JP5445039B2

JP5445039B2 - 貼り合わせ装置及び貼り合わせ方法、並びに液晶表示パネルの製造方法

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Publication number: JP5445039B2
Application number: JP2009255049A
Authority: JP
Inventors: 覚酒井; 守穂刈; 陽二西山
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2029-11-06
Also published as: JP2011100014A

Description

本発明は、貼り合わせ装置及び貼り合わせ方法、並びに液晶表示パネルの製造方法に関する。

液晶表示パネル（LCD:Liquid Crystal Display）は、例えば複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が形成されたアレイ基板（ＴＦＴ基板）と、カラーフィルタ（赤、緑、青）や遮光膜等が形成されたカラーフィルタ基板（ＣＦ基板）とが狭い間隔（数μｍ程度）で対向して設けられ、それら２枚の基板間に液晶が封入されることにより製造される。ＴＦＴ基板とＣＦ基板とは接着剤として機能するシール接着剤で貼り合わされている場合が多い。

一対の基板同士の貼り合わせに際しては、基板の面内方向における位置合わせ（いわゆるアライメント処理）を精度良く行う必要がある。これに関連して、一対の基板同士がシール接着剤を介して所定の加圧力（圧縮力）で加圧されるように加圧を開始し、当該加圧と並行してアライメント処理を行う技術が知られている（例えば、特許文献１等を参照）。

特開２００４−２１２９８７号公報特開２００５−３５２４６８号公報特開平６−３３１９９３号公報特開平１１−４２７０８号公報

しかしながら、一対の基板同士に加圧力が作用した状態でアライメント処理を行う場合、双方の基板に圧縮力が作用した状態でこれらを互いに面内方向に擦り動かすことになる。その結果、基板の貼り合わせ面に大きな摩擦力が作用し、該貼り合わせ面に形成されている電極等が損傷する虞がある。そうすると、液晶表示パネルの品質を保証できなくなり、製品の信頼性が低下することが懸念される。

本件は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、２つの貼り合わせ対象物における貼り合わせ面同士を接着剤を介して貼り合わせる際に、貼り合わせ面の損傷を抑制しつつ、精度良く位置合わせを行うことのできる技術を提供することである。

本件の一観点によれば、貼り合わせ装置は、第１及び第２の貼り合わせ対象物において互いに対向する一対の貼り合わせ面の少なくとも何れか一方に設けられた接着剤を介して該貼り合わせ面同士を貼り合わせるための装置であって、前記第１の貼り合わせ対象物を保持する上定盤と、前記第２の貼り合わせ対象物を保持する下定盤と、前記上定盤及び下定盤の少なくとも何れか一方を前記貼り合わせ面の面内方向と垂直な方向に駆動可能な第１の駆動機構と、前記上定盤及び下定盤の少なくとも何れか一方を前記貼り合わせ面の面内方向に駆動可能な第２の駆動機構と、前記貼り合わせ制御における前記第１の駆動機構の作動時に、前記貼り合わせ面同士の状態が、前記接着剤が対向する貼り合わせ面に接触して発生するメニスカス力により該貼り合わせ面同士が互いに引きつけられるメニスカス吸着状態にあるか否かを検知する検知手段と、を備え、前記制御手段は、前記検知手段に
よって前記貼り合わせ面同士の状態がメニスカス吸着状態にあると検知されているときに、前記第２の駆動機構を作動させて前記アライメント処理を実行する。

また、貼り合わせ方法は、第１及び第２の貼り合わせ対象物において互いに対向する一対の貼り合わせ面の少なくとも何れか一方に設けられた接着剤を介して該貼り合わせ面同士を貼り合わせる方法であって、前記貼り合わせ面同士を、面内方向における相対的な位置合わせであるアライメント処理を行いつつ、該面内方向と垂直な方向における該貼り合わせ面同士の間隔を狭めてゆくことで貼り合わせる貼り合わせ工程を有し、前記貼り合わせ工程における前記アライメント処理は、前記貼り合わせ面同士の状態が、前記接着剤が対向する貼り合わせ面に接触して発生するメニスカス力により該貼り合わせ面同士同士が互いに引きつけられるメニスカス吸着状態にあるときに行われる。

また、液晶表示パネルの製造方法は、第１及び第２の基板において互いに対向する一対の貼り合わせ面の少なくとも何れか一方に設けられた接着剤を介して該貼り合わせ面同士を貼り合わせることにより液晶表示パネルを製造する液晶表示パネルの製造方法であって、前記貼り合わせ面同士を、面内方向における相対的な位置合わせであるアライメント処理を行いつつ、該面内方向と垂直な方向における該貼り合わせ面同士の間隔を狭めてゆくことで貼り合わせる貼り合わせ工程を有し、前記貼り合わせ工程における前記アライメント処理は、前記貼り合わせ面同士の状態が、前記接着剤が対向する貼り合わせ面に接触して発生するメニスカス力により該貼り合わせ面同士同士が互いに引きつけられるメニスカス吸着状態にあるときに行われる。

本件によれば、２つの貼り合わせ対象物における貼り合わせ面同士を接着剤を介して貼り合わせる際に、貼り合わせ面の損傷を抑制しつつ精度良く位置合わせを行うことが可能となる。

実施例１に係る液晶表示パネルの部分平面図である。シール接着剤によってＴＦＴ基板とＣＦ基板１６とが貼り合わされる状況を模式的に示した図である。実施例１に係る基板貼り合わせ方法が適用される基板貼り合わせ装置の主要部を模式的に示した図である。ＴＦＴ基板及びＣＦ基板の各々に設けられたアライメントマークを説明するための説明図である。プレス処理の実施状況を説明するための説明図である。（Ａ）は、プレス処理時における下定盤駆動量Ｚｄと加圧力検出値ＶＦｐとの関係を例示した図である。（Ｂ）は、（Ａ）の破線で囲まれた部分を拡大した図である。（Ｃ）は、（Ｂ）のａ点に対応する各貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２及びシート接着剤１９の接触状態を模式的に示した図である。（Ｄ）は、（Ｂ）のｂ点に対応する各貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２及びシート接着剤１９の接触状態を模式的に示した図である。実施例１に係る基板貼り合わせ制御ルーチンを示すフローチャートである。実施例１に係る接着剤の塗布方法の変形例を説明する図である。実施例１に係る貼り合わせ対象物の変形例を説明する図である。実施例１に係るＴＦＴ基板及びＣＦ基板に設けられたアライメント用形状を説明する図である。実施例２に係る基板貼り合わせ制御ルーチンを示すフローチャートである。実施例３に係る基板貼り合わせ装置の主要部を模式的に示した図である。実施例３において貼り合わせ面同士の状態が完全非接触状態にあるときのメニスカス吸着状態検知用カメラによる撮像結果を示した図である。実施例３において貼り合わせ面同士の状態がメニスカス吸着状態にあるときのメニスカス吸着状態検知用カメラによる撮像結果を示した図である。実施例４に係る基板貼り合わせ装置の主要部を模式的に示した図である。実施例４において貼り合わせ面同士の状態が完全非接触状態にあるときのメニスカス吸着状態検知用カメラによる撮像結果を示した図である。実施例４において、貼り合わせ面同士の状態がメニスカス吸着状態にあるときのメニスカス吸着状態検知用カメラによる撮像結果を示した図である。実施例４の変形例において貼り合わせ面同士の状態が完全非接触状態にあるときのメニスカス吸着状態検知用カメラによる撮像結果を示した図である。実施例４の変形例において貼り合わせ面同士の状態がメニスカス吸着状態にあるときのメニスカス吸着状態検知用カメラによる撮像結果を示した図である。

