JP2014126762A - Substrate bonding apparatus and method of bonding substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LCD(Liquid Crystal Display)モジュールや有機発光ダイオードモジュール等の表示基板と、タッチセンサ付き基板や保護基板等のカバー基板とを貼り合わせる基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法に関する。 The present invention relates to a substrate bonding apparatus and a substrate bonding method for bonding a display substrate such as an LCD (Liquid Crystal Display) module or an organic light emitting diode module to a cover substrate such as a substrate with a touch sensor or a protective substrate.
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等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等のカバー基板を設けて構成されている。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、表示基板とカバー基板(以下、「両基板」とも呼ぶ)を貼り合わせるときに用いる接着部材として、紫外線硬化樹脂が広く用いられるようになっている。 The display unit of the display device is configured by providing a cover substrate such as a substrate with a touch sensor or a protective substrate on a polarizing plate provided on a display substrate such as an LCD module or an organic light emitting diode module. Such a display unit is produced through a process of attaching a cover substrate to a display substrate. In addition, an ultraviolet curable resin is widely used as an adhesive member used when the display substrate and the cover substrate (hereinafter also referred to as “both substrates”) are bonded together.
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、真空容器内で表示デバイス(「表示基板」に相当する)と表示デバイスの保護板(「カバー基板」に相当する)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。この真空容器には、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。
In general, the process of attaching the cover substrate to the display substrate is performed in a vacuum environment in order to prevent bubbles from entering between the substrates.
この製造方法では、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、貼り合わせられた表示基板及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、紫外線照射等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。 In this manufacturing method, after the display substrate coated with the adhesive resin and the cover substrate are bonded together in a vacuum, the vacuum in the vacuum container is released. Then, the bonded display substrate and cover substrate are taken out from the vacuum container, and the display substrate and the cover substrate are accurately aligned in the alignment device. Thereafter, the fixing adhesive resin is cured by ultraviolet irradiation or the like, and the accurate positional relationship between the aligned display substrate and the cover substrate is fixed.
この製造方法によれば、両基板を真空中で貼り合わせるようにしている。このため、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、隙間をなくすことができる。 According to this manufacturing method, both substrates are bonded together in a vacuum. Therefore, even when a gap is formed between the sealing adhesive resin and the cover substrate at the time of bonding, the sealing adhesive resin is sucked into this gap by releasing the vacuum, and the gap may be eliminated. it can.
また、特許文献2では、表示基板とカバー基板に相当する被吸着物を真空下で保持する保持手段の一つとして静電吸着を行う静電チャックが開示されている。この静電チャックは、被吸着物を吸着する誘電層と弾性層の中間に静電荷を発生させる電極を吸着シートとして架台に固定するものである。この技術により、厚さにばらつきのあるガラス基板のような、表面の平坦性が乏しい被吸着物の吸着保持を可能としている。
ところで、表示基板及びカバー基板には、複数の部材が積層して多層状に形成される等の構造上の理由から、大小の反りが生じる場合がある。 By the way, the display substrate and the cover substrate may be slightly warped for structural reasons such as a plurality of members stacked and formed in a multilayer shape.
ここで、特許文献1に開示された表示装置の製造方法では、表示基板とカバー基板のいずれかの基板に反りがあったり、両基板間にずれが生じたりしたままで貼り合わせると、表示基板とカバー基板の外縁を閉じた状態にして、接合箇所に真空の空間を形成できない。また、両基板の接合時に、表示基板の接触角がカバー基板に塗布された接着樹脂の表面張力を突き破って、貼り合わせ時における接着樹脂の膜厚を均一にできなかったり、貼り合わせた表示基板とカバー基板の端から接着樹脂がはみ出したりする可能性があった。
Here, in the manufacturing method of the display device disclosed in
また、特許文献2に開示された静電チャックは、表示基板やカバー基板に生じた僅かなうねりに対して、大気及び真空下での吸着保持を可能とするものである。しかし、線膨張率の異なる薄板の積層構造体に生じる反りは大きくなりやすい。このため、吸着シートを保持する弾性層では、反りが残ってしまうことが考えられ、静電吸着時の密着性を確保できなくなる可能性がある。
Further, the electrostatic chuck disclosed in
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をその目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to perform bonding of substrates with high accuracy.
本発明は、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ものである。
まず、真空容器内に配置される基板保持部が、カバー基板又は表示基板を保持し、真空容器内に配置される基板支持部が、表示基板又はカバー基板を支持する。
次に、真空容器内に配置される補助押圧部が有する押圧部材が、カバー基板と表示基板とを貼り合わせる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支持する。
次に、補助押圧部が有する押圧部材駆動部が、表示基板がカバー基板に近接する方向に押圧部材を移動させ、補助押圧部が有する変位検出部が、押圧部材駆動部の変位を検出して検出結果を出力する。
そして、変位検出部の検出結果から求めた押圧部材駆動部の変位の変化量に基づいて、押圧部材駆動部が押圧部材を変位させる電流値を制御するものである。
In the present invention, a display substrate and a cover substrate are bonded together under a vacuum via an adhesive member.
First, the substrate holding unit arranged in the vacuum container holds the cover substrate or the display substrate, and the substrate support unit arranged in the vacuum vessel supports the display substrate or the cover substrate.
Next, the pressing member included in the auxiliary pressing portion disposed in the vacuum vessel supports at least the outer edge portion of the display substrate at the bonding position where the cover substrate and the display substrate are bonded together.
Next, the pressing member driving unit included in the auxiliary pressing unit moves the pressing member in the direction in which the display substrate approaches the cover substrate, and the displacement detecting unit included in the auxiliary pressing unit detects the displacement of the pressing member driving unit. Output the detection result.
And based on the variation | change_quantity of the displacement of the press member drive part calculated | required from the detection result of the displacement detection part, the press member drive part controls the electric current value which displaces a press member.
上記構成では、真空容器内に設けられた補助押圧部が有する押圧部材が、表示基板の外縁部をカバー基板に近接する方向に押圧するので、表示基板に反りが生じていても、両基板の外縁部が離間する離間箇所の発生を防ぐことができる。 In the above configuration, the pressing member included in the auxiliary pressing portion provided in the vacuum vessel presses the outer edge portion of the display substrate in the direction approaching the cover substrate, so even if the display substrates are warped, both substrates Generation | occurrence | production of the separation location which an outer edge part spaces apart can be prevented.
本発明によれば、表示基板とカバー基板の貼り合わせの過程において、表示基板の外縁部に配置された押圧部材を変位させる電流値を制御することにより、基板の貼り合わせを高精度に行うことができるという効果がある。 According to the present invention, in the process of bonding the display substrate and the cover substrate, the substrate is bonded with high accuracy by controlling the current value for displacing the pressing member disposed on the outer edge of the display substrate. There is an effect that can be.
