及びθ方向へ移動させて、吸着保持している表示基板10を水平方向の所定の位置に配置する。そして、制御部14は、表示基板101を基板支持部86に載置する。
また、撮像部5A,5Bは、制御部14に制御され、搬送部2に吸着保持されたタッチセンサ付き基板121と、基板支持部86に支持された表示基板101を撮像して、両基板101,121の水平方向の位置を検出する。また、撮像部5A,5Bは、検出結果に基づいて両基板101,121の中心位置や相対的な位置や相対的なズレ量を算出する。そして、撮像部5A,5Bは、検出結果及び算出結果を制御部14に送信する。
制御部14は、受信した検出結果及び算出結果に基づいて、搬送部2をX方向、Y方向及びθ方向へ移動させる。これによって、搬送部2に吸着保持されたタッチセンサ付き基板121をX方向、Y方向及びθ方向へ移動させて、タッチセンサ付き基板121を表示基板101に対して位置決めさせる。
また、撮像部5A,5Bは、貼り合わされたタッチセンサ付き基板121と、表示基板101を撮像して、両基板101,121の水平方向の位置を検出し、検出結果に基づいて両基板101,121の中心位置や相対的な位置や相対的な位置ズレ量を算出する。そして、撮像部5A,5Bは、検出結果及び算出結果を制御部14に送信する。
制御部14は、受信した検出結果及び算出結果に基づいて、下部材移動機構9の駆動を制御し、下部材8をX方向、Y方向及びθ方向へ移動させる。これによって、基板支持部86をX方向、Y方向及びθ方向へ移動させて、表示基板101をタッチセンサ付き基板121に対して位置決めさせる。つまり、表示基板101とタッチセンサ付き基板121とを相対的に位置決めさせる。
排気弁75及び吸気弁76は、制御部14に制御され、排気口73及び吸気口74を閉止又は開放する。例えば制御部14は、排気弁75及び吸気弁76を駆動して、排気口73及び吸気口74を、完全に開放した開放状態と、開放状態と比較して開放量が小さい少量開放状態と、完全に閉止した閉止状態と、に設定する。なお、少量開放状態における排気口73及び吸気口74の開放量は任意に設定可能である。
圧力センサ15は、第1台座84に設けられている。圧力センサ15は、上部材7と下部材8によって形成された真空容器10の真空室10a(図12参照)の圧力を検出し、検出結果を制御部14に出力する。
真空ポンプ77は、制御部14に駆動を制御され、排気口73を介して、真空容器10の真空室10aの空気を吸引する。これによって、真空室10aが脱気される。制御部14は、圧力センサ15の検出結果に基づいて、排気弁75及び吸気弁76並びに真空ポンプ77を駆動して、真空室10aを所定の真空度に設定する。なお、所定の真空度は、大気圧よりも低い値、例えば10〜100Paに設定されている。
保持部移動機構12は、制御部14に駆動を制御され、基板保持部11をZ方向へ移動させる。制御部14は、タッチセンサ付き基板121を保持した基板保持部11を真空室10a内で下降させる。これによって、真空室10aが所定の真空度に設定された真空状態において、タッチセンサ付き基板121と基板支持部86に支持された表示基板101とを、当接させて、貼り合わせ位置に配置する。
A/D変換器17は増幅器18に接続されている。増幅器18は変位検出センサ(検出部)19に接続されている。
変位検出センサ19は、第1台座84に設けられた各押圧部13におけるボイスコイルモータ131の近傍に設けられている。各変位検出センサ19は、各ボイスコイルモータ131の基部136が上下方向に移動することによって変化する電圧を増幅器18に出力する。本実施形態において、変位検出センサ19の出力電圧は、基部136と変位検出センサ19とが最も接近しているときに最大になる。また、この出力電圧は、基部136が上昇して変位検出センサ19から離れるにつれて小さくなり、基部136と変位検出センサ19とが最も離れたときに最小となる。
増幅器18は、変位検出センサ19から出力された電圧を増幅する。A/D変換器17は、増幅された電圧に基づいて、デジタル信号を生成し、生成したデジタル信号を制御部14に送信する。