以下、図面を参照して、発明を実施するための形態について説明する。本実施の形態に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、その技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

＜実施例１＞
図１は、本実施例に係る液晶表示パネル１の部分平面図である。この例では、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）をスイッチング素子として用いたアクティブマトリクス型の液晶表示パネルをカラーフィルタ基板（ＣＦ基板）側から見た上面の一部を示している。

液晶表示パネル１は、一対の透明基板（例えば、ガラス基板、プラスチック基板等）であるＴＦＴ基板１１とカラーフィルタ基板（ＣＦ基板）１６とにおける互いの貼り合わせ面の少なくとも何れか一方に設けられたシール接着剤１９（本件における接着剤の一例として挙げられる）を介して該貼り合わせ面同士を貼り合わせることにより製造されている。本実施例におけるＴＦＴ基板１１、ＣＦ基板１６は、本件に係る第１の基板、第２の基板に対応している。

液晶表示パネル１は、ＴＦＴ基板１１側にマトリクス状に配置された複数の画素領域１２が形成され、各画素領域１２内にはＴＦＴ１３が形成されている。そして、複数の画素領域１２で画像の表示領域１４が構成されている。各画素領域１２においてＴＦＴ１３のゲート電極はゲート線に接続され、ドレイン電極はデータ線にそれぞれ接続され、ソース電極は画素領域１２内に形成された画素電極に接続されている。複数のデータ線及びゲート線は、ＴＦＴ基板１１の外周囲に形成された端子部１５に接続され、外部に設けられた駆動回路（図示省略）に接続されている。

カラーフィルタ基板（ＣＦ基板）１６は、所定のセル厚（セルギャップ）で液晶を封止してＴＦＴ基板１１に対向して設けられている。ＣＦ基板１６には、図示しないコモン電極（共通電極）と共に、カラーフィルタ（図中、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の文字で表している）やＣｒ（クロム）膜などを用いた遮光膜（ブラックマトリクス：ＢＭ）１７等が形成されている。遮光膜１７は、表示領域１４内の複数の画素領域１２を画定してコントラストを確保し、且つＴＦＴ１３を遮光して光リーク電流の発生を防止するために用いられる。

ＴＦＴ基板１１とＣＦ基板１６とは、シール接着剤１９によって互いに貼り合わされる。図２に示すように、本実施例では、ＴＦＴ基板１１にシール接着剤１９を枠状に塗布する。ＴＦＴ基板１１及びＣＦ基板１６を互いに対向配置させ、これらを重ね合わせた状態で所定の加圧力（圧縮力）で加圧することにより貼り付ける。なお、ＴＦＴ基板１１とＣ
Ｆ基板１６との貼り合わせは、後述する基板貼り合わせ装置によって行われる。

シール接着剤１９は、ＴＦＴ基板１１及びＣＦ基板１６間に液晶を封入する空間が形成されるようにシールする部材であり、シール機能と共にこれらを接着する接着機能を有する。シール接着剤１９は、ＴＦＴ基板１１及びＣＦ基板１６の何れか一方、或いは双方に設けることができる。ここで「シール接着剤１９を設ける」とは「シール接着剤１９を塗布する」ことを含む概念である。

また、シール接着剤１９を設ける方法は、ディスペンサ（図示省略）等により該シール接着剤１９を塗布することに限られず、例えば、予め所定の形状に形成された接着性シール材シートを、ＴＦＴ基板１１やＣＦ基板１６等に貼り付けるようにしても良い。シール接着剤１９は紫外線（ＵＶ）硬化型接着剤を含んで形成されており、ＴＦＴ基板１１及びＣＦ基板１６の貼り合わせ後に紫外線を照射して硬化させている。紫外線の照射前におけるシール接着剤１９は粘着性を有する液体の形態をなす。なお、シール接着剤１９には種々の材料を用いることが可能であり、例えば、熱硬化型接着剤や可視光線硬化型接着剤等を含んで形成されるようにしても良い。

図３は、本実施例に係る基板貼り合わせ方法が適用される基板貼り合わせ装置の主要部を模式的に示した図である。基板貼り合わせ装置３０は、液晶表示パネル１におけるＴＦＴ基板１１及びＣＦ基板１６を、シール接着剤１９を介して貼り合わせるための装置であり、本件における貼り合わせ装置に対応している。すなわち、基板貼り合わせ装置３０は、液晶表示パネル１の製造工程のうち、ＣＦ基板１６及びＴＦＴ基板１１における互いの貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２の貼り合わせを行う貼り合わせ工程を実施するための装置である。

基板貼り合わせ装置３０は、ＴＦＴ基板１１及びＣＦ基板１６の何れか一方を保持する上定盤３１と、他方の基板を保持する下定盤３２とを備える。この図では、上定盤３１にＣＦ基板１６を取り付けると共に下定盤３２にＴＦＴ基板１１を取り付けているが、上定盤３１にＴＦＴ基板１１を取り付けると共に下定盤３２にＣＦ基板１６を取り付けるようにしても良い。また、上記保持に係る具体的手法については適宜の方法を採用できる。

上定盤３１がＣＦ基板１６を保持する面と、下定盤３２がＴＦＴ基板１１を保持する面とは双方ともに水平方向となっている。そのため、上定盤３１及び下定盤３２に保持された状態のＣＦ基板１６とＴＦＴ基板１１とは、互いの貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２が対向して配置されるようになっている。本実施例においては、上定盤３１に保持されるＣＦ基板１６が本件に係る第１の貼り合わせ対象物に対応し、下定盤３２に保持されるＴＦＴ基板１１が本件に係る第２の貼り合わせ対象物に対応する。

上定盤３１は、上定盤支持部材３３を介してフレームの梁部３４Ａから懸吊支持されている。下定盤３２は、フレームの土台部３４Ｂに設けられたＸＹＺθテーブル３５に、下定盤支持部材３６を介して固定されている。ＸＹＺθテーブル３５は、図示しない駆動原によって作動し、下定盤３２を以下に説明するＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向及びθ方向（回転方向）に駆動することができる。

Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は、それぞれが互いに直交する軸方向である。この図において、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、水平面内（一対の貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２の面内）において互いに直交する。θ方向は水平面内における回転方向を示す。Ｚ軸方向は、鉛直軸方向（一対の貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２の面内方向と垂直な方向）を示す。