<1.第1の実施の形態>
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10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。
<1. First Embodiment>
Hereinafter, the board |
[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。
[Display board]
First, the
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a
表示基板101は、例えばLCDモジュール(LCM:Liquid Crystal Display Module)である。表示基板101は、液晶が用いられた基板本体102と、一方の面を露出させて基板本体102を収容するフレーム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、表示基板101としては、有機発光ダイオード(OLED:Organic Light Emitting Diode)モジュールやその他の表示モジュールであってもよい。
The
The
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。
The
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、後述するカバー基板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。
The
The polarizing
[カバー基板]
次に、カバー基板121について、図2を参照して説明する。
図2は、カバー基板121の概略構成を示す説明図である。
[Cover substrate]
Next, the
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the
カバー基板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。このカバー基板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。
The
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。
The contour of the outer periphery of the
なお、本実施形態では、カバー基板121の一例としてタッチセンサ付き基板を例に説明するが、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、ガラス材により形成された保護基板であってもよい。
In the present embodiment, a substrate with a touch sensor will be described as an example of the
[基板貼り合わせ装置]
図3は、本発明の第1の実施の形態に係る基板貼り合わせ装置1の概略構成を示す図である。図3Aは基板貼り合わせ装置1の正面概略断面図を示し、図3Bは側面概略断面図を示している。
[Board bonding equipment]
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the
基板貼り合わせ装置1は、不図示のエンクロージャーの収容空間内に収容されている。エンクロージャーは、基板貼り合わせ装置1で用いられる有機溶剤等の拡散を防ぐために用いられる。
The
基板貼り合わせ装置1は、固定側真空チャンバ2、可動側真空チャンバ3、支持フレーム4、XYθステージ5、Z移動ステージ(カバー基板)6,Z移動ステージ(表示基板)7、保持機構部8、支持機構部9を備える。また、基板貼り合わせ装置1は、排気口11a、吸気口11b、台座12、LCMサポート13、及び紫外線照射口23を備える。
The
支持フレーム4は、Z移動ステージ(カバー基板)6を介して、基板保持部の一例としての保持機構部8を上下方向に移動可能に支持している。支持フレーム4に設けられた不図示の撮像部が両基板を撮像することにより、保持機構部8が保持するカバー基板121と、基板支持部の一例としての支持機構部9が支持する表示基板101との中心位置や相対的な位置や相対的なズレ量を検出できる。
The
ここで、基板貼り合わせ装置1の概略動作例を説明する。
まず、支持機構部9は、吸着保持した表示基板101を固定する。次に、保持機構部8は、クランプによりカバー基板121を固定する。その後、Z移動ステージ(表示基板)7を上昇させ、固定側真空チャンバ2と可動側真空チャンバ3を密着させる。可動側真空チャンバ3の周壁部の先端には、例えばシリコーンゴム、ウレタンゴム等のゴムを材質とするシール部材22が取り付けられている。シール部材22は、固定側真空チャンバ2に当接して密着し、周壁部の先端部と固定側真空チャンバ2との間を密閉する。これにより真空容器10が形成される。その後、吸気口11bを閉じ、排気口11aから排気をすることで、真空容器10の内部を真空状態にして、真空室を形成する。
Here, a schematic operation example of the
First, the
真空室が目的とする真空度に達した後、Z移動ステージ(カバー基板)6を下降させ、カバー基板121と表示基板101を貼り合せる。そして、表示基板101の外縁部を支持する補助押圧部の一例としてのLCMサポート13を駆動させ、カバー基板121に近接する方向に表示基板101の外縁部を押圧する。これにより両基板の外縁部を閉じた状態にすることができる。その後、真空を解除しても、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。
After the vacuum chamber reaches the target degree of vacuum, the Z movement stage (cover substrate) 6 is lowered and the
紫外線照射口23から出射された紫外線は、不図示の反射ミラーによって表示基板101とカバー基板121との間に介在された紫外線硬化樹脂に側方から照射される。これにより、表示基板101とカバー基板121を仮固定することができ、表示基板101とカバー基板121が相対的にずれることを防止できる。
The ultraviolet rays emitted from the
[LCMサポート]
次に、LCMサポート13の概略構成について、図4〜図6を参照して説明する。
図4は、LCMサポート13の配置例を示す説明図である。
LCMサポート13は、保持機構部8に保持、又は、支持機構部9に支持された表示基板101の四隅に対応する位置である台座12の四隅にそれぞれ四個設けられている。これらのLCMサポート13は、支持機構部9の四隅からわずかに離れた位置に配置されるため、表示基板101の外縁部を押圧しやすい。そして、LCMサポート13の先端に配置された押圧部材132(後述する図5を参照)は、図中に破線で示す表示基板101の四隅をそれぞれ所定の力で押圧することが可能である。
[LCM support]
Next, a schematic configuration of the
FIG. 4 is an explanatory view showing an arrangement example of the
Four LCM supports 13 are provided at each of the four corners of the
図5は、LCMサポート13の詳細構成を示す図である。
LCMサポート13は、真空容器10の内部に設けられ、カバー基板121と表示基板101とを貼り合わせる貼り合わせ位置における表示基板101の少なくとも外縁部を押圧する押圧部材132と、押圧部材駆動部を有する。この押圧部材駆動部としては、サーボドライバ16から供給される電流量及び電流の向きに合わせて押圧部材132を移動させ、表示基板101がカバー基板121に近接する方向に押圧部材132を移動させるボイスコイルモータ131が用いられる。また、LCMサポート13は、ボイスコイルモータ131の変位を検出して、変位検出センサ値を出力する変位検出センサ138を有する。
FIG. 5 is a diagram showing a detailed configuration of the
The
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Z軸方向に延びている。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されている。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、ドーム状に形成されている。
The
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。
When a current flows through the
また、基部136の直下には、押圧部材駆動部の変位を検出して検出結果を出力する変位検出部の一例として、台座12の上面に設置された変位検出センサ138が設けられている。変位検出センサ138には、例えば、渦電流センサが用いられる。変位検出センサ138は、ボイスコイルモータ131の駆動により、ボイスコイルモータ131と共に移動する基部136の変位を、ボイスコイルモータ131の変位として検出し、変位検出センサ値(検出結果の一例)を出力する。
In addition, a