各サーボドライバ16は、制御部14によって動作を制御され、制御部14によって指示された電流の向き及び電流量で押圧部13のボイスコイルモータ131を駆動する。制御部14は、A/D変換器17から送信されたデジタル信号に基づいて、電流の向き及び電流量を決定し、決定した電流の向き及び電流量でボイスコイルモータ131を駆動させるよう各サーボドライバ16に指示信号を送信する。すなわち、制御部14は、各押圧部13の駆動を制御する。
仮固定用光源6は、制御部14に制御され、貼り合わされた表示基板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の複数個所に側方から紫外線を照射する。これにより、貼り合わされた表示基板101とタッチセンサ付き基板121が仮固定される。
[基板貼り合わせ装置の動作]
次に、基板貼り合わせ装置1の動作について、図8〜図17を参照して説明する。
図8〜図17は、基板貼り合わせ装置1の動作を説明する説明図である。
次に、基板貼り合わせ装置1の動作について、図8〜図17を参照して説明する。
図8〜図17は、基板貼り合わせ装置1の動作を説明する説明図である。
まず、表示基板101とタッチセンサ付き基板121を用意する。そして、不図示の樹脂塗布部によって、タッチセンサ付き基板121のブラックマトリクス123が形成されている面におけるブラックマトリクス123の内側に紫外線硬化樹脂が塗布される。
次に、制御部14は、図8に示すように、図示しないアームによって搬送部2の切欠部22を覆うように載置された表示基板101を、搬送部2に接続されている真空ポンプを駆動して吸着部23bの筒孔24を負圧にすることによって、搬送部2に吸着保持させる。このとき、表示基板101のフレーム103側が吸着部23bと当接し、偏光板104が取り付けられた面が上方を向いている。
次に、制御部14は、搬送部2の搬送部動作機構を制御して搬送部2を図8に示す状態で移動させて、表示基板101を基板支持部86の上方に配置する。このとき、制御部14は、下部材8を、上部材7に対して上下方向に所定の距離を空けた初期位置に配置しておく。
次に、撮像部5A,5Bが、基板支持部86の上方で搬送部2に吸着保持された表示基板101の水平方向の位置を検出し、検出結果に基づいて中心位置を算出する。具体的には、撮像部5A,5Bは、表示基板101の所定の領域からの像光を取り込む。撮像部5A,5Bは、表示基板101におけるブラックマトリクスの端部を含む領域をそれぞれ撮像する。
次に、撮像部5A,5Bは、ブラックマトリクスの内側(内周の輪郭を形成する辺)の位置によって表示基板101の水平方向の位置を検出し、検出結果に基づいて中心位置を算出し、検出結果及び算出結果を制御部14に送信する。そして、制御部14は、受信した検出結果及び算出結果に基づいて、搬送部2をX方向、Y方向及びθ方向へ移動させ、吸着保持されている表示基板101を水平方向の所定の位置に配置後、図9に示すように、表示基板101を基板支持部86に載置させる。表示基板101は、対向する長辺部がX方向に沿って延在するように基板支持部86に載置される。
なお、制御部14は、表示基板101を基板支持部86に載置後に下部材移動機構9を駆動して下部材8を移動して、表示基板101の水平方向の位置を所定の位置に補正してもよい。この場合、撮像部5A,5Bは、基板支持部86に支持された表示基板101を撮像し、表示基板101の水平方向の位置を検出し、検出結果に基づいて中心位置を算出し、検出結果及び算出結果を制御部14に送信する。
次に、制御部14は、搬送部2の搬送部動作機構を制御して、紫外線硬化樹脂が塗布されたタッチセンサ付き基板121が載置されているパレットP(図10A参照)の近傍に、搬送部2を移動させる。そして、制御部14は、図10Aに示すように、搬送部2を吸着部23が設けられた一面が下面となるように回転させる。なお、図10Aでは、基板本体122の紫外線硬化樹脂が塗布されている領域を網掛けで示している。
次に、制御部14は、搬送部2を図10Aの矢印方向に移動させてタッチセンサ付き基板121の上方に配置する。次に、制御部14は、搬送部2を下降させ、吸着部23aを基板本体122の紫外線硬化樹脂が塗布されていない箇所、すなわちブラックマトリクス123が形成されている箇所に当接させる。そして、制御部14は、搬送部2に接続されている真空ポンプを駆動して吸着部23aの筒孔24を負圧にすることによって、搬送部2にタッチセンサ付き基板121を吸着保持させる。