ＸＹＺθテーブル３５は、下定盤３２をＺ軸方向に駆動させる鉛直駆動機構部３５Ａと
、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向に駆動させる水平駆動機構部３５Ｂとを有する。鉛直駆動機構部３５Ａ及び水平駆動機構部３５Ｂは、ボールねじ機構やリニアモータなど周知の機構やモータ等を適宜組み合わせて採用することができる。本実施例においては鉛直駆動機構部３５Ａが本件に係る第１の駆動機構に対応し、水平駆動機構部３５Ｂが第２の駆動機構に対応している。符号３７は、上定盤１１の鉛直方向への駆動（昇降）を精度良く案内するガイド部材を表している。

基板貼り合わせ装置３０は、該貼り合わせ装置３０全体の制御を行う制御装置４０を備える。制御装置４０は、ＸＹＺθテーブル３５と電気的に接続されており、ＸＹＺθテーブル３５（鉛直駆動機構部３５Ａ、水平駆動機構部３５Ｂ）の動作を制御する。すなわち、制御装置４０は、水平駆動機構部３５Ｂの動作を制御してＣＦ基板１６及びＴＦＴ基板１１の貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の面内方向（水平方向）における相対的な位置合わせであるアライメント処理を行いつつ、鉛直駆動機構部３５Ａの動作を制御して貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士を貼り合わせる基板貼り合わせ制御を実施する。本実施例においては基板貼り合わせ制御を実施する制御装置４０が、本件に係る制御手段に相当する。

上記「貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士を貼り合わせる」とは、ＣＦ基板１６とシール接着剤１９が塗布されたＴＦＴ基板１１とを、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士が所定の間隔だけ離れて対峙（対向）するように上定盤３１及び下定盤３２のそれぞれにセットした後、鉛直駆動機構部３５Ａに下定盤３２を鉛直上向きに駆動させて貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の間隔を徐々に狭めてゆき、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士を予め規定された規定加圧力Ｆｐｂをもって加圧する処理（以下、「プレス処理」と称する）を行うことで成される。以上のように、基板貼り合わせ制御には、プレス処理とアライメント処理とが含まれる。

基板貼り合わせ装置３０は、基板貼り合わせ制御のプレス処理に際して、一方の貼り合わせ面（本実施例では、貼り合わせ面Ｓ２とする）に作用する加圧力（圧縮力）に対応する検出信号を出力するロードセル３８を備える。ここで「加圧力に対応する検出信号」とは、上記加圧力の大きさ、或いは該加圧力に相関する物理量の大きさに応じた検出信号を意味する。

具体的には、ロードセル３８は、下定盤３２と下定盤支持部材３６との間に介装されており、ロードセル３８の検出部が下定盤３２によって圧縮される際の圧縮力の大きさに応じた電気信号を出力する。この圧縮力には、下定盤３２の重量（自重）により作用する力が含まれる。ロードセル３８は制御装置４０と電気的に接続されており、ロードセル３８の出力信号（検出信号）が制御装置４０に入力される。制御装置４０は、ロードセル３８から出力される検出信号に基づいて貼り合わせ面Ｓ２に作用する加圧力を算出し、取得する。本実施例においてはロードセル３８が検出センサに相当する。

更に、上定盤３１及び下定盤３２のうち、ロードセル３８による加圧力の検出対象となる方の貼り合わせ面（この例では、貼り合わせ面Ｓ２が該当する）を有する基板（この例では、ＴＦＴ基板１１が該当する）を保持する方の定盤（この例では、下定盤３２が該当する）は、弾性支持機構３９，３９によって支持されている。より具体的には、下定盤３２とＸＹＺθテーブル３５との間には弾性支持機構３９，３９が介装されており、この弾性支持機構３９，３９によって下定盤３２の重量が相殺されるように下定盤３２が支持されている。弾性支持機構３９，３９は、例えば、ばね機構、スプリング機構等を採用することができる。更に、弾性支持機構３９，３９は、ＸＹＺθテーブル３５によって下定盤３２が駆動される際に生じる微振動の該下定盤３２への伝播を打ち消す機能を備える除振マウント機構を有している。

以上のように、ロードセル３８は、弾性支持機構３９，３９によって支持されている方
の定盤、すなわち下定盤３２を介して伝達される圧縮力に基づいて、プレス処理時における貼り合わせ面Ｓ２に作用する加圧力を検出する。そして、一般に、ロードセルの検出誤差は定格容量が大きいほど増大する。そのため、上記のように弾性支持機構３９，３９によって下定盤３２を支持することで、ロードセル３８の測定レンジを小さくすることが可能となる。すなわち、例えば定格容量のより小さなロードセルを採用することが可能となり、プレス処理に際して貼り合わせ面Ｓ２に作用する加圧力の計測精度を高めることができる。

ＴＦＴ基板１１及びＣＦ基板１６の各々には、図４に示すようなアライメントマークＭａ，Ｍｂが、対角する２隅にそれぞれ設けられている。そして、基板貼り合わせ装置３０は、基板貼り合わせ制御におけるアライメント処理に際して、ＣＦ基板１６及びＴＦＴ基板１１における貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２の面内方向（水平方向）における相対的な位置ずれ量（以下、「水平位置ずれ量」と称す）を検出する撮像装置として機能する２つの撮像カメラ（以下、「アライメント用カメラ」と称す）４１，４１を備えている。なお、ＴＦＴ基板１１及びＣＦ基板１６の各々におけるアライメントマークの配置パターンや、マークの形状自体については、適宜の変更を加え得る。

各アライメント用カメラ４１，４１は、ＣＦ基板１６及びＴＦＴ基板１１の各々に設けられたアライメントマークＭａ、Ｍｂを光学的に読み取る。なお、各アライメント用カメラ４１，４１は、下定盤１２に設けられた貫通開口を通じて、ＣＦ基板１６及びＴＦＴ基板１１の各々に設けられたアライメントマークＭａ、Ｍｂを画像認識することができる。制御装置４０は各アライメント用カメラ４１，４１と電気的に接続されており、各アライメント用カメラ４１，４１による画像認識結果が制御装置４０に入力される。

基板貼り合わせ装置３０は、ガイド部材３７を備えるとはいえ、プレス処理における下定盤３２の駆動を完全な鉛直方向とすることは容易ではなく、上定盤３１に対して僅かではあるが水平方向（Ｘ軸方奥，Ｙ軸方向，θ方向）にずれ（以下、「水平位置ずれ」と称する）が生じ得る。制御装置４０は、水平位置ずれを補正するためのアライメント処理に際して、アライメント用カメラ４１，４１からの画像認識結果に基づき、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２における水平位置ずれ量（Ｘ，Ｙ，θ）を算出する。ここでは、貼り合わせ面Ｓ１を基準とし、これに対する貼り合わせ面Ｓ２の、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向及びθ方向の各ずれ量を取得する。

