JP2016162941A - 保持ユニット及び貼合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パネルをより確実に保持しつつ気泡の混入を防止すること。【解決手段】パネルを保持する保持ユニットであって、複数の給排気路を備えた支持部材、支持部材に支持され、パネルに接触する接触部を含む。接触部は、支持部材に固定され、パネルの端部に粘着する第一及び第二の粘着領域、第一及び第二の粘着領域の間の中間領域を含む。複数の給排気路は、粘着領域を貫通して形成された開口部に連通する第一、第二の給排気路、中間領域に臨んで開口した第三の給排気路を含む。中間領域は、第三の給排気路内と接触部の周囲雰囲気との差圧によって支持部材から膨出可能な可撓性を有するシートにより形成される。【選択図】 図２

Description

本発明はパネルの貼り合わせ技術に関する。

液晶パネルとカバーガラスのようなパネル同士を貼り合わせて積層体を製造する装置では、貼り合わせ面に気泡が混入すると、積層体の品質に影響を与える場合がある。気泡の混入を低減するために、特許文献１及び特許文献２には一方のパネルを反らせて、他方のパネルに接触させる装置が開示されている。これらの装置では、パネル間の気泡を周囲に押し出すことができ、気泡の混入の防止に一定の効果がある。

特開２０１２−１２４４４４号公報 特開２００９−１８０９１１号公報

パネルを反らせる場合、パネルの保持部分周辺には曲げが生じるため、パネルが保持機構から脱落する可能性がある。

本発明の目的は、パネルをより確実に保持しつつ気泡の混入を防止することにある。

本発明によれば、互いに貼り合わされるパネルのうちの一方のパネルを保持する保持ユニットであって、複数の給排気路を備えた支持部材と、前記支持部材に支持され、パネルに接触する接触部と、を含み、前記接触部は、前記支持部材に固定され、パネルの一方端部に粘着する第一の粘着領域と、前記支持部材に固定され、パネルの他方端部に粘着する第二の粘着領域と、前記第一の粘着領域と前記第二の粘着領域との間の中間領域と、を含み、前記複数の給排気路は、前記第一の粘着領域を貫通して形成された開口部に連通する第一の給排気路と、前記第二の粘着領域を貫通して形成された開口部に連通する第二の給排気路と、前記中間領域に臨んで開口した第三の給排気路と、を含み、前記中間領域は、前記第三の給排気路内と前記接触部の周囲雰囲気との差圧によって前記支持部材から膨出可能な可撓性を有するシートにより形成される、ことを特徴とする保持ユニットが提供される。

また、本発明によれば、第一のパネルを保持ユニットで保持し、第二のパネルと貼り合わせる貼合方法であって、前記保持ユニットは、複数の給排気路を備えた支持部材と、前記支持部材に支持され、前記第一のパネルに接触する接触部と、を含み、前記接触部は、前記支持部材に固定され、前記第一のパネルの一方端部に粘着する第一の粘着領域と、前記支持部材に固定され、前記第一のパネルの他方端部に粘着する第二の粘着領域と、前記第一の粘着領域と前記第二の粘着領域との間の中間領域と、を含み、前記複数の給排気路は、前記第一の粘着領域を貫通して形成された開口部に連通する第一の給排気路と、前記第二の粘着領域を貫通して形成された開口部に連通する第二の給排気路と、前記中間領域に臨んで開口した第三の給排気路と、を含み、前記中間領域は、前記第三の給排気路内と前記接触部の周囲雰囲気との差圧によって前記支持部材から膨出可能な可撓性を有するシートにより形成され、前記貼合方法は、前記第一のパネルにおける貼合面と反対側の面を、前記第一の粘着領域及び前記第二の粘着領域で粘着する粘着工程と、前記第一の粘着領域及び前記第二の粘着領域で粘着された前記第一のパネルを、前記第一の給排気路及び前記第二の給排気路の排気によって吸着する工程と、前記第三の給排気路内と前記周囲雰囲気との差圧によって、前記支持部材から前記中間領域を前記第二のパネルに向かって凸状に膨出させる膨出工程と、凸状に膨出された前記中間領域により、前記第一のパネルの中央部を凸状に湾曲させる工程と、凸状に湾曲した前記第一のパネルの中央部を前記第二のパネルに当接させる工程と、前記第一のパネル及び前記第二のパネルの少なくともいずれか一方を互いに近接する方向に移動させ、前記第一のパネルと前記第二のパネルとが当接する領域を、これらのパネルの各周縁部に向かって拡げる工程と、前記第一のパネルの吸着を解除する解除工程と、を含む、ことを特徴とする貼合方法が提供される。