次に、制御部14は、搬送部2を図10Bの矢印方向に回転させて、図10Bに示すように吸着部23が設けられた一面を上面にする。これによって、タッチセンサ付き基板121の紫外線硬化樹脂が塗布された面が下方に向く。なお、図10cに示すように、吸着部23bは吸着部23aよりも本体部21の一面から突出する方向の長さが短く形成されているので、吸着部23bは基板本体の紫外線硬化樹脂が塗布されている箇所に当接しない。なお、図10Cにおいても、基板本体122の紫外線硬化樹脂が塗布されている領域を網掛けで示している。
そして、制御部14は、搬送部2を移動させて、タッチセンサ付き基板121を基板保持部11の下方に配置する。このとき、制御部14は、保持部移動機構12を駆動して、上部材7における周壁部72の下端部よりも下方の位置に基板保持部11を配置しておく。
そして、制御部14は、搬送部2を移動させて、タッチセンサ付き基板121を基板保持部11の下方に配置する。このとき、制御部14は、保持部移動機構12を駆動して、上部材7における周壁部72の下端部よりも下方の位置に基板保持部11を配置しておく。
次に、撮像部5A,5Bは、搬送部2に吸着保持されたタッチセンサ付き基板121と、基板支持部86に支持された表示基板101の相対的な位置を算出する。具体的には、搬送部2に吸着保持されている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それぞれ撮像する。また、撮像部5A,5Bは、基板支持部86に支持されている表示基板101におけるブラックマトリクスの端部を含む領域をそれぞれ撮像する。
次に、撮像部5A,5Bは、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の水平方向の位置を検出し、検出結果に基づいて中心位置を算出する。また、撮像部5A,5Bは、表示基板101におけるブラックマトリクスの内側の位置によって表示基板101の水平方向の位置を検出し、検出結果に基づいて中心位置を算出する。また、撮像部5A,5Bは、両基板101,121の水平方向の位置及び中心位置から両基板101,121の相対的な位置を算出し、両基板101,121の相対的なズレ量を算出する。そして、撮像部5A,5Bは、検出結果及び算出結果を制御部14に送信する。
制御部14は、受信した検出結果及び算出結果に基づいて、搬送部2をX方向、Y方向及びθ方向へ移動して、吸着保持されているタッチセンサ付き基板121の表示基板101に対する位置合わせを行う。
次に、制御部14は、図11に示すように、基板保持部11にタッチセンサ付き基板121を保持させる。タッチセンサ付き基板121は、対向する長辺部がX方向に沿って延在するように、基板保持部11に保持される。これによって、タッチセンサ付き基板121の紫外線硬化樹脂が塗布された面と、表示基板101の偏光板104が取り付けられた面と、が対向する。
次に、制御部14は、図12に示すように、保持部移動機構12を駆動して基板保持部11を上昇させてタッチセンサ付き基板121を上部材7の内側に配置する。
次に、制御部14は、図13に示すように、下部材移動機構9を駆動して下部材8を上昇させて、上部材7に当接させる。これによって、上部材7と下部材8は、真空容器10を形成する。
次に、制御部14は、吸気弁76を駆動して、吸気口74を閉止状態に設定する。また、排気弁75を駆動して、排気口73を少量開放状態に設定し、真空ポンプ77を駆動して、真空室10aの脱気(真空引き)を開始する。制御部14は、脱気を開始後、圧力センサ15によって検出された真空室10aの圧力が所定の圧力よりも低くなると、排気弁75を駆動して、排気口73を全開状態に設定する。これによって、真空室10aの脱気の進行が早まる。