そして、制御装置４０は、取得した水平位置ずれ量（Ｘ，Ｙ，θ）に基づいて、ＸＹＺθテーブル３５における水平駆動機構部３５Ｂの制御量を算出し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の位置ずれとθ方向の角度ずれを補正することによりアライメント処理を行う。水平駆動機構部３５Ｂの制御量は、水平位置ずれ量（Ｘ，Ｙ，θ）の各成分がちょうど零となるように設定される。

次に、基板貼り合わせ制御に係る特徴的な部分について、図面を参照しつつ説明する。

上述のように、基板貼り合わせ制御のプレス処理では、ＸＹＺθテーブル３５の鉛直駆動機構部３５Ａにより下定盤３２を鉛直上向きに駆動させて、ＣＦ基板１６及びＴＦＴ基板１１における貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の間隔（隙間、鉛直距離）を徐々に狭めてゆく。その際、制御装置４０は、ロードセル３８の検出信号をモニタリングする。そして、制御装置４０は、貼り合わせ面Ｓ２に作用する加圧力の推移を、ロードセル３８の出力値（以下、「加圧力検出値」という）ＶＦｐに基づいて取得する。そして、加圧力検出値ＶＦｐが規定加圧力Ｆｐｂに達した時点でプレス処理を終了することとした。

図５は、プレス処理の実施状況を説明するための説明図である。（Ａ）は、プレス処理
時における下定盤３２の鉛直上向きの駆動量（以下、単に「下定盤駆動量」という）Ｚｄと、加圧力検出値ＶＦｐとの関係を例示した図である。（Ｂ）は、（Ａ）の破線で囲まれた部分を拡大した図である。（Ｃ）は、（Ｂ）のａ点に対応する各貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２及びシート接着剤１９の接触状態を模式的に示した図である。（Ｄ）は、（Ｂ）のｂ点に対応する各貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２及びシート接着剤１９の接触状態を模式的に示した図である。

プレス処理の開始時には、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士が所定の間隔だけ離れて対向するように下定盤３２の鉛直方向位置（以下、「下定盤初期高さ」という）が設定されている。ここでの所定の間隔とは、少なくともＴＦＴ基板１１の貼り合わせ面Ｓ２に塗布されたシール接着剤１９と、該シール接着剤１９が対向するＣＦ基板１６の貼り合わせ面Ｓ１とが接触していない状態（非接触状態）となるように設定されている。例えば、ＴＦＴ基板１１に塗布されるシール接着剤１９の厚さ（例えば、５０μｍ程度）に所定のマージンを加えた距離として上記所定の間隔が設定されている。また、（Ａ）、（Ｂ）の横軸に示した下定盤駆動量Ｚｄは、下定盤初期高さからの下定盤３２の駆動量（変位量）を指す。また、（Ａ）、（Ｂ）の縦軸に示した符号ＶＦｐｓは、プレス処理開始時（ＸＹＺθテーブル３５の鉛直駆動機構部３５Ａの作動開始時）におけるロードセル３８の出力値（加圧力検出値）に相当する初期基準値（イニシャル値）である。ここでは、初期基準値（イニシャル値）ＶＦｐｓを零（０）とした場合を例として作図している。

（Ａ）、（Ｂ）から判るように、（Ｂ）は、プレス処理の開始後、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士が接触して加圧力Ｆｐが増大してゆく比較的初期段階の状況を表したものである。（Ｂ）におけるａ点は下定盤３２の鉛直上向きへの駆動開始直後の時点である。この時点では、対応する（Ｃ）に示すように、貼り合わせ面Ｓ２（ＴＦＴ基板１１）に塗布されたシール接着剤１９と、これに対向する貼り合わせ面Ｓ１（ＣＦ基板１６）とが、未だ接触していない状態となっている。以下、（Ｃ）に示した貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態（接触関係）を「完全非接触状態」と称する。

続いて、徐々に下定盤駆動量Ｚｄを増加させてゆくと、（Ｄ）に示すように、貼り合わせ面Ｓ２に塗布されたシール接着剤１９と、対向する貼り合わせ面Ｓ１とが接触する。図示のように、硬化前においては液体のシール接着剤１９と、固体である貼り合わせ面Ｓ１とが接触すると、貼り合わせ面Ｓ１とＳ２との間にシール接着剤１９の架橋が形成され、メニスカス（meniscus）力と呼ばれる吸着力が発生する。

上記のように貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２間にメニスカス力による吸着力が発生すると、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士は互いに引きつけられるようになる（以下、この状態を「メニスカス吸着状態」と称する）。

（Ｂ）におけるｃ点は、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態が、「完全非接触状態」から「メニスカス吸着状態」に移行する時点を指す。「メニスカス吸着状態」においては、メニスカス力によって貼り合わせ面Ｓ２を介してＴＦＴ基板１１が上方に引っ張られるため、ロードセル３８の出力値（加圧力検出値ＶＦｐ）が移行前（ｃ点以前）に比べて減少する。したがって、加圧力検出値ＶＦｐは、ｃ点を境に初期基準値ＶＦｐｓから減少してゆき、該初期基準値ＶＦｐｓよりも小さな値を示すようになる。以降、加圧力検出値ＶＦｐはｄ点において最小値・極小値に達するまでは下定盤駆動量Ｚｄの増加に伴って減少する。そして、ｄ点以降は、下定盤駆動量Ｚｄの増加に伴って増加してゆき、ｅ点において初期基準値ＶＦｐｓに到達する。

ｃ点〜ｅ点において下定盤駆動量Ｚｄに応じて加圧力検出値ＶＦｐが変化するのは、同区間においてメニスカス力の大きさが変動するためと考えられる。これは、ＴＦＴ基板１
１の貼り合わせ面Ｓ２に塗布されたシール接着剤１９の厚さが厳密には一様ではないことに因るものと推測される。すなわち、下定盤３２を鉛直上方に駆動させていった際に、シール接着剤１９が厚い部分から順に、シール接着剤１９が貼り合わせ面Ｓ１に接触することになる。このようにして、貼り合わせ面の面内方向において「完全非接触状態」から「メニスカス吸着状態」へと移行するタイミングにずれが生じ、メニスカス力の変動を招いているものと考えられる。

さらに、本発明者らによる鋭意研究の結果、プレス処理実施時における貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の水平位置ずれは、該貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士が「メニスカス吸着状態」にあるときに起こり易いとの知見が得られた。これは、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２の面内方向（水平方向）において「完全非接触状態」から「メニスカス吸着状態」へと移行するタイミングにばらつきが生じると、局所的にメニスカス力が作用する箇所と作用しない箇所とが混在する結果、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２を相対的に横方向（水平方向）にずらす力の成分が発生し、上記水平位置ずれが起こり易くなるのである。

一方、下定盤駆動量Ｚｄの更なる増加によって貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士が「メニスカス吸着状態」から「完全接触状態」に移行した後は、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２間には摩擦力が作用するため、これらを相対的に横方向にずらそうとしても水平位置ずれは生じない。