本発明によれば、パネルをより確実に保持しつつ気泡の混入を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る貼合装置の説明図。 （Ａ）は保持ユニットの説明図、（Ｂ）は接触部の接触面の説明図、（Ｃ）は支持部材の支持面の説明図、（Ｄ）は接触部の固定面の説明図。 （Ａ）は図２（Ｂ）のＩ−Ｉ線断面図、（Ｂ）及び（Ｃ）は別例の断面図、（Ｄ）は中間領域の膨出態様の説明図、（Ｅ）は粘着領域の別例の説明図。 制御ユニットのブロック図。 図１の貼合装置の動作説明図。 図１の貼合装置の動作説明図。 図１の貼合装置の動作説明図。 図１の貼合装置の動作説明図。 図１の貼合装置の動作説明図。 図１の貼合装置の動作説明図。

＜装置の概要＞
図１は本発明の一実施形態に係る貼合装置Ａの説明図である。貼合装置Ａは、２枚のパネルを貼り合わせて積層体を製造する装置である。本実施形態の場合、方形のパネルと方形のパネルとを貼り合わせた積層体を製造する。一方のパネルは例えば画像表示パネルであり、他方のパネルは例えばカバーパネルであり、その積層体は画像表示装置を構成する。画像表示パネルとしては例えば液晶表示パネル（例えば、ＬＣＤ）であり、その表示面側（貼り合わせ過程では下面となる）にカバーパネル（例えば、カバーガラス）が貼り付けられる。カバーパネルは光透過性を有するパネルであり、例えばガラス板や樹脂板である。

貼り合わされる２枚のパネルの少なくとも一方には、接着層を事前形成しておき、この接着層により２枚のパネルを貼り合せることができる。接着層は、接着剤の塗布等による被覆層、接着シート、接着フィルム等により形成することができる。

貼合装置Ａは、保持ユニット１と、昇降テーブル２と、チャンバユニット３と、ベーステーブル４と、チャンバユニット５と、移載ユニット６と、複数の昇降機構７と、給排気ユニット８Ａ〜８Ｃとを含む。

＜保持ユニット＞
図１、図２（Ａ）〜図２（Ｄ）及び図３（Ａ）〜図３（Ｅ）を参照して保持ユニット１を説明する。図２（Ａ）は保持ユニット１の説明図、図２（Ｂ）は接触部１２の接触面ＣＳの説明図、図２（Ｃ）は支持部材１１の支持面１１１の説明図、図２（Ｄ）は接触部１２の固定面ＦＳの説明図である。図３（Ａ）は図２（Ｂ）のＩ−Ｉ線断面図、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）は別例の断面図、図３（Ｄ）は中間領域ＲＭの膨出態様の説明図、図３（Ｅ）は粘着領域の別例の説明図である。

保持ユニット１は、互いに貼り合わされるパネルのうちの一方のパネルを保持する。保持ユニット１は、支持部材１１と、接触部１２とを備える。支持部材１１は保持ユニット１の本体を構成する。接触部１２は、保持されるパネルに接触する部分であり、支持部材１１に支持されている。

支持部材１１には複数の給排気路ＰＳ１〜ＰＳ３が形成されている。複数の給排気路ＰＳ１〜ＰＳ３は、いずれも、支持面１１１に開口している。支持面１１１は接触部１２を支持する平坦な水平面であり、本実施形態の場合、支持面１１１は支持部材１１の下面である。支持面１１１は、例えば、保持されるパネルと同形か相似形とすることができる。本実施形態の場合、支持面１１１は方形である。

給排気路ＰＳ１は、支持面１１１の複数個所（ここでは５か所）において、支持面１１１の一辺に沿って開口している。これら５か所の開口部は支持部材１１内で互いに連通している。給排気路ＰＳ２も、支持面１１１の複数個所（ここでは５か所）において、支持面１１１の他辺に沿って開口している。これら５か所の開口部は支持部材１１内で互いに連通している。給排気路ＰＳ１と給排気路ＰＳ２は互いに連通し、かつ、給排気ユニット８Ａに連通している。給排気路ＰＳ１及びＰＳ２は、主として、パネルの吸着保持のために利用される。給排気路ＰＳ１と給排気路ＰＳ２の各開口部は、保持されるパネルの端部又は端部近傍に対向する位置に位置している。支持面１１１に形成される給排気路ＰＳ１及びＰＳ２の開口部の数や配置態様は、保持するパネルの形状等に応じて適宜設計可能である。

給排気路ＰＳ３は、支持面１１１の一か所において開口している。支持面１１１における給排気路ＰＳ３の開口部は複数個所であってもよい。本実施形態の場合、給排気路ＰＳ３の開口部は、支持面１１１の中央部に形成されている。本実施形態の場合、支持面１１１の中央部は、保持されるパネルの中央部に対向する位置である。給排気路ＰＳ３は給排気ユニット８Ｂに連通している。

本実施形態の場合、支持面１１１には複数の溝１１２が形成されている。複数の溝１１２は給排気路ＰＳ３の開口部に連続させて分岐形成されており、本実施形態の場合、開口部から多方向へ（ここでは放射状に）延びている。この溝１１２の機能については後述する。

接触部１２は、全体として１つの層を形成しており、その表裏面の一方は接触面ＣＳであり他方は固定面ＦＳである。接触面ＣＳは、保持されるパネルに接触する面であり、固定面ＦＳは支持面１１１に固定される面である。