そして、制御部14は、真空室10aが所定の真空度に設定されたとき、真空ポンプ77の駆動を停止する。これによって、制御部14は、真空室10aを所定の真空度に設定すること、すなわち真空容器10内を真空状態に設定することができる。また、まず排気口73を少量開放状態に設定することで、真空室10aの圧力が急激に低下することを防止する。これによって多層状に形成されている表示基板101における層間に残留した空気の急激な膨張によって表示基板101が壊れることを防止することができる。また、真空室10aの圧力が所定の圧力よりも低くなると、排気口73を全開状態に設定して真空室10aの脱気の進行が早めるので、真空状態にするための所用時間を短縮することができる。
次に、制御部14は、図14に示すように、保持部移動機構12を駆動して基板保持部11を下降させる。具体的には、制御部14は、保持部移動機構12を駆動してシャフト113を所定の距離分下降させる。この所定の距離は、下降前の基板保持部11に保持されたタッチセンサ付き基板121と基板支持部86に支持された表示基板101の間の距離よりも長く設定されている。
このため、シャフト113が所定の距離分下降する前に、タッチセンサ付き基板121と表示基板101とが当接し、両基板101,121は貼り合わせ位置に配置される。当接後、シャフト113の円板部と筒状部112との係合が解除され、シャフト113は、筒状部112の筒孔内を下方に移動して、所定の距離分駆動した後に停止する。
また、両基板101,121が貼り合わせ位置に配置された後、基板保持部11の吸着面部111及び筒状部112、並びに、基板保持部11が保持するタッチセンサ付き基板121の荷重は、表示基板101にかかる。この荷重によって、タッチセンサ付き基板121と表示基板101とが、両基板101,121間に紫外線硬化樹脂を介在した状態で貼り合わされる。なお、制御部14は、真空室10aの脱気と並行して保持部移動機構12を駆動して基板保持部11を下降させてもよい。
次に、制御部14は、押圧部13の押圧部材132を上昇させるために、サーボドライバ16(図7参照)にボイスコイルモータ131の駆動を、供給する電流の向き及び電流量を指定して指示する。サーボドライバ16は、指定された電流の向き及び電流量に従って、ボイスコイルモータ131を駆動させて、ボイスコイルモータ131のシャフト135及び押圧部材132を上昇させる。
制御部14は、シャフト135及び押圧部材132の移動に伴って、変化する変位検出センサ19(図7参照)の出力電圧を、増幅器18及びA/D変換器17を介して、デジタル信号として受信する。
そして、変位検出センサ19の出力電圧が変化していない場合は、前回指示した電流量ではシャフト135が上昇しなかったと考えられるので、前回指示した電流量よりも大量の電流を流すようにサーボドライバ16に指示する。
一方、変位検出センサ19の出力電圧が変化していた(小さくなっていた)場合は、シャフト135及び押圧部材132を継続して上昇させるために前回指示した電流量の電流を流すようにサーボドライバ16に指示する。
図15Aに示すように、表示基板101が、表示基板101の略中央部が外縁部よりも上方に位置するように反っていた場合、各押圧部13のシャフト135及び押圧部材132が上昇すると、押圧部材132は、表示基板101の四隅に下方から当接する。そして、図15Bに示すように、押圧部材132は、表示基板101の四隅を上方に押し上げて、タッチセンサ付き基板121の四隅に当接させる。これによって、両基板101,121の外縁部が当接する。このため、紫外線硬化樹脂が介在した両基板101,121間における外縁部の内側に隙間が生じていた場合、両基板101,121の外縁部が当接することで、この隙間は閉空間となる。
表示基板101の四隅とタッチセンサ付き基板121の四隅とが当接すると、押圧部材132及びシャフト135の上昇が規制される。このため、以降は変位検出センサ19の出力電圧が一定になり、制御部14がサーボドライバ16に指示する電流量が、増加し続ける。したがって、電流量の所定時間における変化量が大きくなる。
制御部14は、サーボドライバ16へボイスコイルモータ131の駆動を指示する毎に電流量の変化量を算出し、変化量が所定の閾値を超えたか否かを判定する。