そこで、制御装置４０は、基板貼り合わせ制御のプレス処理時（すなわち、ＸＹＺθテーブル３５における鉛直駆動機構部３５Ａの作動時）に、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態がメニスカス吸着状態にあるか否かを検知する。本実施例においては制御装置４０が本件に係る検知手段に相当する。そして、基板貼り合わせ制御に際して、制御装置４０は、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士がメニスカス吸着状態にあると検知しているときに、アライメント処理を実行することとした。

また、本実施例に係る基板貼り合わせ方法、或いは液晶表示パネルの製造方向は、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士のアライメント処理を行いつつ貼り合わせる工程（貼り合わせ工程）を有し、貼り合わせ工程におけるアライメント処理は、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態がメニスカス吸着状態にあるときに行われることを特徴とする。

図５をふたたび参照して、アライメント処理を実行するタイミングについて説明する。制御装置４０は、基板貼り合わせ制御に係るプレス処理開始後に、加圧力検出値ＶＦｐ（の推移）が、初期基準値ＶＦｐｓから減少して再び該初期基準値ＶＦｐｓに達するまで間を推移するときに、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態がメニスカス吸着状態にあると検知する。そして、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態がメニスカス吸着状態にあると検知されているときにアライメント処理を行う。具体的には、図５の（Ｂ）においてｃ点を経過してからｅ点に至るまでの少なくとも何れかのタイミングでアライメント処理を行う。「少なくとも」とは、ｃ点〜ｅ点の期間内にアライメント処理を行う回数は１回であっても、複数の回数であっても良いことを意味する。

図６は、本実施例１に係る基板貼り合わせ制御ルーチンを示すフローチャートである。また、本フローチャートは、本件に係る貼り合わせ方法、及び液晶表示パネルの製造方法における貼り合わせ工程を示すものである。本ルーチンは制御装置４０のＲＯＭに記憶されているプログラムであり、制御装置４０によって実行される。本ルーチンの実行開始時においては、基板貼り合わせ装置３０の上定盤３１にＣＦ基板１６が保持され、下定盤初期高さに調節された下定盤３２に対してシール接着剤１９が塗布されたＴＦＴ基板１１が保持されている。

ステップＳ１０１では、アライメント用カメラ４１，４１が、ＣＦ基板１６及びＴＦＴ基板１１の各々に形成されているアライメントマークＭａ、Ｍｂを画像認識する（光学的に読み取る）。次に、ステップＳ１０２では、制御装置４０は、アライメント用カメラ４１，４２の画像認識結果に基づいて、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の相対的な水平位置ずれ量（Ｘ，Ｙ，θ）を算出する。

次に、ステップＳ１０３では、制御装置４０は、水平位置ずれ量（Ｘ，Ｙ，θ）に基づいて、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士が所定の精度で位置合わせされているか否かを判定する。所定の精度で位置合わせがなされていないと判定された場合（Ｓ１０３；Ｎｏ）には、制御装置４０はステップＳ１０４に進み、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２間における水平位置ずれが相殺されるように、水平位置ずれ量（Ｘ，Ｙ，θ）に基づいてＸＹＺθテーブル３５における水平駆動機構部３５Ｂの制御量を算出すると共に、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２における初期位置合わせを行う。そして、一方、ステップＳ１０３において、所定の精度で位置合わせがなされていると判定された場合（Ｓ１０３；Ｙｅｓ）には、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、制御装置４０は上述したプレス処理を開始する。すなわち、制御装置４０は、ＸＹＺθテーブル３５の鉛直駆動機構部３５Ａを作動させて下定盤３２の鉛直上向きへの駆動を開始すると共に、ロードセル３８の検出信号のモニタリング（加圧力検出値ＶＦｐの取得）を開始する。さらに、制御装置４０は、プレス処理の開始と共に、初期基準値ＶＦｐｓを読み込み、メモリに記憶する。

次に、ステップＳ１０６では、制御装置４０は、加圧力検出値ＶＦｐが初期基準値ＶＦｐｓよりも小さいか否かを判定する。なお、本ルーチンでは、ステップＳ１０５において下定盤３２を駆動する速度、すなわち下定盤駆動量Ｚｄを増加させる速度は、加圧力検出値ＶＦｐを下定盤駆動量Ｚｄの変化に対して応答遅れなく取得できるような速度として設定されている。

ステップＳ１０６において、加圧力検出値ＶＦｐが初期基準値ＶＦｐｓ以上であると判定された場合には（ＶＦｐ≧ＶＦｐｓ）、一定時間経過後、再び本ステップの判定が繰り返される。その間、下定盤３２の鉛直上方への駆動と加圧力検出値ＶＦｐの取得が継続して行われている。そして、本ステップにおいて、加圧力検出値ＶＦｐが初期基準値ＶＦｐｓよりも小さいと判定されると（ＶＦｐ＜ＶＦｐｓ）、ステップＳ１０７に進む。この場合、制御装置４０は、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態がメニスカス吸着状態であると検知する。

ステップＳ１０７では、制御装置４０は、ＸＹＺθテーブル３５の鉛直駆動機構部３５Ａの作動を一旦停止し（下定盤３２の鉛直上向きへの駆動を一旦停止し）、この状態でアライメント処理を実施する。アライメント処理の具体的制御内容は記述のため詳しい説明は省略するが、ステップＳ１０１、Ｓ１０２及びＳ１０４における各処理と同様、アライメント用カメラ４１，４１によるアライメントマークＭａ、Ｍｂの画像認識結果に基づいて貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２の水平位置ずれ量（Ｘ，Ｙ，θ）を算出し、該水平位置ずれ量（Ｘ，Ｙ，θ）の各成分が相殺されるようにＸＹＺθテーブル３５の水平駆動機構部３５Ｂの動作を制御する。

次に、ステップＳ１０８では、ステップＳ１０５と同様な処理が行われ、下定盤３２の鉛直上向きへの駆動、及び加圧力検出値ＶＦｐの取得が再開される。

次に、ステップＳ１０９では、プレス処理の終了条件が成立しているか否かが判定される。具体的には、制御装置４０は、加圧力検出値ＶＦｐが規定加圧力Ｆｐｂに達していな
い場合（ＶＦｐ＜Ｆｐｂ）には、ステップＳ１０８に戻ってプレス処理を継続する。一方、加圧力検出値ＶＦｐが規定加圧力Ｆｐｂに到達している場合（ＶＦｐ≧Ｆｐｂ）にはプレス処理を終了すべきと判断し、本ルーチンを一旦終了する。

上記基板貼り合わせ制御ルーチンにおいて、ロードセル３８がダイレクト値から初期基準値ＶＦｐ差し引いた値として加圧力検出値ＶＦｐｓを出力する所謂メジャー測定を行う場合、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態が「完全非接触状態」にあるときには加圧力検出値ＶＦｐｓが零（０）に維持される。そして、「完全非接触状態」から「メニスカス吸着状態」に移行すると、加圧力検出値ＶＦｐｓが負（マイナス）の値を推移するようになる。