図6は、LCMサポート13を含む制御系の詳細構成を示す説明図である。
LCMサポート13は、制御部14からサーボドライバ16を介して供給される電流量等によって動作が制御される。そして、変位検出センサ138は、増幅器18、A/D変換器17を介して、制御部14に変位検出センサ値を出力する。本実施の形態において、制御部14とはPLC(Programmable Logic Controller)制御装置を示す。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a detailed configuration of the control system including the
The operation of the
そして、制御部14は、取得した変位検出センサ値から求めたボイスコイルモータ131の変位の変化量Cnに基づいて、ボイスコイルモータ131が押圧部材132を変位させる電流値mnを制御し、押圧部材132を変位させる(後述する図8を参照)。ここで、変化量Cnとは、ボイスコイルモータ131の移動前後における位置の差を示す相対的な値である。
And the
制御部14は、CPU(中央演算処理装置)141と入出力部142を備える。そして、制御部14には、電源15から電力が供給される。また、CPU141には、A/D変換器17によってデジタル信号に変換された変位検出センサ値が入力される。
The
CPU141は、ボイスコイルモータ131に必要とされるボイスコイルモータ131の変位を演算する。CPU141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を目的の変位まで移動させるよう、入出力部142を介して各サーボドライバ16に指示信号を出力する。サーボドライバ16は、制御部14から受け取った指示信号に基づいて、制御部14によって指示された電流の向き及び電流量でボイスコイルモータ131を上下方向に駆動させる。ボイスコイルモータ131が上昇移動すると押圧部材132が表示基板101を押し上げ、ボイスコイルモータ131が下降移動すると押圧部材132は表示基板101から離れる。このようにして、CPU141は、サーボドライバ16を介してボイスコイルモータ131を目的の変位量に移動させることができる。
The
変位検出センサ138は、ボイスコイルモータ131の下部に設けられた台座12の上面に設置され、台座12からボイスコイルモータ131の基部136までの変位を検出している。そして、変位検出センサ138は、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138の出力電圧は、基部136と台座12とが最も接近しているときに最小になる。また、この出力電圧は、基部136が上昇して台座12から離れるにつれて大きくなり、基部136と台座12とが最も離れたときに最大となる。
The
ボイスコイルモータ131が上下方向に駆動されると、増幅器18は、変位検出センサ138から出力されるアナログ信号の電圧値(変位検出センサ値)を増幅する。A/D変換器17は、この増幅された電圧値をデジタル信号に変換し、CPU141がデジタル信号を受け取る。そして、CPU141は、デジタル信号からボイスコイルモータ131の現在位置を求める。
When the
同時に、サーボドライバ16は、ボイスコイルモータ131を動かしたときの実行結果を、入出力部142を介してCPU141に送る。CPU141は、増幅器18からのフィードバックと、サーボドライバ16から受け取ったフィードバックにより、ボイスコイルモータ131の変位量を正確に把握し、ボイスコイルモータ131を高精度に制御することができる。このようにCPU141によって高精度に制御されるボイスコイルモータ131は、押圧部材132を正確に移動させることができる。なお、以下の説明では、CPU141が入出力部142を介して入出力される信号を用いて、サーボドライバ16、ボイスコイルモータ131、及び押圧部材132の変位を制御することを、制御部14が制御するものとして表現する。
At the same time, the
[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。
[Control system for substrate bonding equipment]
Next, a control system of the
FIG. 7 is a block diagram showing a control system of the
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、上述したようにCPU141と、CPU141が実行するプログラム等を記憶するROM(Read Only Memory)と、CPU141の作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)とを有する。ROMとRAMは、制御部14がデータ、値等を書き込み、又は読み出すために用いられるメモリ25に、その機能を割り当てるものとする。メモリ25には、例えば、RAM、SSD(Solid State Drive)等の制御部14が高速アクセス可能な記憶媒体が用いられる。
As shown in FIG. 7, the
制御部14は、基板保持部21と、XYθステージ5、Z移動ステージ6,7に電気的に接続されている。また、制御部14は、紫外線照射口23と、圧力センサ24と、排気弁26と、吸気弁27と、真空ポンプ28に電気的に接続されている。また、各LCMサポート13に対するサーボドライバ16と、A/D変換器17に電気的に接続されている。
The
保持機構部8は、制御部14に制御され、カバー基板121を保持する。また、支持機構部9は、制御部14に制御され、表示基板101を保持する。
The
XYθステージ5は、制御部14に制御され、可動側真空チャンバ3を、X方向、Y方向、θ方向へ移動させる。また、Z移動ステージ(表示基板)7は、制御部14に制御され、可動側真空チャンバ3を、Z方向へ移動させる。例えば、制御部14は、可動側真空チャンバ3をZ方向へ移動(上昇)させて、固定側真空チャンバ2に当接させる。これによって、固定側真空チャンバ2と可動側真空チャンバ3が真空容器10を形成する。
The
制御部14は、XYθステージ5、Z移動ステージ(表示基板)7の駆動を制御し、可動側真空チャンバ3をX方向、Y方向及びθ方向へ移動させる。これによって、支持機構部9をX方向、Y方向及びθ方向へ移動させて、表示基板101をカバー基板121に対して位置決めさせる。つまり、表示基板101とカバー基板121とを相対的に位置決めさせる。
The
排気弁26及び吸気弁27は、制御部14に制御され、排気口11a及び吸気口11bを閉止又は開放する。例えば制御部14は、排気弁26及び吸気弁27を駆動して、排気口11a及び吸気口11b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に設定する。なお、少量開放状態における排気口11a及び吸気口11bの開放量は任意に設定可能である。
The
圧力センサ24は、台座12に設けられている。圧力センサ24は、固定側真空チャンバ2と可動側真空チャンバ3によって形成された真空容器10内の真空室の圧力を検出し、圧力センサ値を制御部14に出力する。
The
真空ポンプ28は、制御部14に駆動を制御され、排気口11aを介して、真空容器10から空気を吸引する。これによって、真空容器10が脱気される。制御部14は、圧力センサ24から受け取った圧力センサ値に基づいて、排気弁26及び吸気弁27並びに真空ポンプ28を駆動して、真空容器10内の真空室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。
The
Z移動ステージ(カバー基板)6は、制御部14に駆動を制御され、基板保持部21をZ方向へ移動させる。制御部14は、カバー基板121を保持した基板保持部21を真空容器10の内部で下降させる。これによって、真空室が所定の真空度に設定された真空状態において、カバー基板121と、支持機構部9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。
The Z movement stage (cover substrate) 6 is controlled by the
紫外線照射口23は、制御部14に制御され、貼り合わされた表示基板101とカバー基板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、紫外線硬化樹脂が硬化され、貼り合わされた表示基板101とカバー基板121が仮固定される。
The
変位検出センサ138、増幅器18、A/D変換器17、サーボドライバ16、ボイスコイルモータ131、押圧部材132の詳細な動作例については、既に上述したため、説明を省略する。
Since detailed operation examples of the
[ボイスコイルモータの第1の制御方式]
次に、本発明の第1の実施の形態に係るボイスコイルモータ131の制御方式について、図8〜図10を参照して説明する。
図8は、ボイスコイルモータ131の制御方式のフローチャートである。
図9は、ボイスコイルモータ131の時間経過に対する電流値と変化量の関係を示す説明図である。
図10は、ボイスコイルモータ131の動作例を示す説明図である。図10Aは、ボイスコイルモータ131の現在位置と変位の例を示し、図10Bは、ボイスコイルモータ131の変位の変化量の例を示す。図10Cは、基板接触ポイントの例を示し、図10Dは、表示基板101に押圧部材132が接触した後の変化量の例を示し、図10Eは、表示基板101の外縁部がカバー基板121に近接した場合におけるボイスコイルモータ131の変位の変化量の例を示す。