そして、変化量が所定の閾値を超えた場合は、サーボドライバ16にボイルコイルモータ131へ供給する電流の量を所定の設定値に固定にするように、すなわちボイルコイルモータ131の駆動を一定力での押し当て制御となるように指示する。これによって、両基板101,121が当接した後に表示基板101の四隅を必要以上に押圧することはない。したがって、紫外線硬化樹脂が両基板101,121間からはみ出ることを防止することができる。なお、変化量が所定の閾値を超える前に、制御部14からサーボドライバ16への指示における電流量の値が所定の上限値に達した場合、制御部14は上述のサーボドライバ16の制御を終了し、所定のエラー処理を実行してもよい。
次に、制御部14は、排気弁75を駆動して、排気口73を閉止状態に設定する。また、吸気弁76を駆動して、吸気口74を少量開放状態に設定し、吸気口74から収容空間31内の空気を真空室10aに吸入する。制御部14は、吸入開始後、圧力センサ15によって検出された真空室10aの圧力が所定の圧力よりも高くなると、吸気弁76を駆動して吸気口74を全開状態に設定する。これによって、吸入の進行が早まる。
真空室10aの圧力が大気圧と等しくなると、両基板101,121間の内側に隙間が生じていた場合、上述のとおり、この隙間は閉空間となっているので、この隙間に周囲の紫外線硬化樹脂が吸引され、隙間をつぶすことができる。
次に、制御部14は、図16に示すように、下部材移動機構9を駆動して下部材8を下降させる。下部材8の下降に追従して、貼りあわされた両基板101,121が紫外線照射位置に下降する。なお、このとき基板保持部11のシャフト113の円板部と筒状部112との係合は解除されたままであるので、下部材8の下降に追従して、吸着面部111もタッチセンサ付き基板121を保持したまま下降する。
次に、撮像部5A,5Bが、貼り合わされたタッチセンサ付き基板121と表示基板101との相対的な位置を算出する。具体的には、撮像部5A,5Bは、貼り合わされた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それぞれ撮像する。また、撮像部5A,5Bは、貼り合わされた表示基板101におけるブラックマトリクスの端部を含む領域をそれぞれ撮像する。
次に、撮像部5A,5Bは、ブラックマトリクス123の内側の位置によってタッチセンサ付き基板121の水平方向の位置を検出し、検出結果に基づいて中心位置を算出する。また、撮像部5A,5Bは、表示基板101におけるブラックマトリクスの内側の位置によって表示基板101の水平方向の位置を検出し、検出結果に基づいて中心位置を算出する。また、撮像部5A,5Bは、両基板101,121の水平方向の位置及び中心位置から両基板101,121の相対的な位置を算出し、両基板101,121の相対的なズレ量を算出する。そして、撮像部5A,5Bは、検出結果及び算出結果を制御部14に送信する。なお、撮像部5A,5Bによる両基板101,121の水平方向の位置の検出方法、並びに、両基板101,121の中心位置、相対的な位置及び相対的なズレ量の検出算出方法として、その他の周知の方法を用いてもよい。
制御部14は、受信した検出結果及び算出結果に基づいて、下部材移動機構9を駆動して、基板支持部86に支持された表示基板101をX方向、Y方向及びθ方向へ移動させる。これによって、制御部14は、基板保持部11に保持されているタッチセンサ付き基板121に対する表示基板101の位置を調整する。
このため、表示基板101とタッチセンサ付き基板121との貼り合わせ時に、両基板101,121が相対的にずれてしまっても、両基板101,121の仮固定前に、この相対的なずれを補正することができる。
このため、表示基板101とタッチセンサ付き基板121との貼り合わせ時に、両基板101,121が相対的にずれてしまっても、両基板101,121の仮固定前に、この相対的なずれを補正することができる。
続いて、制御部14は、仮固定用光源6を駆動し、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の複数個所に紫外線を照射する。そして、所定の時間が経過すると、紫外線硬化樹脂の複数個所が硬化し、表示基板101とタッチセンサ付き基板121が仮固定される。その結果、表示基板101とタッチセンサ付き基板121を貼り合わせて仮固定した基板組立体150の組み立てが完了する。