したがって、上記メジャー測定を実施する場合には、上記ステップＳ１０６において、加圧力検出値ＶＦｐが負（マイナス）の値である否かを判定し、肯定判定された場合（ＶＦｐ＜０）に、制御装置４０は、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態がメニスカス吸着状態であることを検知する。一方、否定判定された場合（ＶＦｐ≧０）に、制御装置４０は、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態がメニスカス吸着状態ではなく、完全非接触状態であると検知する。なお、加圧力検出値ＶＦｐが負（マイナス）の値に移行してから、正の値に到達すると、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態はメニスカス吸着状態から完全接触状態に移行したことを示す。

以上述べた基板貼り合わせ制御によれば、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態がメニスカス吸着状態にあるときにアライメント処理が行われる。すなわち、貼り合わせ面Ｓ２に塗布されたシール接着剤１９と、これに対向する貼り合わせ面Ｓ１との接触が開始されてから、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の接触が開始されるまでの期間に、アライメント処理が行われる。

これによれば、アライメント処理に際して、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士に大きな摩擦力が作用することを回避できる。したがって、ＣＦ基板１６及びＴＦＴ基板１１に形成された電極等に損傷が生じることを抑制しつつ、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２の位置合わせを精度良く行うことができる。これにより、液晶表示パネル１の品質を保証し、製品の信頼性の良好に維持することができる。

次に変形例を述べる。本実施例ではプレス処理時において貼り合わせ面Ｓ２に作用する加圧力をロードセル３８の出力値に基づいて検出したが、これに限定されるものではなく、例えばプッシュプルゲージを用いても良い。また、ＸＹＺθテーブル３５は下定盤３２を駆動しているが、上定盤３１を駆動させても良い。この場合、例えば鉛直駆動機構部３５Ａによって上定盤３１を駆動させ、水平駆動機構部３５Ｂによって下定盤３２を駆動させても良いし、また、その逆であっても良い。鉛直駆動機構部３５Ａによって上定盤３１を駆動させる場合、当然ながらプレス処理に際しては、上定盤３１を鉛直方向下方向に駆動させると良い。

また、本実施例に係る基板貼り合わせ装置３０は、下定盤３２の重量を相殺するように支持する弾性支持機構３９，３９を備えているが、必ずしもこれを備える必要はない。しかしながら、上述の如く、弾性支持機構３９，３９を具備することでロードセル３８の定格容量を小さくすることができるので、貼り合わせ面Ｓ２に作用する加圧力の検出精度を高めるために有効である。特に、本実施例では、ロードセル３８の出力値に基づいて、プレス処理中における貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態がメニスカス吸着状態にあるか否かを検知する。したがって、メニスカス吸着状態であるか否かを検知する際の精度、信頼性を向上させるためにも、弾性支持機構３９，３９を設けることは有益である。

本実施例では、２つの貼り合わせ対象物（ＴＦＴ基板１１とＣＦ基板１６）を貼り合わせるための接着剤を一方の貼り合わせ面の一部に塗布しているが、その塗布領域の大小は特に限定されるものではない。したがって、例えば図７に示すように液体の接着剤が貼り合わせ面のほぼ全面にわたって塗布される場合においても本件に係る貼り合わせ装置や貼り合わせ方法を適用することができる。図示した液体の接着剤がこれに対向する貼り合わせ面に接触することによりメニスカス力が発生し、貼り合わせ面同士が引きつけられるからである。

また、ＴＦＴ基板１１及びＣＦ基板１６は、第１及び第２の貼り合わせ対象物のあくまでも一例であり、シート状・パネル状ではなく、例えば図８に示すように厚さの比較的大きな対象物同士（ここでは、筒形状を例示している）を貼り合わせる際にも本件を適用することができる。また、対向する貼り合わせ面自体は平滑であることが好ましいが、その他の部位の形状等は特に限定されない。また、貼り合わせ対象物の硬さについては特に限定されない。

本実施例におけるＴＦＴ基板１１及びＣＦ基板１６は透明基板であるが、不透明であっても良い。その場合、アライメントマークに関しては、同マークの近傍部位のみを透明な材質で製作し、その透明な領域に図４に示したようなアライメントマークを設けるようにしても良い。或いは、マークをアライメント用カメラ４１，４２により画像認識する代わりに、図９に示すように、ＴＦＴ基板１１及びＣＦ基板１６の各々の特定部位（ここでは、対角上の２隅角部）に設けられた特徴的なアライメント用形状（例えば、切り欠き形状）をアライメント用カメラ４１，４１により光学的に読み取り、双方の基板におけるアライメント用形状同士の位置合わせを行うことでアライメント処理を行っても良い。このようなアライメント用形状を採用する場合、ＴＦＴ基板１１及びＣＦ基板１６が不透明である場合に特に有用である。

＜実施例２＞
次に、第２の実施例に係る基板貼り合わせ装置を用いた基板貼り合わせ制御、基板貼り合わせ方法、液晶表示パネルの製造方法について、実施例１と相違する点を中心に説明する。基板貼り合わせ装置のハード構成については実施例１と共通する。

本実施例では、基板貼り合わせ制御に際して、アライメント処理の実行タイミングが実施例１に対してより限定的に特定される。以下、実施例２に係るアライメント処理の実行タイミングについて、図５の（Ｂ）を参照して説明することにする。

実施例１で説明した通り、プレス処理の開始後におけるアライメント処理は、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態が「メニスカス吸着状態」にある期間内、すなわち図中のｃ点〜ｅ点の期間内で行われる。ところで、アライメント処理を、ｃ点直後とｅ点直前の何れかに行うとすれば、ｅ点直前のタイミングで行う方が好ましいと考えられる。

既に述べた通り、ｅ点経過後（「完全接触状態」への移行後）は貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の摩擦力によって水平位置ずれは発生しない。これに対して、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態が「メニスカス吸着状態」にあるときには水平位置ずれが生じ易い。そのため、「完全非接触状態」から「メニスカス吸着状態」に移行した直後（ｃ点直後）にアライメント処理を行うと、当該アライメント処理後から「完全接触状態」に至るまでの間に水平位置ずれが再び起こる可能性がある。この場合、メニスカス吸着状態が維持されている間に再度のアライメント処理が要求され、その実行回数の増加に繋がる。そうすると、基板貼り合わせ制御に要するトータルの所要時間が長くなる要因にもなり得る。

そこで、本実施例では、ｅ点に至る直前（貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態がメニス
カス吸着状態から完全接触状態に移行する直前）、すなわち加圧力検出値ＶＦｐが初期基準値ＶＦｐｓから減少した後、該初期基準値ＶＦｐｓに達する間際（直前）のタイミングでアライメント処理を実行することとした。