[First control method of voice coil motor]
Next, a control method of the
FIG. 8 is a flowchart of the control method of the
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the relationship between the current value and the amount of change over time of the
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an operation example of the
ボイスコイルモータ131の第1の制御方式において、制御部14は、ボイスコイルモータ131の変位の変化量Cnを求め、この変化量Cnが、予め定めた変化量判定値Bより小さくなるまで、LCMサポート13に所定量の電流値(ステップ値m)を加える。そして、押圧制御回数V以内の回数で所定量の電流値(ステップ値m)をLCMサポート13に指示する電流値mnに加える処理を続けるものである。なお、押圧制御回数とは、ボイスコイルモータ131の駆動によって押圧部材132が表示基板101を押圧する回数を示すパラメータであり、不図示のタッチパネルより作業者によって予め設定されている。以下、詳細な処理例を説明する。
In the first control method of the
まず、制御部14は、サーボドライバ16に対して、ボイスコイルモータ131の上昇移動を指令する(ステップS1)。このとき、ボイスコイルモータ131の現在位置を示す変数nは、初期値である“1”となっている。また、押圧制御回数を示す変数Vは、初期値である“0”となっている。
First, the
次に、サーボドライバ16は、ボイスコイルモータ131を初期位置まで上昇させるために、初期値A1として定められている電流値をサーボドライバ16に出力する(ステップS2)。そして、サーボドライバ16は、ボイスコイルモータ131を上昇させた後、ボイスコイルモータ131を固定値であるa秒間だけ停止させる(ステップS3)。このようにサーボドライバ16がボイスコイルモータ131を停止させることで、ボイスコイルモータ131の上昇及び停止に伴う振動の影響をなくし、変位検出センサ138がボイスコイルモータ131の変位を正確に検出することができる。
Next, the
ボイスコイルモータ131の変位は、変位検出センサ138が読み取り、変位検出センサ138が変位検出センサ値として出力する。制御部14は、変位検出センサ値からボイスコイルモータ131の現在位置Dnを、増幅器18、A/D変換器17を介して受け取り、メモリ25に格納する(ステップS4)。そして、制御部14は、押圧制御回数Vを、初期値である“0”から“1”に加算してメモリ25に格納する。なお、ボイスコイルモータ131の現在位置D1は、制御部14によって、変位検出センサ138と基部136との間における距離から求められる(図10A参照)。
The displacement of the
次に、サーボドライバ16は、制御部14から受け取った指示信号により、ボイスコイルモータ131に出力する電流値mnが、不図示のタッチパネルから作業者によって予め設定されている電流設定値Eより大きいか判断する(ステップS5)。電流値mnに含まれる変数“m”は、電流値mnにステップ値mを加算した回数を表す。そして、電流設定値Eとは、表示基板101に接触した押圧部材132がカバー基板121を押し上げると予想される高さまで、ボイスコイルモータ131が上昇するために要する最大の電流値である。
Next, according to the instruction signal received from the
制御部14は、初期値A1から開始して、電流設定値Eの近くまで電流値mnを増加させる度に、ボイスコイルモータ131の現在位置の変化量を求める処理を繰り返す。そして、指示信号による電流値mnが電流設定値Eより大きくなれば、サーボドライバ16が制御部14にLimit完了信号を出力する(ステップS6)。
The
Limit完了信号は、サーボドライバ16がボイスコイルモータ131に出力する電流値mnの増加を停止し、ボイスコイルモータ131の現在位置Dnを変えないようにするための信号である。このLimit完了信号は、例えば、支持機構部9に設置された表示基板101に接触しない位置でボイスコイルモータ131が誤って上昇し過ぎることを防ぐために用いられる。Limit完了信号を受け取った制御部14は、サーボドライバ16に対して、現在の電流値mnを維持したまま、ボイスコイルモータ131の現在位置Dnを変えずに保持するよう制御する(ステップS15)。このため、ボイスコイルモータ131が上昇し過ぎることがない。
The limit completion signal is a signal for stopping the increase in the current value mn output from the
ステップS5の判定処理において、電流値mnが電流設定値E以下であれば、サーボドライバ16は、電流値mnに、規定された電流の変化量であるステップ値mを加算して、電流値m(n+1)を求める。そして、サーボドライバ16は、この電流値m(n+1)をボイスコイルモータ131に出力する(ステップS7)。この処理は、例えば、ボイスコイルモータ131の現在位置D1よりも上にある現在位置D2までボイスコイルモータ131を上昇させる電流値mnをボイスコイルモータ131に出力するものである。
In the determination process of step S5, if the current value mn is equal to or less than the current set value E, the
サーボドライバ16は、ボイスコイルモータ131を上昇させた位置のまま固定値であるb秒間だけ停止させる(ステップS8)。ボイスコイルモータ131は、ステップS8〜S16までの処理をループして、再度ステップS7で電流値mnにステップ値mを加算するまで少なくともb秒間停止する。
The
ボイスコイルモータ131が変位した後、サーボドライバ16は、ボイスコイルモータ131の動作が完了したことを示す動作完了信号を制御部14に出力する(ステップS9)。
After the
その後、変位検出センサ138は、ボイスコイルモータ131の変位を読み取って、変位検出センサ値を出力する。そして、制御部14は、変位検出センサ値を増幅器18によって増幅し、A/D変換器17によってA/D変換した後、ボイスコイルモータ131の現在位置Dn+1を求め、この現在位置Dn+1をメモリ25に格納する(ステップS10)。
Thereafter, the
次に、制御部14は、メモリ25に格納したボイスコイルモータ131の現在位置Dn+1から現在位置Dnを減じ、ボイスコイルモータ131の変位の変化量Cnを求め、この変化量Cnをメモリ25に格納する(ステップS11)。変化量Cnは、ボイスコイルモータ131の現在位置Dn+1と現在位置Dnにおける基部136の位置の差である。図10Bには、サーボドライバ16が初期値A1とした電流値mnを出力して変位したボイスコイルモータ131の現在位置D1と、電流値m(n+1)を出力して変位したボイスコイルモータ131の現在位置D2の変化量C1の例を示している。
Next, the
次に、制御部14は、変化量Cnが、不図示のタッチパネルから作業者によって予め設定されている変化量判定値Bより小さいか判断する(ステップS12)。ここで、制御部14は、変化量Cnが、予め定めた変化量判定値Bより小さくなったことにより、表示基板101が押圧部材132によって押圧された箇所がカバー基板121に近接したことを判定する。制御部14は、ボイスコイルモータ131の変位の変化量Cnが小さくなるにつれて、LCMサポート13に指示する電流値mnを大きくする。しかし、変化量Cnが変化量判定値Bより小さくなれば、それ以上電流値mnを大きくしないため、押圧部材132が表示基板101を押しすぎることはない。
Next, the
第1の実施の形態に係るボイスコイルモータ131の制御方式では、ボイスコイルモータ131に初期値A1を与えた後、最大20回までボイスコイルモータ131の押圧制御回数を規定しておく。そして、押圧制御回数が20回以内であっても、変化量Cnが変化量判定値Bより小さくなれば、制御部14は、表示基板101がカバー基板121に十分近接していると判定する。
In the control method of the
このため、押圧部材132が表示基板101に接触するまでは、一定の電流値であれば、一定の変化量Cnでボイスコイルモータ131が変位する。本例では、図9に示すように押圧制御回数が6回となるまで、押圧部材132は表示基板101に接触しておらず、変化量Cnは大きい。押圧部材132が表示基板101に接触すると、押圧部材132の頂点位置又はその近傍が基板接触ポイントとなる。図10Cには、現在位置D6で押圧部材132が表示基板101に接触した例を示している。
For this reason, until the
押圧部材132が表示基板101に接触すると、表示基板101に接触していなかったときにボイスコイルモータ131に送られていた電流値mnでは、変化量Cnは小さくなる。これは、表示基板101の反りの反発力によって、押圧部材132の移動が制限されるためである。図10Dには、押圧部材132の移動が表示基板101によって制限されることにより、変化量C7は、図10Bに示す変化量C1よりも小さくなる例を示している。