次に、制御部14は、基板保持部11によるタッチセンサ付き基板121の保持を開放する。続いて、図17に示すように、制御部14は、下部材移動機構9を駆動して下部材8を初期位置に下降させる。
その後、制御部14は、搬送部2を駆動し、基板組立体150を樹脂硬化部(図示省略)に搬送する。樹脂硬化部は、供給された基板組立体150の紫外線硬化樹脂を硬化させる。
本実施形態の基板貼り合わせ装置1では、表示基板101とタッチセンサ付き基板121の貼り合わせ時において、押圧部材132は、表示基板101の四隅を上方に押し上げて、タッチセンサ付き基板121の四隅に当接させる。これによって、両基板101,121の外縁部が紫外線硬化樹脂を介して当接し、両基板101,121の外縁部が離間する離間箇所の発生を防止することができる。このため、紫外線硬化樹脂が介在した両基板101,121間の内側に隙間が生じていた場合でも、両基板101,121の外縁部が当接することで、この隙間は閉空間となる。したがって、真空室10aの圧力が大気圧と等しくなると、この隙間に周囲の紫外線硬化樹脂が吸引され、隙間をつぶすことができる。このため、両基板101,121の貼り合わせを、両基板101,121間に気泡を生じさせることなく、高精度に行うことができる。
また、表示基板101とタッチセンサ付き基板121を貼り合わせた後、撮像部5A,5Bによって両基板101,121の相対的な位置を算出し、両基板101,121の相対的な位置を調整する。
これによって、表示基板101とタッチセンサ付き基板121の貼り合わせ時に、両基板101,121が相対的にずれてしまっても、両基板101,121の仮固定前に、この相対的なずれを補正することができる。
これによって、表示基板101とタッチセンサ付き基板121の貼り合わせ時に、両基板101,121が相対的にずれてしまっても、両基板101,121の仮固定前に、この相対的なずれを補正することができる。
また、本実施形態では、貼り合わせた表示基板101とタッチセンサ付き基板121の相対的な位置を調整した後に、両基板101,121を真空容器から取り出さずに、仮固定用光源6によって紫外線硬化樹脂の複数個所を硬化させる。
これにより、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を樹脂硬化部へ搬送する際の搬送速度を高速化することができる。
これにより、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を樹脂硬化部へ搬送する際の搬送速度を高速化することができる。
[変形例]
以上、本発明の基板貼り合わせ装置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、本発明の基板貼り合わせ装置は、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。
以上、本発明の基板貼り合わせ装置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、本発明の基板貼り合わせ装置は、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。
本実施形態の基板貼り合わせ装置1では、ボイスコイルモータ131の駆動によって上昇する押圧部材132を有する押圧部13を第1台座84の四隅に設けた。しかし、押圧部の配置位置及び形態は、上記に限定されることはなく、両基板101,121の外縁部が離間する離間箇所の発生を防止できる範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態の押圧部13を第1台座84における基板支持部86に支持された
表示基板101の四隅部のうち対角に位置する一組の隅部に対応する位置に配置してもよい。
表示基板101の四隅部のうち対角に位置する一組の隅部に対応する位置に配置してもよい。
また、表示基板101に当接する押圧部材を、外周の輪郭が表示基板101の外周の輪郭とほぼ等しい大きさに形成された枠状の部材で構成してもよい。