図５の（Ｂ）に示すように、メニスカス吸着状態でのる下定盤駆動量Ｚｄと加圧力検出値ＶＦｐとの関係は、ｃ点〜ｄ点の区間（以下、「メニスカス前期」と称す）と、ｄ点〜ｅ点の区間（以下、「メニスカス後期」と称す）とにおいて大きく転換する。メニスカス前期においては、下定盤駆動量Ｚｄの増加に伴い、加圧力検出値ＶＦｐは最小値・極小値に向かって減少するように推移する。一方、メニスカス後期における加圧力検出値ＶＦｐは、下定盤駆動量Ｚｄの増加に伴い、初期基準値ＶＦｐｓに向かって増加するように推移する。

制御装置４０は、基板貼り合わせ制御に係るプレス処理の開始後にメニスカス吸着状態を検知した後も、メニスカス前期においてはアライメント処理を実行せずにプレス処理を継続する。そして、メニスカス後期への移行後において、下定盤駆動量Ｚｄの変化に追従して増加する加圧力検出値ＶＦｐが、初期基準値ＶＦｐｓより低く、且つ該初期基準値ＶＦｐｓ近傍の値として設定される判定基準値ＶＦｐａに到達した時点で、制御装置４０はアライメント処理を実行することにした。判定基準値ＶＦｐａの具体的な値は、実験などの経験則に基づいて適切な値に設定することができる。

図１０は、実施例２に係る基板貼り合わせ制御ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは制御装置４０のＲＯＭに記憶されているプログラムであり、制御装置４０によって実行される。図６と共通する処理については同一のステップ符号を付すことで処理内容の説明は省略する。

ステップＳ１０６において、否定判定された場合（ＶＦｐ≧ＶＦｐｓ）には図６のルーチンと同様に一定時間をおいて本ステップの判定が繰り返され、肯定判定された場合（ＶＦｐ＜ＶＦｐｓ）には、メニスカス吸着状態であるとの検知がなされ、ステップＳ２０１に進む。

ステップＳ２０１において、制御装置４０は、加圧力検出値の最新取得値ＶＦｐ_(n+1)
と、一つ前に取得した値（以下、「直前取得値」と称す）ＶＦｐ_(n)の大小関係を比較し
、最新取得値ＶＦｐ_(n+1)がＶＦｐ_(n)以上であるか否かを判定する。本ステップで、最新取得値ＶＦｐ_(n+1)が直前取得値ＶＦｐ_(n)より小さいと判定された場合（ＶＦｐ_(n+1)＜
ＶＦｐ_(n)）、現在、メニスカス前期に該当すると判断され、所定の一定時間経過後、本
ステップの処理が再び実行される。なお、本ステップに係る処理を実行している間にも、下定盤駆動量Ｚｄの増加ステップ及び加圧力検出値の取得ステップは継続して行われる。

そして、ステップＳ２０１において、ＶＦｐ_(n+1)がＶＦｐ_(n)以上であると判定された場合（ＶＦｐ_(n+1)≧ＶＦｐ_(n)）には、メニスカス前期からメニスカス後期へと既に移行したと判断され（すなわち、現在、メニスカス後期に該当すると判断され）、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２では、制御装置４０は、加圧力検出値ＶＦｐ（最新取得値ＶＦｐ_(n+1)）が、既述の判定基準値ＶＦｐａ以上であるか否かを判定する。本ステップにおいて加
圧力検出値ＶＦｐが判定基準値ＶＦｐａより小さいと判定された場合（ＶＦｐ＜ＶＦｐａ）、所定の一定時間経過後、本ステップの処理が再び実行される。ここにおいても、下定盤駆動量Ｚｄの増加ステップ及び加圧力検出値ＶＦｐの取得ステップは継続して行われる。そして、本ステップにおいて加圧力検出値ＶＦｐが判定基準値ＶＦｐａ以上であると判定された場合（ＶＦｐ≧ＶＦｐａ）、制御装置４０はアライメント処理を実行すべきと判
断し、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７ではアライメント処理が行われ、以降の各処理は図６において説明した通りであるため説明を省略する。

本制御によれば、基板貼り合わせ制御に際して、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態が「メニスカス吸着状態」から「完全接触状態」に移行する直前にアライメント処理を行うことができる。そのため、アライメント処理を行った後に貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２の水平位置ずれが再び生じることを好適に回避できる。更には、アライメント処理の実行回数を１回のみとしても充分に貼り合わせ精度を保証することが可能となり、その結果、ＴＦＴ基板１１及びＣＦ基板１６の貼り合わせに要する所要時間を短縮することができる。

＜実施例３＞
次に、第３の実施例に係る基板貼り合わせ装置を用いた基板貼り合わせ制御、基板貼り合わせ方法、液晶表示パネルの製造方法について、実施例１と相違する点を中心に説明する。本実施例では、基板貼り合わせ制御のプレス処理時におけるメニスカス吸着状態の検知方法が既述の実施例と相違する。具体的には、貼り合わせ面Ｓ２に塗布されたシール接着剤１９と貼り合わせ面Ｓ１が接触し、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２間にシール接着剤１９の架橋が形成されたかどうかを、撮像カメラによる撮像結果に基づいて検知する。

図１１は、実施例３に係る基板貼り合わせ装置３０Ａの主要部を模式的に示した図である。ここでは、図３に示した基板貼り合わせ装置３０との相違点について言及し、同等の構成部材については共通の符号を付すことで説明を省略する。

基板貼り合わせ装置３０Ａでは、フレームの柱部３４Ｃに撮像装置であるカメラ（以下、「メニスカス吸着状態検知用カメラ」と称す）４３が取り付けられている。このメニスカス吸着状態検知用カメラ４３は、プレス処理においてＸＹＺθテーブル３５の鉛直駆動機構部３５Ａにより下定盤３２を鉛直上向きに駆動させていった場合に、貼り合わせ面Ｓ１とシール接着剤１９との接触、非接触状態がその撮像結果から判別可能なように、設置されている。具体的には、メニスカス吸着状態検知用カメラ４３の光軸方向が水平となり、且つ、上定盤３１にセットされたＣＦ基板１６の貼り合わせ面Ｓ１付近の高さを通るように配置されている。メニスカス吸着状態検知用カメラ４３は、制御装置４０と電気的に接続されており、その撮像結果が制御装置４０に入力される。

基板貼り合わせ装置３０Ａでは、メニスカス吸着状態検知用カメラ４３の撮像結果に基づいて、プレス処理実施時において貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態がメニスカス吸着状態にあるか否かを検知するため、図３に示したロードセル３８は設置されていない。

図１２は、本実施例において貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態が「完全非接触状態」にあるときのメニスカス吸着状態検知用カメラ４３による撮像結果を示した図である。図１３は、本実施例において貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態が「メニスカス吸着状態」にあるときのメニスカス吸着状態検知用カメラ４３による撮像結果を示した図である。上述のように、図１２及び図１３は、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２及びシール接着剤１９の接触状態を水平方向から撮像した結果を表す。