接触部１２は、粘着領域ＲＡ１及びＲＡ２と、中間領域ＲＭとを含む。図２（Ｂ）では、粘着領域ＲＡ１及びＲＡ２と、中間領域ＲＭとを視覚的に区別し易くすることを目的として粘着領域ＲＡ１及びＲＡ２に模様を付している。粘着領域ＲＡ１及びＲＡ２は接触部１２の両端部に位置し、中間領域ＲＭは粘着領域ＲＡ１と粘着領域ＲＡ２との間に位置している。

接触面ＣＳのうち、粘着領域ＲＡ１及びＲＡ２はパネルの粘着保持が可能な粘着性（例えば強粘着性）を有している。パネルを保持する際、粘着領域ＲＡ１がパネルの一方端部を、粘着領域ＲＡ２がパネルの他方端部を、それぞれ粘着するように粘着領域ＲＡ１及びＲＡ２の位置が設計されている。

粘着領域ＲＡ１及びＲＡ２には、それぞれ、複数の開口部１２ａが形成されている。開口部１２ａは接触部１２を厚み方向に貫通している。各開口部１２ａは、支持面１１１上の給排気路ＰＳ１及び給排気路ＰＳ２の各開口部に臨む位置に設けられる。したがって、支持面１１１上の給排気路ＰＳ１及び給排気路ＰＳ２の各開口部は、対応する開口部１２ａに連通され、給排気ユニット８Ａの稼働により、開口部１２ａの近傍における接触部１２の下方の空気が給排気路ＰＳ１及び給排気路ＰＳ２内に吸引される。

接触面ＣＳのうち、中間領域ＲＭはパネルの粘着が不能な非粘着性を有している。しかし、中間領域ＲＭも強粘着性、又は弱粘着性を有していてもよい。これによりパネルの保持力を向上できる。ただし、パネルの保持解除がスムーズに行われない場合も想定される。したがって、中間領域ＲＭの粘着力は、粘着領域ＲＡ１及びＲＡ２の粘着力よりも弱くすることが好ましい。

支持面１１１上の給排気路ＰＳ３の開口部は、中間領域ＲＭに臨んで開口している。中間領域ＲＭは可撓性を有するシートにより形成されており、給排気路ＰＳ３内と接触部１２の周囲雰囲気との差圧によって支持部材１１から膨出可能である。図３（Ｄ）は中間領域ＲＭの膨出例を示している。同図の例では、給排気路ＰＳ３に給気している。これにより中間領域ＲＭと支持面１１１との隙間に加圧された空気が供給され、接触部１２の周囲雰囲気（外部雰囲気）よりもこの隙間内の気圧が高くなる。この結果、中間領域ＲＭが下向きに凸状に膨出している。支持面１１１に形成されている複数の溝１１２は、給排気路ＰＳ３からの空気を中間領域ＲＭの周縁側に供給され易くする。このため、中間領域ＲＭを、その周縁部から中央部にかけて比較的なだらかに膨出させることができる。中間領域ＲＭはこのような膨出が可能な範囲での可撓性あるいは伸縮性を有する材料及び膜厚のシート材で構成することができる。

本実施形態の場合、接触部１２の周縁が全周に渡って支持部材１１に固定されている。図２（Ｄ）は、固定面ＦＳのうち、支持面１１１に固着される部分を視覚的にわかり易くする目的で、固着部分に模様を付している。固着には接着剤等を用いることができる。

粘着領域ＲＡ１及び粘着領域ＲＡ２は全体が支持面１１１に固着される。中間領域ＲＭは、上述した膨出のため、周縁部分が支持面１１１に固着される。中間領域ＲＭは、周縁部分の一部が支持面１１１に固着されてもよい。例えば、シート材１２６はシート材１２５とシート材１２６の突き合わせ部を固着させ、シート材１２６のその他の部分は支持面１１１に固着されてもよい。具体的には突き合わせ部を接着してもよいし、シート材１２６をシート材１２５に一部重畳させて固着させるようにしてもよい。

接触部１２の構成例について図３（Ａ）〜図３（Ｃ）を参照して説明する。図３（Ａ）に示すように、接触部１２はシート状の基材１２１と基材１２１を一部被覆するシート材１２２とから構成することが可能である。基材１２１は接触部１２の全体を構成する大きさを有し、粘着性及び可撓性を有する。基材１２１の接触面ＣＳを構成する面のみが粘着性を有していてもよい。基材１２１により粘着領域ＲＡ１及びＲＡ２が形成される。そして、基材１２１の中間領域ＲＭに相当する領域に非粘着性を有するシート材１２２を貼り付けるか、または非粘着処理（例えばフッ素コーティング）を施してもよく、これにより中間領域ＲＭにおける粘着性をなくすことができる。シート材１２２も可撓性を有しており、中間領域ＲＭの膨出の際には、基材１２１とシート材１２２とが一体的に膨出する。