When the
そこで、制御部14は、電流値mnにさらにステップ値mを加えて、電流値mnを増加する指示をサーボドライバ16に出力する。その後も押圧部材132が表示基板101を押し上げ続けると、ステップS12の判定処理において、変化量Cnが変化量判定値Bより小さくなり、表示基板101とカバー基板121の外縁部が密着する。図10Eには、変化量C13が変化量判定値Bより小さくなった例を示している。このとき、制御部14は、表示基板101がカバー基板121と近接し、押圧部材132を上昇させることができないと判断する。
Therefore, the
このため、制御部14は、サーボドライバ16に対して、現在の電流値mnを維持して、ボイスコイルモータ131の位置を維持し、すなわち押圧部材132の位置を変えないように指示する(ステップS15)。サーボドライバ16は、前回指示した電流と同一の量の電流をボイスコイルモータ131に出力し、押圧部材132は現在位置を変えずに静止する。
For this reason, the
一方、ステップS12の判定処理において、変化量Cnが変化量判定値B以上である場合に、制御部14は、前回指示した電流量では表示基板101を平坦にできていないと判断する(図10D参照)。このため、制御部14は、表示基板101の外縁部がカバー基板121に近接していないと判断する。
On the other hand, when the change amount Cn is greater than or equal to the change amount determination value B in the determination process of step S12, the
さらに、制御部14は、押圧制御回数が所定回数V(例えば20回)に達したかを判断する(ステップS13)。押圧制御回数が所定回数Vに達していれば、ステップS15に処理を移し、ボイスコイルモータ131の位置を変えない制御を行う。
Further, the
ここで、ステップS13の判定処理において、押圧制御回数が所定回数未満であれば、制御部14は、変数n,Vを、それぞれ“1”だけカウントアップする(ステップS14)。増加した変数nの値は、制御部14からサーボドライバ16に送られる。
Here, in the determination process of step S13, if the number of times of pressing control is less than the predetermined number, the
そして、制御部14は、サーボドライバ16に対して、ボイスコイルモータ131の上昇移動を指令する(ステップS16)。このため、サーボドライバ16は、前回の押圧制御で流した電流より多くの電流をボイスコイルモータ131に出力し、押圧部材132を押し上げる。そして、制御部14は、処理をステップS5に移して、ステップS5以降の処理を繰り返す。
Then, the
このようにサーボドライバ16は、電流値mnに対して、固定値であるステップ値mを加算して、ボイスコイルモータ131を上昇させる処理を複数回繰り返す。これにより、各押圧部材132は、表示基板101の四隅の外縁部にそれぞれ接触し、これら四隅を上方に押し上げる。そして、サーボドライバ16は、ボイスコイルモータ131に出力する電流値mnを電流設定値Eまで増加させる。電流値mnが大きくなると、ボイスコイルモータ131が上昇し、押圧部材132が表示基板101に加える力も大きくなる。しかし、押圧部材132が表示基板101に接触すると、変化量Cnは小さくなる。このため、制御部14は、押圧制御回数、変化量Cn、電流値mnを求めることで、適切な押圧力で押圧部材132に表示基板101を押し上げさせ、カバー基板121に表示基板101の外縁部を密着させることができる。
As described above, the
以上説明した第1の実施の形態に係る基板貼り合わせ装置1は、真空容器10の内部に設けたLCMサポート13を、表示基板101の各四隅に設置している。LCMサポート13は、カバー基板121と表示基板101との貼り合わせ位置に対応する表示基板101の外縁部を、カバー基板121に近接する方向に押圧する。このため、表示基板101に反りが生じていても、両基板の外縁部が離間する離間箇所の発生を防ぐことができ、両基板の間に安定した閉空間を形成することができる。なお、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、隙間をなくすことにより、両基板間に気泡を生じさせない。
In the
そして、LCMサポート13の制御に際して、制御部14は、サーボドライバ16がボイスコイルモータ131に出力する電流値と、ボイスコイルモータ131の現在位置Dnと、押圧制御回数Vを制御パラメータとして用いている。制御部14がLCMサポート13の制御を正確に行うことで、紫外線硬化樹脂が介在した表示基板101とカバー基板121間における外縁部の内側に隙間が生じていても、表示基板101とカバー基板121の外縁部を当接させて隙間を閉空間とすることができる。この閉空間により、両基板間に気泡を生じさせることなく、表示基板101とカバー基板121の貼り合わせを高精度に行うことができる。また、最小限の力で押圧部材132による押圧を制御することにより、表示基板101の外縁部の四隅をカバー基板121に近接させることができ、両基板の間に塗布された紫外線硬化樹脂がはみ出ることを防止できる。
When controlling the
また、サーボドライバ16は、電流値mnが電流設定値Eに達するまで、電流値mnにステップ値mを加算してボイスコイルモータ131を少しずつ上昇させる。ボイスコイルモータ131は、ステップ値mを増減させることにより、ボイスコイルモータ131の変位を容易に変えることができる。また、制御部14は、ボイスコイルモータ131が上昇する度にボイスコイルモータ131の変位から変化量Cnを求める。このため、制御部14は、電流値mnがわずかに増減した場合であっても、ボイスコイルモータ131の変位を正確に把握できる。さらに、制御部14は、変化量Cnと変化量判定値Bとの比較を行うことにより、押圧部材132を押し上げすぎることがない。
Further, the
<2.第2の実施の形態>
[ボイスコイルモータの第2の制御方式]
次に、本発明の第2の実施の形態に係るボイスコイルモータ131の制御方式について、図11と図12を参照して説明する。
図11は、ボイスコイルモータ131の制御方式のフローチャートである。
図12は、ボイスコイルモータ131の時間経過に対する電流値と変化量の関係を示す説明図である。
<2. Second Embodiment>
[Second control method of voice coil motor]
Next, a control method of the
FIG. 11 is a flowchart of the control method of the
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the relationship between the current value and the amount of change of the
ボイスコイルモータ131の第2の制御方式において、制御部14は、予め定めた電流設定値E1〜E3(図12を参照)を越えるまで、LCMサポート13に指示する電流値mnに所定量の電流値(ステップ値m)を加える。そして、制御部14は、電流値mnが電流設定値E1〜E3を越える度にボイスコイルモータ131の変位の変化量Cnを求め、この変化量Cnが、予め定めた変化量判定値Bより小さくなるまで、所定量の電流値(ステップ値m)をLCMサポート13に指示する電流値mnに加える処理を続ける。この処理は、押圧制御回数V以内の回数で行われる。電流設定値E1〜E3は、いずれも不図示のタッチパネルから作業者の経験則に基づいて予め設定されている値である。電流設定値E1は、ボイスコイルモータ131によって動作する押圧部材132が表示基板101に接触すると想定される値であり、電流設定値E2は、表示基板101の外縁部がカバー基板121に接触すると想定される値である。そして、電流設定値E3は、押圧部材132がカバー基板121まで押し上げてしまうと想定される値である。通常、制御部14は、電流値mnが電流設定値E2を越えた時点で電流値mnを固定している。以下、詳細な処理例を説明する。
In the second control method of the
図11におけるフローチャートにおいて、ステップS21〜S24までの処理は、上述した第1の実施の形態に係るボイスコイルモータ131の制御方式におけるステップS1〜S4までの処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
In the flowchart in FIG. 11, the processing from step S21 to S24 is the same as the processing from step S1 to S4 in the control method of the
ステップS24の後、制御部14から受け取った指示信号により、サーボドライバ16がボイスコイルモータ131に出力する電流値mnが、電流設定値Enより大きいか判断する(ステップS25)。電流設定値Enは、E1,E2,E3の順に大きな値に変化する。制御部14は、初期値A1から開始して、電流設定値E1の近くまで電流値mnを増加させる処理を繰り返す。