また、表示基板101に当接する押圧部材を、表示基板101の対向する長辺部をそれぞれ押圧する2つの板状の部材で構成してもよい。
また、押圧部を、表示基板101を所定の圧力を超えて押圧しないように設定したばねとエアシリンダの機構で構成してもよい。
また、本実施形態の基板貼り合わせ装置1は、上部材7の基板保持部11がタッチセンサ付き基板121を保持し、下部材8の基板支持部86が表示基板101を支持する構成とした。しかし、基板保持部11が表示基板101を保持し、基板支持部86がタッチセンサ付き基板121を支持する構成でもよい。この場合は、押圧部13を上部材7の上蓋部71、又は、周壁部72の内面に設けて、基板保持部11によって保持された表示基板101の四隅を上方から下方へ押圧する。
また、本実施形態では、変位検出センサ19を用いて、表示基板101とタッチセンサ付き基板121の外縁部が当接したことを検出する構成とした。しかし、本発明に係る両基板101,121の外縁部が当接したことを検出する検出部としては、例えば両基板101,121の側方から画像(映像)を撮像する撮像部であってもよい。
また、本実施形態では、基板支持部86によって表示基板101を支持した後で、基板保持部11によってタッチセンサ付き基板121を保持する態様を説明した。しかし、基板保持部11によってタッチセンサ付き基板121を保持した後で、基板支持部86によって表示基板101を支持してもよい。
また、本実施形態の基板貼り合わせ装置1では、保持部移動機構12、下部材移動機構9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。
例えば、本実施形態では、保持部移動機構12が基板保持部11(タッチセンサ付き基板121)をZ方向へ移動させる構成とした。しかし、本発明に係る保持部移動機構としては、基板保持部11をX方向、Y方向、Z方向及びθ方向へ移動させる構成としてもよい。この場合は、表示基板101に対してタッチセンサ付き基板121を位置決めすることができる。
つまり、本発明の基板貼り合わせ装置は、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。
つまり、本発明の基板貼り合わせ装置は、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。
また、本実施形態では、タッチセンサ付き基板121に紫外線硬化樹脂を塗布した態様を説明したが、表示基板101の偏光板104側に紫外線硬化樹脂を塗布してもよい。
また、本実施形態では、上部材7を下部が開口された直方体状に形成し、下部材8を上部が開口された直方体状に形成した。しかし、本発明に係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ものであれば、その形状を適宜変更できる。
例えば、本発明に係る上部材を下部が開口した直方体状に形成し、下部材を板状に形成してもよい。また、上部材を板状に形成し、下部材を上部が開口した直方体状に形成してもよい。
さらに、上部材と下部材によって形成される真空容器は、直方体に限定されるものではなく、表示基板及びカバー基板を収容する真空室が確保される形状であればよく、例えば、円柱状であってもよい。
例えば、本発明に係る上部材を下部が開口した直方体状に形成し、下部材を板状に形成してもよい。また、上部材を板状に形成し、下部材を上部が開口した直方体状に形成してもよい。
さらに、上部材と下部材によって形成される真空容器は、直方体に限定されるものではなく、表示基板及びカバー基板を収容する真空室が確保される形状であればよく、例えば、円柱状であってもよい。
また、本発明に係る基板貼り合わせ装置としては、真空容器10内に樹脂塗布部を配置する構成にしてもよい。樹脂塗布部は、例えば、スリットコータやスクリーン印刷によって表示基板又はカバー基板の一方の平面に紫外線硬化樹脂を塗布する。
また、仮固定用光源6を上部材7の上蓋部71に配設し、貼り合わされた表示基板101及びタッチセンサ付き基板121の平面に対して紫外線を照射してもよい。