基材１２１は例えば粘着性を有するように表面が加工されたシリコーンゴムシート等であり、洗浄によって繰り返し粘着性が復元するものであってもよい。シート材１２２は例えば紙やプラスチックである。

図３（Ｂ）は接触部１２の他の構成例を示す断面図である。同図の例は、基材１２３が非粘着性及び可撓性を有するシート状をなし、シート材１２４が粘着性を有している。基材１２３により中間領域ＲＭが形成される。基材１２３の粘着領域ＲＡ１及びＲＡ２に相当する領域に粘着性を有するシート材１２４を貼り付けるか、または増粘処理が施される。つまり、図３（Ｂ）の例は図３（Ａ）の例に対して、粘着性について基材とシート材とが逆の関係にある。

図３（Ｃ）は接触部１２の他の構成例を示す断面図である。同図の例は、粘着領域ＲＡ１及びＲＡ２と、中間領域ＲＭとを別部材でそれぞれ構成したものである。粘着領域ＲＡ１は、粘着性を有するシート材１２５により形成される。図示しないが、粘着領域ＲＡ２も粘着性を有するシート材により形成される。中間領域ＲＭは、非粘着性及び可撓性を有するシート材１２６により形成される。各シート材１２５、１２６は個別に支持面１１１に固定される。

次に、図３（Ｅ）を参照して粘着領域の別例について説明する。図２（Ｂ）の例では、接触部１２における対向する一組の端部に粘着領域ＲＡ１、ＲＡ２を設けたが、図３（Ｅ）の例では、対向する他の端部にも粘着領域ＲＡ３、ＲＡ４を設けており、粘着領域ＲＡ１、ＲＡ２と連続している。中間領域ＲＭが粘着領域ＲＡ１〜ＲＡ４で囲まれた構成である。図３（Ｅ）では、粘着領域ＲＡ１〜ＲＡ４と、中間領域ＲＭとを視覚的に区別し易くすることを目的として粘着領域ＲＡ１〜ＲＡ４に模様を付している。

粘着領域ＲＡ１〜ＲＡ４でパネルの４辺が粘着されるので、パネルの保持力を向上できる。なお、粘着領域ＲＡ３、ＲＡ４にも、開口部１２ａを設け、給排気路ＰＳ１及びＰＳ２を連通させてもよい。

＜貼合装置の他の構成＞
図１を参照して、貼合装置Ａの他の構成について説明する。昇降テーブル２は水平姿勢で配設された板状の部材であり、複数の昇降機構７により上下に平行移動される。昇降機構７はベーステーブル４に支持された支柱７１と、駆動機構７２とを備える。昇降機構７は例えばボールねじ機構であり、支柱７１の一部に形成されたボールねじ上を、駆動機構７２が移動する。駆動機構７２はボールナットと、ボールナットを回転させるモータ等の駆動源と、歯車装置等の動力伝達機構とを備える。駆動機構７２は昇降テーブル２に搭載されており、複数の昇降機構７を同期させて駆動することで、昇降テーブル２を水平姿勢で昇降させることができる。

保持ユニット１は昇降機構２１を介して昇降テーブル２に支持されている。昇降機構２１は昇降軸２１２と、昇降軸２１２を昇降する駆動機構２１１とを備える。昇降機構２１は例えばボールねじ機構やラック−ピニオン機構である。昇降軸２１２の下端部には保持ユニット１が固定されている。したがって、昇降機構２１の駆動により保持ユニット１を昇降できる。

昇降テーブル２の下面には、チャンバユニット３が固定されている。チャンバユニット３は、下方が開放した箱体であり、その内部空間３１に保持ユニット１が進退可能に収容される。チャンバユニット３の天部には昇降軸２１２が挿通される貫通孔３２が形成されており、昇降軸２１２及び貫通孔３２を囲繞して筒状のベローズ３３が固定されている。ベローズ３３は、その上端がチャンバユニット３における内部空間３１を臨む下面に、その下端が保持ユニット１に接続される。このベローズ３３により、内部空間３１が貫通孔３２、すなわちチャンバユニット３の上方空間と連通することが防止され、内部空間３１の気密性を保持することができる。これによって、内部空間３１の気密性を保持したまま、保持ユニット１を昇降させることができる。チャンバユニット３の内部空間３１は給排気ユニット８Ｃと連通している。

ベーステーブル４上には、複数の支柱４１を介して、チャンバユニット５が支持されている。チャンバユニット５の上面には、パネルが載置される載置台５１が固定されている。載置台５１は保持ユニット１に対向するように配置されている。

チャンバユニット５の上面周縁部には、その全周に渡ってシール５２が設けられている。昇降機構７により昇降テーブル２を下降させるとチャンバユニット３が下降され、チャンバユニット３の下面とチャンバユニット５の上面とが当接する。より正確には、チャンバユニット３の下面とシール５２とが当接し、シール５２が圧縮される。これによりチャンバユニット３とチャンバユニット５とに囲まれた内部空間３１は気密な状態となる。