After step S24, based on the instruction signal received from the
ステップS25の判定処理において、電流値mnが電流設定値En以下であれば、サーボドライバ16が、規定された電流の変化量であるステップ値mを電流値mnに加算して、電流値m(n+1)を求める。そして、サーボドライバ16は、電流値m(n+1)をボイスコイルモータ131に出力する(ステップS26)。
In the determination process of step S25, if the current value mn is equal to or less than the current set value En, the
そして、サーボドライバ16は、ボイスコイルモータ131を上昇させた位置で固定値であるb秒間だけ停止させる(ステップS27)。ステップS25のNOにおけるステップS26,27の処理は、電流値mnが、電流設定値Enより大きくなるまで繰り返される。例えば、図12に示すように、電流値mnが電流設定値E1より大きくなると、サーボドライバ16は、ステップS25のYES以降の処理を行う。
Then, the
電流値mnが電流設定値Enより大きくなると、サーボドライバ16は、制御部14の指令によって加算された電流値mnで、ボイスコイルモータ131への出力を保つ(ステップS28)。例えば、電流値mnが、電流設定値E1より大きくなった場合、この電流値mnは、図12に示すように電流値m1であることが示される。また、電流値mnが、電流設定値E2より大きくなった場合、この電流値mnは、図12に示すように電流値m2であることが示される。そして、サーボドライバ16は、ボイスコイルモータ131の動作が完了したことを示す動作完了信号を制御部14に出力する(ステップS29)。
When the current value mn becomes larger than the current set value En, the
変位検出センサ138は、ボイスコイルモータ131の変位を読み取って、変位検出センサ値を出力する。そして、制御部14は、変位検出センサ値を増幅器18によって増幅し、A/D変換器17によってA/D変換した後、ボイスコイルモータ131の現在位置Dn+1を求め、この現在位置Dn+1をメモリ25に格納する(ステップS30)。
The
次に、制御部14は、メモリ25に格納したボイスコイルモータ131の現在位置Dn+1から現在位置Dnを減じ、ボイスコイルモータ131の変位の変化量Cnを求め、この変化量Cnをメモリ25に格納する(ステップS31)。
Next, the
次に、制御部14は、変化量Cnが、変化量判定値Bより小さいか判断する(ステップS32)。ここで、第2の実施の形態に係るボイスコイルモータ131の制御方式では、ボイスコイルモータ131に初期値A1を与えた後、図12に示すように最大3回までボイスコイルモータ131の押圧制御回数を規定しておく。そして、押圧制御回数が3回以内であっても、変化量Cnが変化量判定値Bより小さくなれば、制御部14は、表示基板101の外縁部がカバー基板121に十分近接していると判定している。
Next, the
ステップS32の判定処理において、変化量Cnが変化量判定値Bより小さいと判断できると、制御部14は、表示基板101の外縁部がカバー基板121に近接し、押圧部材132を上昇させることができないと判断する。このとき、制御部14は、サーボドライバ16に対して、現在の電流値を維持して、ボイスコイルモータ131の位置を維持し、すなわち押圧部材132の位置を変えないように指示する(ステップS35)。サーボドライバ16は、前回指示した電流と同一の量の電流をボイスコイルモータ131に出力し、押圧部材132は位置を変えずに静止する。
If it is determined in step S32 that the change amount Cn is smaller than the change amount determination value B, the
ステップS32の判定処理において、変化量Cnが変化量判定値B以上である場合に制御部14は、前回指示した電流量では表示基板101の反りを平坦にできていないと判断する。このため、制御部14は、表示基板101の外縁部がカバー基板121に近接していないと判断する。そして、制御部14は、押圧部材132が表示基板101を押圧する回数を示す押圧制御回数が所定回数V(例えば3回)に達したかを判断する(ステップS33)。押圧制御回数が所定回数Vに達していれば、ステップS35に処理を移し、ボイスコイルモータ131の位置を変えない制御を行う。
In the determination process of step S32, when the change amount Cn is greater than or equal to the change amount determination value B, the
ステップS33の判定処理において、押圧制御回数が所定回数V未満であれば、制御部14は、変数n,Vを、それぞれ“1”だけカウントアップする(ステップS34)。増加した変数nの値は、制御部14からサーボドライバ16に送られる。この処理により、例えば、サーボドライバ16では電流設定値E1がE2に変更される。
In the determination process of step S33, if the number of times of pressing control is less than the predetermined number V, the
その後、制御部14は、サーボドライバ16に対して、ボイスコイルモータ131の上昇移動を指令する(ステップS36)。このため、サーボドライバ16は、前回指示した電流より多くの電流をボイスコイルモータ131に出力し、押圧部材132を押し上げる。そして、制御部14は、処理をステップS25に移して、ステップS25以降の処理を繰り返す。
Thereafter, the
このように第2の実施の形態に係るボイスコイルモータ131の制御方式では、予め電流設定値E1〜E3を設定しておく。そして、制御部14は、ステップ値mを加算した電流値mnが電流設定値E1〜E3を越えたときに、ボイスコイルモータ131の変位の変化量Cnを求め、この変化量Cnと変化量判定値Bを比較するようにしている。このように、制御部14は、電流値mnにステップ値mを加算して、ボイスコイルモータ131を変位させる度に変化量Cnを求めていないので、表示基板101の外縁部がカバー基板121に近接するまでのタクトタイムを短くすることができる。
Thus, in the control method of the
なお、変化量Cnを判断するための電流設定値を細かく定めておき(例えば、E4以上)、押圧制御回数を最大V回(例えば、20回)まで繰り返すようにしてもよい。これにより、表示基板101とカバー基板121の外縁部の閉じた状態をさらに安定して形成することができる。ただし、押圧制御回数を増やす場合には、タクト時間の増加を配慮する必要がある。
Note that a current setting value for determining the change amount Cn may be set in detail (for example, E4 or more), and the number of times of pressing control may be repeated up to V times (for example, 20 times). Thereby, the closed state of the outer edge part of the
<3.変形例>
以上、本発明に係る基板貼り合わせ装置について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明に係る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。
<3. Modification>
In the above, the board | substrate bonding apparatus which concerns on this invention was demonstrated including the effect. However, the substrate bonding apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention described in the claims.
[LCMサポートの変形例]
図13は、LCMサポート13の変形例を示す。図13Aは、ステッピングモータを用いて押圧部材の現在位置を制御する例を示し、図13Bは、押圧部材に歪みゲージを用いて押圧部材の現在位置を制御する例を示す。
[Modification of LCM support]
FIG. 13 shows a modification of the
上述した基板貼り合わせ装置1では、リニア駆動するボイスコイルモータ131を用いて、押圧部材132の移動を制御していた。しかし、回転駆動するステッピングモータを用いても、押圧部材の移動を制御することも可能である。以下、このようなステッピングモータを用いたLCMサポート30A,30Bの構成例を説明する。
In the
図13Aに示すLCMサポート30Aは、ステッピングモータ301、シャフト302、アーム303、押圧部材304を備える。ステッピングモータ301は、上述した制御部14に接続される。
An