また、本実施形態では、2つの撮像部5A,5Bを設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明に係る撮像部としては、1つ又は3つ以上設ける構成としてもよい。なお、本発明に係る撮像部は、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。
また、本実施形態では、ブラックマトリクスを用いて表示基板101の水平方向の位置を検出したが、表示基板101の水平方向の位置の検出方法は、ブラックマトリクスを用いる検出方法に限定されない。例えば、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、表示基板101にアライメントマークを設け、このアライメントマークに基づいて表示基板101の位置を検出してもよい。
また、本実施形態では、ブラックマトリクス123を用いてタッチセンサ付き基板121の水平方向の位置を検出したが、タッチセンサ付き基板121の水平方向の位置の検出方法は、ブラックマトリクス123を用いる検出方法に限定されない。例えば、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。
1…基板貼り合わせ装置、 2…搬送部、 4…支持フレーム、 5A,5B…撮像部、 6…仮固定用光源(接着部材硬化部)、 7…上部材、 8…下部材、 9…下部材移動機構、 10…真空容器、 10a…真空室、 11…基板保持部、 12…保持部移動機構、 13…押圧部、 14…制御部、 19…変位検出センサ(検出部)、 86…基板支持部、 101…表示基板、 121…タッチセンサ付き基板、 150…基板組立体
Claims (5)
- 表示基板とカバー基板を、接着部材を介して真空下で貼り合わせる基板貼り合わせ装置において、
真空容器と、
前記真空容器内に配置され、前記カバー基板又は前記表示基板を保持する基板保持部と、
前記真空容器内に配置され、前記表示基板又は前記カバー基板を支持する基板支持部と、
前記基板保持部に保持、又は、前記基板支持部に支持された前記表示基板と、前記基板支持部に支持、又は、前記基板保持部に保持された前記カバー基板と、の相対的な位置を検出する撮像部と、
前記撮像部の検出結果に基づいて、前記基板保持部と前記基板支持部とを相対的に移動させ、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、前記真空容器内を脱気して所定の真空度にして、前記真空容器内を真空状態に設定する制御と、前記基板保持部と前記基板支持部とを相対的に移動させて貼り合わせ位置に配置し、前記表示基板と前記カバー基板を前記接着部材を介して貼り合わせる制御とを行う制御部と、
前記真空容器内に設けられ、前記貼り合わせ位置における前記表示基板の少なくとも外縁部を前記カバー基板に近接する方向に押圧する押圧部と、
前記表示基板と前記カバー基板との間に介在している前記接着部材を硬化させる接着部材硬化部と、
を備える基板貼り合わせ装置。 - 前記制御部は、前記基板保持部と前記基板支持部とを相対的に移動させて貼り合わせ位置に配置した後に、前記表示基板の少なくとも外縁部を前記カバー基板に近接する方向に押圧するように前記押圧部を駆動する制御を行う
請求項1に記載の基板貼り合わせ装置。 - 前記表示基板における前記押圧部によって押圧された箇所が前記カバー基板に当接したことを検出する検出部と、を備え、
前記制御部は、前記検出部の検出結果に基づいて、前記押圧部の駆動を停止する
請求項2に記載の基板貼り合わせ装置。 - 前記押圧部は、前記基板保持部に保持、又は、前記基板支持部に支持された前記表示基板の四隅部に対応する位置にそれぞれ配置されている
請求項1〜3のいずれかに記載の基板貼り合わせ装置。 - 前記押圧部は、前記基板保持部に保持、又は、前記基板支持部に支持された前記表示基板の四隅部のうち、対角に位置する一組の隅部に対応する位置にそれぞれ配置されている
請求項1〜3のいずれかに記載の基板貼り合わせ装置。
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