ベーステーブル４には、移載ユニット６が搭載されている。移載ユニット６は、外部と、載置台５１との間で、パネルの受け渡しを行う。移載ユニット６は、複数のピン６１と、複数のピン６１を支持する支持テーブル６２と、支持テーブル６２を支持する昇降機構６３とを備える。各ピン６１はチャンバユニット５を貫通形成されたピン孔５ａに挿通させて設けられており、支持テーブル６２の昇降により載置台５１上に突出、退避が可能である。図１は各ピン６１が載置台５１上に突出した状態を示している。昇降機構６３は、例えば、エアシリンダや電動シリンダ等であり、支持テーブル６２を水平姿勢で昇降する。支持テーブル６２とチャンバユニット５の下面との間には、筒状のベローズ５３が固定されている。具体的には、ベローズ５３の上端がチャンバユニット５の下面に接続され、ベローズ５３の下端が支持テーブル６２の上面に接続される。このベローズ５３により、チャンバユニット５の上方空間が、ピン孔５ａを介してチャンバユニット５の下方空間と連通することが防止される。その結果、チャンバユニット５の上方空間の気密性を保持したまま、ピン６１を昇降させることができる。

給排気ユニット８Ａ〜８Ｃは例えばポンプと、電磁制御弁とから構成される。給排気ユニット８Ａは給排気路ＰＳ１、ＰＳ２の給気、排気、閉塞、開放が可能である。給排気ユニット８Ｂは給排気路ＰＳ３の給気、排気、閉塞、開放が可能である。給排気ユニット８Ａは昇降機構２１の昇降軸２１２内に形成した給排気路を介して給排気路ＰＳ１及びＰＳ２と連通している。同様に、給排気ユニット８Ｂは昇降機構２１の昇降軸２１２内に形成した給排気路を介して給排気路ＰＳ３と連通している。給排気ユニット８Ｃは内部空間３１の給気、排気、閉塞、開放が可能である。

＜制御ユニット＞
図４は貼合装置Ａの制御を行う制御ユニット９のブロック図である。制御ユニット９は、ＣＰＵ等の処理部９１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶部９２と、外部デバイスと処理部９１とをインターフェースするインターフェース部９３と、を含む。インターフェース部９３には、ホストコンピュータとの通信を行う通信インターフェースも含まれる。ホストコンピュータは、例えば、貼合装置Ａが配置された製造設備全体を制御するコンピュータである。

処理部９１は記憶部９２に記憶されたプログラムを実行し、各種のセンサ９５の検出結果や上位のコンピュータ等の指示に基づいて、各種のアクチュエータ９４を制御する。各種のセンサ９５には、例えば、昇降機構２１により昇降される保持ユニット１の位置を検出するセンサ、複数の昇降機構７により昇降される昇降テーブル２の位置を検出するセンサ、移載ユニット６により昇降される支持テーブル６２の位置を検出するセンサ等、各種のセンサが含まれる。各種のアクチュエータ９４には、例えば、給排気ユニット８Ａ〜８Ｃの駆動源、電磁制御弁、昇降機構２１の駆動源、昇降機構７の駆動源、駆動機構６３の駆動源が含まれる。

＜制御例＞
処理部９１の制御例について図５〜図１０を参照して説明する。ここでは、内部空間３１を真空とし、内部空間３１内でパネル同士を貼り合せる例を説明する。真空中でパネル同士を貼り合せることでパネル間に気泡が混入することを防止し易くなる。

図５の状態ＳＴ１は、貼合装置Ａに、貼り合わせ対象となるパネルＰ１とパネルＰ２とが搬入される状態を示している。パネルＰ１は例えばカバーパネルであり、パネルＰ２は例えば画像表示パネルである。パネルＰ２の上面には別工程により未硬化の接着層が事前形成されている。

チャンバユニット３とチャンバユニット５とは上下に離間した状態にある。複数のピン６１は載置台５１から突出した状態にあり、保持ユニット１の接触部１２がチャンバユニット３の下面よりも僅かに下方に位置している。

パネルＰ２は不図示の移載ロボットによって貼合装置Ａに搬入され、複数のピン６１上に載置される。パネルＰ１は不図示の移載ロボットによって接触部１２の直下に搬入され、後述する手順で保持ユニット１に保持される。

状態ＳＴ２で、複数のピン６１を下降させ、パネルＰ２が複数のピン６１から載置台５１上に移載される。パネルＰ１を保持した保持ユニット１を昇降機構２１により上昇させ、内部空間３１内に位置させる。

図６の状態ＳＴ３でチャンバユニット３を下降させ、チャンバユニット３の下面をチャンバユニット５の上面に当接させて内部空間３１を気密にする。このとき、パネルＰ１とパネルＰ２とは上下に離間している。給排気ユニット８Ｃの駆動により内部空間３１内の空気を排気し、内部空間３１を真空状態にする。