制御部14は、ステッピングモータ301の駆動を精密に制御する。ステッピングモータ301には、シャフト302の一端が取付けられており、ステッピングモータ301の駆動に応じてシャフト302がわずかに回転駆動する。シャフト302の他端は、アーム303に取付けられている。アーム303の先端には、表示基板101を押圧する押圧部材304が設けてある。このため、ステッピングモータ301の駆動を制御することで、押圧部材304を上下に移動させることが可能となる。
The
図13Bに示すLCMサポート30Bは、上述したLCMサポート30Aが備えるステッピングモータ301、シャフト302、押圧部材304に加えて、アーム305、歪みゲージ306を備える。ステッピングモータ301及び歪みゲージ306は、上述した制御部14に接続される。
An
アーム305には、薄い板バネ等の弾性体が用いられる。アーム305とシャフト302との接続部分に歪みゲージ306が設けてある。LCMサポート30Bでは、アーム305が回転し、押圧部材304が上昇して表示基板101に接触したとき、アーム305が下側に変形すると共に、歪みゲージ306も変形する。制御部14は、歪みゲージ306の変形量に基づいて、押圧部材304が表示基板101の外縁部をどの程度の変位で押し上げているかを求めることができる。
An elastic body such as a thin leaf spring is used for the
[その他の変形例]
なお、基板貼り合わせ装置1では、LCMサポート13を表示基板101の四隅に設けた。しかし、LCMサポート13の配置位置及び形態は、上述した実施の形態に限定されることはなく、表示基板101とカバー基板121の外縁部が離間する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、LCMサポート13を表示基板101の各四隅に加えて、表示基板101の長辺側にも配置してよい。また、LCMサポート13は、保持機構部8に保持、又は、支持機構部9に支持された表示基板101の四隅のうち、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してもよい。
[Other variations]
In the
また、本実施形態に係るLCMサポート13の制御において、電流の向き及び電流量による制御だけでなく、位置制御を組み合わせてもよい。例えば、表示基板101のXYθステージ5の上面位置を記憶しておき、その位置までLCMサポート13を上昇させる。次に、ボイスコイルモータ131に供給する電流量を制御して、押圧部材132が表示基板101に力を加える制御を行ってもよい。
Further, in the control of the
また、ステップmは、状況に応じて増減させてもよい。例えば、押圧部材132が表示基板101に接触するまでは、ステップmを大きくしておき、押圧部材132が表示基板101に接触した後は、ステップmを小さくしてもよい。これにより、制御部14は、タクトタイムを短くして、高精度な基板の貼り合わせを行うことが可能となる。
Step m may be increased or decreased depending on the situation. For example, the step m may be increased until the
また、押圧部材132を、表示基板101を所定の圧力を越えて押圧しないように設定したバネ等の弾性体とエアシリンダの機構で構成してもよい。
Further, the pressing
また、本実施形態では、変位検出センサ138は、ボイスコイルモータ131の下部に設けられた台座12を基準として、ボイスコイルモータ131の基部136までの変位を検出している。しかし、ボイスコイルモータ131の上部に変位検出センサ138を取り付けて、変位検出センサ138に表示基板101との変位を検出させ、制御部14がボイスコイルモータ131の制御を行うことも可能である。
In this embodiment, the
また、本実施形態では、カバー基板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。
In the present embodiment, the mode in which the ultraviolet curable resin is applied to the
1…基板貼り合わせ装置、2…固定側真空チャンバ、3…可動側真空チャンバ、13…LCMサポート、14…制御部、101…表示基板、121…カバー基板、132…押圧部材、138…変位検出センサ、141…CPU
DESCRIPTION OF
Claims (8)
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、
前記真空容器内に設けられ、前記カバー基板と前記表示基板とを貼り合わせる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押圧する押圧部材と、前記表示基板が前記カバー基板に近接する方向に前記押圧部材を移動させる押圧部材駆動部と、前記押圧部材駆動部の変位を検出して検出結果を出力する変位検出部と、を有する補助押圧部と、
前記変位検出部の検出結果から求めた前記押圧部材駆動部の変位の変化量に基づいて、前記押圧部材駆動部が前記押圧部材を変位させる電流値を制御する制御部と、を備える
基板貼り合わせ装置。 In a substrate laminating apparatus for laminating a display substrate and a cover substrate under a vacuum via an adhesive member,
A vacuum vessel;
A substrate holding part disposed in the vacuum vessel and holding the cover substrate or the display substrate;
A substrate support part disposed in the vacuum vessel and supporting the display substrate or the cover substrate;
A pressing member that is provided in the vacuum container and presses at least an outer edge portion of the display substrate at a bonding position where the cover substrate and the display substrate are bonded to each other; and the display substrate approaches the cover substrate An auxiliary pressing unit having a pressing member driving unit that moves the pressing member, and a displacement detection unit that detects a displacement of the pressing member driving unit and outputs a detection result;
A control unit that controls a current value by which the pressing member driving unit displaces the pressing member based on a displacement change amount of the pressing member driving unit obtained from a detection result of the displacement detecting unit. apparatus.
請求項1に記載の基板貼り合わせ装置。 The control unit adds a predetermined amount of current value to the current value instructed to the auxiliary pressing unit until a change amount of displacement of the pressing member driving unit becomes smaller than a predetermined change amount determination value, The board | substrate bonding apparatus of Claim 1 which continues the process which adds the said predetermined amount of electric current value to the said electric current value instruct | indicated to the said auxiliary | assistant press part by the frequency | count within the frequency | count of the press control which a member presses the outer edge part of the said display board. .