内部空間３１を真空状態に維持したまま、パネルＰ１を保持した保持ユニット１を昇降機構２１によりパネルＰ２側へ下降させ、パネルＰ１とパネルＰ２とを貼り合わせる。パネルの貼り合わせを真空下で行うので、パネル間に気泡が混入するのを防止できる。その後、給排気ユニット８Ｃにより内部空間３１を大気開放する。

図７の状態ＳＴ５で保持ユニット１を昇降機構２１により上昇させ、パネルＰ１から保持ユニット１を分離させる。載置台５１上には貼り合わされたパネルＰ１とパネルＰ２の積層体Ｐ３が載置された状態となる。状態ＳＴ６でチャンバユニット３を上昇させ、内部空間３１が密閉状態から開放される。また、複数のピン６１を上昇させて載置台５１から積層体Ｐ３を持ち上げる。不図示の移載ロボットが積層体Ｐ３を貼合装置Ａ外へ搬出して一単位の処理を終了する。

図８〜図１０を参照して保持ユニット１の動作について説明する。まず、図５の状態ＳＴ１において保持ユニット１がパネルＰ１を保持する動作を説明する。図８の状態ＳＴ１１は保持ユニット１の直下にパネルＰ１が搬入された状態を示す。パネルＰ１は移載ロボットのハンドＨ上に載置されている。

状態ＳＴ１２で昇降機構２１により保持ユニット１をパネルＰ１上に下降させる。給排気路ＰＳ３の開口部は、パネルＰ１の中央部に対向する位置に位置している。接触部１２がパネルＰ１の上面に接触する。粘着領域ＲＡ１、ＲＡ２はパネルＰ１の一方端部、他方端部にそれぞれ接触し、かつ、粘着領域ＲＡ１、ＲＡ２にパネルＰ１が粘着される。給排気ユニット８Ａを駆動して、給排気路ＰＳ１及びＰＳ２内の空気を排気し、吸引を行う。開口部１２ａから空気が吸引され、接触部１２に粘着されるパネルＰ１がさらに吸着される。状態ＳＴ１３で昇降機構２１により保持ユニット１を上昇させ、図５の状態ＳＴ２になる。

図９の状態ＳＴ１４は、図６の状態ＳＴ３に対応しており、内部空間３１が真空状態になった状態である。パネルＰ１は保持ユニット１の接触部１２に粘着され、かつ、吸着された状態を継続している。状態ＳＴ１５で、給排気路ＰＳ３内と接触部１２の周囲雰囲気（内部空間３１内の雰囲気。ここでは真空。）とに差圧を生じさせ中間領域ＲＭを支持部材１１から凸状に膨出させる。差圧の発生は、給排気ユニット８Ｂによる給排気路ＰＳ３の大気開放、または、給排気路ＰＳ３への加圧された空気ＡＵＰの給気により行う。図９の例では、わかり易いように給排気路ＰＳ３に加圧された空気ＡＵＰを給気している矢印を示している。ここで、状態ＳＴ１５の膨出の前に、給排気ユニット８Ｂにより給排気路ＰＳ３内の空気を排気し、中間領域ＲＭを支持部材１１の支持面１１１に吸着させておいてもよい。これにより、不意に中間領域ＲＭが膨出することを防止できる。

加圧された空気ＡＵＰの給気により、中間領域ＲＭを挟んで、その上方側（支持部材１１側）が相対的に高圧、その下方側（特にパネルＰ２側）が相対的に低圧となるので、中間領域ＲＭがパネルＰ２側へ凸状に膨出し、中間領域ＲＭの膨出に倣ってパネルＰ１が弾性的に湾曲され、パネルＰ２側へ凸状に膨出する。ここで言う” 凸状に膨出”とは、中間領域ＲＭがパネルＰ２側へ凸面状に湾曲するということである。このとき、パネルＰ１の保持部分周辺（中間領域ＲＭと、粘着領域ＲＡ１及びＲＡ２との境界付近）には曲げが生じる。しかし、粘着領域ＲＡ１及びＲＡ２において、パネルＰ１は吸着と粘着とにより強固に保持されているので、パネルＰ１が脱落することが防止される。また、パネルＰ１を粘着することで、真空下でも保持力の確保が容易であり、また、保持ユニット１に対するパネルＰ１の位置ずれが防止される。位置ずれの防止は、パネルＰ１とパネルＰ２との貼合位置の精度向上に寄与する。

パネルＰ１がパネルＰ２側へ凸状に膨出することにより、パネルＰ１の中央部が最初にパネルＰ２に接触する。続く状態ＳＴ１６で昇降機構２１により保持ユニット１を下降させ、パネルＰ１とパネルＰ２とを全面的に接触させる。これにより、貼り合わせが完了し、積層体Ｐ３が得られる。ここで、パネルＰ１の中央部をパネルＰ２に接触させた後に保持ユニット１を下降させていくことにより、パネルＰ１の中央部における凸状の膨出は押し戻される。その結果、加圧された空気ＡＵＰは、支持部材１１の支持面１１１に形成した溝１１２により、中間領域ＲＭの中央部から周縁部に向かって回り込んでいく。その結果、パネルＰ１のパネルＰ２側への膨出は、状態ＳＴ１５から状態ＳＴ１６の過程で、中央部から周縁部に向かって広がっていき、パネルＰ１とパネルＰ２の接触は、中央部のみの接触から全面接触へと放射状に広がっていく。これにより、パネルＰ１とパネルＰ２との間に気泡が混入していたとしても、気泡はパネルＰ１及びパネルＰ２の周辺部へ押し出されながら、パネルＰ１とパネルＰ２との貼り合わせが行われてゆく。本実施形態の場合、パネルの貼り合わせを真空下で行うので、気泡の混入は少なくなるが、気泡の混入を完全に無くすことは困難である。しかしながら、パネルＰ１とパネルＰ２との間に気泡が混入したとしても、空気が周辺部へ押し出されるようにパネルＰ１とパネルＰ２とを貼り合わせることで、気泡の混入が無い積層体Ｐ３を得ることができる。

パネルＰ１、Ｐ２の貼り合わせが完了した後、上記のとおり、内部空間３１が大気開放される。図１０の状態ＳＴ１７に示すように、給排気路ＰＳ１及びＰＳ２の排気を終了して吸着を解除する。給排気路ＰＳ１及びＰＳ２は大気開放してもよい。また、給排気路ＰＳ３内への加圧された空気ＡＵＰの供給が停止される。このとき、給排気路ＰＳ３を大気開放するようにしてもよく、又は給排気路ＰＳ３内への加圧された空気ＡＵＰの給気を継続してもよい。

次に、保持ユニット１とパネルＰ１とを分離する動作に移る。状態ＳＴ１８では、給排気ユニット８Ａを駆動して、給排気路ＰＳ１及びＰＳ２に加圧された空気ＡＵＰを給気する。開口部１２ａから加圧された空気ＡＵＰを噴出させ、粘着領域ＲＡ１及びＲＡ２からパネルＰ１を積極的に分離させる。このように給排気路ＰＳ１、ＰＳ２はパネルＰ１の吸着だけでなく、分離促進にも利用できる。給排気路ＰＳ３を大気開放させ（又は加圧された空気ＡＵＰを給気し）、さらに昇降機構２１により保持ユニット１を上昇させると共に、中間領域ＲＭを凸状に膨出させる。これも接触部１２とパネルＰ１との分離を促進し、パネルＰ１とパネルＰ２の積層体を載置台５１に抑えておくことができる。状態ＳＴ１９では、給排気路ＰＳ１及びＰＳ２への加圧された空気ＡＵＰの給気停止と、給排気路ＰＳ３の大気開放（又は加圧された空気ＡＵＰの給気）を停止した状態を示す。

以上によりパネルＰ１、Ｐ２の貼り合わせが完了する。なお、本実施形態では、真空下でパネルＰ１とパネルＰ２との貼り合わせを行ったが、大気雰囲気下で行ってもよい。この場合、内部空間３１の形成及び内部空間３１を真空にするための構成は不要である。大気雰囲気下で貼り合わせを行う場合も、給排気路ＰＳ１、ＰＳ２の給排気は真空下で行う場合と同様であるが、中間領域ＲＭを凸状に膨出させる際は、給排気路ＰＳ３を大気開放させるだけでは膨出させることができない。このため、このときは給排気路ＰＳ３内に加圧された空気ＡＵＰを給気し、給排気路ＰＳ３内を大気圧よりも高くする必要がある。

Ａ 貼合装置、Ｐ１ パネル、Ｐ２ パネル、１ 保持ユニット、１１ 支持部材、１２ 接触部、ＲＡ１ 粘着領域、ＲＡ２ 粘着領域、ＲＭ 中間領域、ＰＳ１〜ＰＳ３ 給排気路

Claims (13)