請求項1に記載の基板貼り合わせ装置。 The control unit adds a predetermined amount of current value to the current value instructed to the auxiliary pressing unit until a predetermined current set value is exceeded, and the pressing member is driven each time the current value exceeds the current set value. The amount of change in the displacement of the portion is obtained, and the auxiliary pressing portion is operated within the number of times of pressing control that the pressing member presses the outer edge portion of the display substrate until the amount of change becomes smaller than a predetermined amount of change determination value. The board | substrate bonding apparatus of Claim 1. The process which adds the said predetermined amount of electric current value to the said electric current value instruct | indicated is continued.
請求項2又は3に記載の基板貼り合わせ装置。 The substrate bonding apparatus according to claim 2, wherein the control unit increases the current value instructed to the auxiliary pressing unit as a change amount of displacement of the pressing member driving unit decreases.
前記変位検出部は、前記ボイスコイルモータが設置される基部の変位を、前記押圧部材駆動部の変位として検出する
請求項4に記載の基板貼り合わせ装置。 The pressing member driving unit is a voice coil motor that moves the pressing member in accordance with the amount of current and the direction of current supplied from the control unit via a servo driver,
The board | substrate bonding apparatus of Claim 4. The said displacement detection part detects the displacement of the base in which the said voice coil motor is installed as a displacement of the said pressing member drive part.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の基板貼り合わせ装置。 The said auxiliary | assistant press part is each arrange | positioned in the position corresponding to the four corners of the said display substrate hold | maintained at the said board | substrate holding part, or supported by the said board | substrate support part. Substrate bonding equipment.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の基板貼り合わせ装置。 The auxiliary pressing part is respectively held at a position corresponding to a pair of corners located diagonally among the four corners of the display substrate held by the substrate holding part or supported by the substrate support part. The substrate bonding apparatus according to any one of claims 1 to 5.
真空容器内に配置される基板保持部が、前記カバー基板又は前記表示基板を保持するステップと、
真空容器内に配置される基板支持部が、前記表示基板又は前記カバー基板を支持するステップと、
前記真空容器内に配置される補助押圧部が有する押圧部材が、前記カバー基板と前記表示基板とを貼り合わせる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支持するステップと、
前記補助押圧部が有する押圧部材駆動部が、前記表示基板が前記カバー基板に近接する方向に前記押圧部材を移動させるステップと、
前記補助押圧部が有する変位検出部が、前記押圧部材駆動部の変位を検出して検出結果を出力するステップと、
前記変位検出部の検出結果から求めた前記押圧部材駆動部の変位の変化量に基づいて、前記押圧部材駆動部が前記押圧部材を変位させる電流値を制御するステップと、を含む
基板貼り合わせ方法。
In the substrate bonding method in which the display substrate and the cover substrate are bonded together under a vacuum via an adhesive member,
A substrate holding unit disposed in a vacuum vessel holds the cover substrate or the display substrate;
A substrate support portion disposed in the vacuum vessel supports the display substrate or the cover substrate;
A step of supporting at least an outer edge portion of the display substrate at a bonding position where the pressing member included in the auxiliary pressing portion disposed in the vacuum vessel bonds the cover substrate and the display substrate;
A step of moving the pressing member in a direction in which the display substrate is close to the cover substrate by a pressing member driving unit included in the auxiliary pressing unit;
A step of detecting a displacement of the pressing member driving unit by the displacement detecting unit of the auxiliary pressing unit and outputting a detection result;
And a step of controlling a current value by which the pressing member driving unit displaces the pressing member based on a change amount of displacement of the pressing member driving unit obtained from a detection result of the displacement detecting unit. .
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JP2012284532A JP2014126762A (en) | 2012-12-27 | 2012-12-27 | Substrate bonding apparatus and method of bonding substrate |
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---|---|---|---|---|
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2012
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