1. 互いに貼り合わされるパネルのうちの一方のパネルを保持する保持ユニットであって、
   複数の給排気路を備えた支持部材と、
   前記支持部材に支持され、パネルに接触する接触部と、を含み、
   前記接触部は、
   前記支持部材に固定され、パネルの一方端部に粘着する第一の粘着領域と、
   前記支持部材に固定され、パネルの他方端部に粘着する第二の粘着領域と、
   前記第一の粘着領域と前記第二の粘着領域との間の中間領域と、を含み、
   前記複数の給排気路は、
   前記第一の粘着領域を貫通して形成された開口部に連通する第一の給排気路と、
   前記第二の粘着領域を貫通して形成された開口部に連通する第二の給排気路と、
   前記中間領域に臨んで開口した第三の給排気路と、を含み、
   前記中間領域は、前記第三の給排気路内と前記接触部の周囲雰囲気との差圧によって前記支持部材から膨出可能な可撓性を有するシートにより形成される、
   ことを特徴とする保持ユニット。
2. 請求項１に記載の保持ユニットであって、
   前記接触部は、
   粘着性及び可撓性を有するシート状の基材と、
   前記基材のうち、前記中間領域に相当する領域に貼り付けた非粘着シート材と、を備える、
   ことを特徴とする保持ユニット。
3. 請求項１に記載の保持ユニットであって、
   前記接触部は、
   非粘着性及び可撓性を有するシート状の基材と、
   前記基材のうち、前記第一の粘着領域及び第二の粘着領域に相当する領域に貼り付けた粘着性を有するシート材と、を備える、
   ことを特徴とする保持ユニット。
4. 請求項１に記載の保持ユニットであって、
   前記接触部は、
   前記第一の粘着領域及び第二の粘着領域を形成する、粘着性を有するシート材と、
   前記中間領域を形成する、非粘着性及び可撓性を有するシート材と、を備える、
   ことを特徴とする保持ユニット。
5. 請求項１に記載の保持ユニットであって、
   前記支持部材は、前記接触部を支持する支持面を含み、
   前記第一の粘着領域及び前記第二の粘着領域は、前記支持面に固定され、
   前記第一の給排気路、前記第二の給排気路及び前記第三の給排気路は、前記支持面に開口している、
   ことを特徴とする保持ユニット。
6. 請求項５に記載の保持ユニットであって、
   前記第三の給排気路の開口は、前記支持面のうち、パネルの中央部に対向する位置に形成されている、
   ことを特徴とする保持ユニット。
7. 請求項６に記載の保持ユニットであって、
   前記支持面には、前記第三の給排気路の開口から多方向へ延びる複数の溝が形成されている、
   ことを特徴とする保持ユニット。
8. 請求項１に記載の保持ユニットであって、
   前記中間領域は、パネルに粘着する粘着性を有し、
   前記中間領域の粘着力は、前記第一の粘着領域及び前記第二の粘着力よりも弱い、
   ことを特徴とする保持ユニット。
9. 請求項１に記載の保持ユニットであって、
   前記接触部はシートであり、その周縁が全周に渡って前記支持部材に固定されている、
   ことを特徴とする保持ユニット。
10. 第一のパネルを保持ユニットで保持し、第二のパネルと貼り合わせる貼合方法であって、
    前記保持ユニットは、
    複数の給排気路を備えた支持部材と、
    前記支持部材に支持され、前記第一のパネルに接触する接触部と、を含み、
    前記接触部は、
    前記支持部材に固定され、前記第一のパネルの一方端部に粘着する第一の粘着領域と、
    前記支持部材に固定され、前記第一のパネルの他方端部に粘着する第二の粘着領域と、
    前記第一の粘着領域と前記第二の粘着領域との間の中間領域と、を含み、
    前記複数の給排気路は、
    前記第一の粘着領域を貫通して形成された開口部に連通する第一の給排気路と、
    前記第二の粘着領域を貫通して形成された開口部に連通する第二の給排気路と、
    前記中間領域に臨んで開口した第三の給排気路と、を含み、
    前記中間領域は、前記第三の給排気路内と前記接触部の周囲雰囲気との差圧によって前記支持部材から膨出可能な可撓性を有するシートにより形成され、
    前記貼合方法は、
    前記第一のパネルにおける貼合面と反対側の面を、前記第一の粘着領域及び前記第二の粘着領域で粘着する粘着工程と、
    前記第一の粘着領域及び前記第二の粘着領域で粘着された前記第一のパネルを、前記第一の給排気路及び前記第二の給排気路の排気によって吸着する工程と、
    前記第三の給排気路内と前記周囲雰囲気との差圧によって、前記支持部材から前記中間領域を前記第二のパネルに向かって凸状に膨出させる膨出工程と、
    凸状に膨出された前記中間領域により、前記第一のパネルの中央部を凸状に湾曲させる工程と、
    凸状に湾曲した前記第一のパネルの中央部を前記第二のパネルに当接させる工程と、
    前記第一のパネル及び前記第二のパネルの少なくともいずれか一方を互いに近接する方向に移動させ、前記第一のパネルと前記第二のパネルとが当接する領域を、これらのパネルの各周縁部に向かって拡げる工程と、
    前記第一のパネルの吸着を解除する解除工程と、を含む、
    ことを特徴とする貼合方法。
11. 請求項１０に記載の貼合方法であって、
    前記解除工程の後、前記第一の給排気路及び前記第二の給排気路に給気する、
    ことを特徴とする貼合方法。
12. 請求項１０に記載の貼合方法であって、
    前記解除工程の後、前記第三の給排気路の内と前記接触部の周囲雰囲気との差圧によって、前記支持部材から前記中間領域を、貼り合わせ後の前記第一のパネル及び前記第二のパネルに向かって凸状に膨出させる工程を更に含む、
    ことを特徴とする貼合方法。
13. 請求項１０に記載の貼合方法であって、
    前記膨出工程の前に、前記第三の給排気路の排気によって、前記中間領域を前記支持部材に吸着する工程を更に含む、
    ことを特徴とする貼合方法。

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