制御装置４０は、基板貼り合わせ制御に係るプレス処理を開始すると、メニスカス吸着状態検知用カメラ４３の撮像結果をモニタリングする。図１２に示すような、シール接着材１９が対向する貼り合わせ面Ｓ１に非接触の状態を示す撮像結果が得られる間は、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態が「完全非接触状態」にあるため、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態が「メニスカス吸着状態」にないと検知する。そして、制御装置４０は、プレス処理に係る下定盤３２の鉛直上向きへの駆動、及びメニスカス吸着状態検知用カメラ４３の撮像結果のモニタリングを継続する。

そして、下定盤駆動量Ｚｄが徐々に増加し、図１３に示すような、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２間にシール接着剤１９の架橋が形成された撮像結果が得られた場合、制御装置４０は貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態が「メニスカス吸着状態」にあると検知する。そして、「メニスカス吸着状態」を検知した制御装置４０は実施例１と同様のアライメント処理を実行する。

以上のように、プレス処理の開始後において、メニスカス吸着状態検知用カメラ４３の撮像結果が図１２に示した状態から図１３に示した状態への切り替わりを確認することで、（貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２間に作用する加圧力を検出しなくても）貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態がメニスカス吸着状態にあるか否かを好適に検知できる。

＜実施例４＞
次に、第４の実施例について説明する。本実施例においても、実施例３と同様、プレス処理実施時において貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態がメニスカス吸着状態にあるか否かを、撮像カメラの撮像結果に基づいて検知する。図１４は、実施例４に係る基板貼り合わせ装置３０Ｂの主要部を模式的に示した図である。基板貼り合わせ装置３０Ｂにおけるメニスカス吸着状態検知用カメラ４３Ａは、例えばフレームの梁部３４Ａに取り付けられており、ＴＦＴ基板１１の貼り合わせ面Ｓ２に塗布されたシール接着剤１９を、鉛直上方から撮像するように設置されている。図１４では、メニスカス吸着状態検知用カメラ４３Ａの光軸は鉛直方向と平行になっている。

上定盤３１のうち、メニスカス吸着状態検知用カメラ４３Ａの鉛直下方に位置する部位には貫通開口が設けられている。メニスカス吸着状態検知用カメラ４３Ａは、上定盤３１の貫通開口を通じて、透明なＣＦ基板１６を透過したシール接着剤１９を撮像する。メニスカス吸着状態検知用カメラ４３Ａは制御装置４０と電気的に接続されており、その撮像結果が制御装置４０に入力される。

本実施例に係る液晶表示パネル１は、プレス処理時における貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士のメニスカス吸着状態を、メニスカス吸着状態検知用カメラ４３Ａの撮像結果に基づいて検知し易いように、メニスカス吸着状態検知用カメラ４３Ａの撮像領域内における貼り合わせ面Ｓ２上には、シール接着剤１９が点（ドット）状に塗布されている。

図１５は、本実施例において貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士が「完全非接触状態」にあるときのメニスカス吸着状態検知用カメラ４３Ａによる撮像結果を示した図である。図１６は、本実施例において貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士が「メニスカス吸着状態」にあるときのメニスカス吸着状態検知用カメラ４３Ａによる撮像結果を示した図である。図１５及び図１６は、それぞれ図１２及び図１３に対応している。

基板貼り合わせ制御に係るプレス処理の開始後、制御装置４０はメニスカス吸着状態検知用カメラ４３Ａの撮像結果をモニタリングする。メニスカス吸着状態検知用カメラ４３Ａは、ドット状のシール接着剤１９（以下、「撮像用ドット接着剤」と称す）の撮像時には、ＣＦ基板１６の貼り合わせ面Ｓ１へと焦点が合わせられている。そして、例えば貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士が「完全非接触状態」にある場合、図１５に示すように、撮像用ドット接着剤の輪郭が一重円（図中、破線Ｌ１）になっている。この輪郭円Ｌ１は、下定盤３２に保持されているＴＦＴ基板１１の貼り合わせ面Ｓ２と撮像用ドット接着剤とが接触することで形成される輪郭円である。

これに対して、ＸＹＺθテーブル３５の鉛直駆動機構部３５Ａによって下定盤３２が更に鉛直上向きに駆動され、上定盤３１に保持されているＣＦ基板１６の貼り合わせ面Ｓ１
と撮像用ドット接着剤とが接触すると、貼り合わせ面Ｓ１とＳ２との間に撮像用ドット接着剤の架橋が形成される。そうすると、図１６に示すように、撮像用ドット接着剤の輪郭が二重円（図中、破線Ｌ１及び実線Ｌ２）となる。すなわち、上述した輪郭円Ｌ１の内側に、該輪郭円Ｌ１よりも鮮明（明瞭、シャープ）な輪郭円Ｌ２が形成される。輪郭円Ｌ２は、上定盤３１に保持されているＣＦ基板１６の貼り合わせ面Ｓ１と撮像用ドット接着剤とが接触することで形成される輪郭円である。

輪郭円Ｌ２の内側領域において撮像用ドット接着剤は貼り合わせ面Ｓ１と接触しているため、その間には空気層が介在しない。一方、輪郭円Ｌ２の外側領域における撮像用ドット接着剤は、貼り合わせ面Ｓ１と非接触の状態になっており、貼り合わせ面Ｓ１との隙間に空気層が介在する。そのため、輪郭円Ｌ２は、輪郭円Ｌ１に比べてシャープ（鮮明）に撮像される。

制御装置４０は、プレス処理の開始後において、図１５の状態を示す撮像結果が得られる間は、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態が「完全非接触状態」にあるため、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態が「メニスカス吸着状態」にないと検知する。その場合、プレス処理に係る下定盤３２の鉛直上向きへの駆動、及びメニスカス吸着状態検知用カメラ４３Ａの撮像結果のモニタリングを継続する。そして、図１６の状態を示す撮像結果が得られた場合に、制御装置４０は、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態が「メニスカス吸着状態」にあると検知し、アライメント処理を実行する。以上のように、本実施例では、プレス処理時におけるメニスカス吸着状態検知用カメラ４３Ａの撮像結果に基づいて、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態がメニスカス吸着状態にあるか否かを好適に検知できる。

本実施例においては、メニスカス吸着状態検知用カメラ４３Ａの撮像対象となるシール接着剤１９をドット状に塗布したが、これに限定されるものではない。例えば、ＴＦＴ基板１１に塗布したシール接着剤１９の一部を撮像対象にしても良い。

例えば、シール接着剤１９の直線部を撮像した場合、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態が「完全非接触状態」のときには、シール接着剤１９における一対の平行な輪郭線が撮像される。そして、「メニスカス吸着状態」への移行後には、上記した一対の平行な輪郭線の内側に、更に一対の平行な輪郭線が撮像されるようになる。「メニスカス吸着状態」への移行後において新たに出現する（内側の）一対の平行な輪郭線は、ＣＦ基板１６の貼り合わせ面Ｓ１とシール接着剤１９とが接触することで形成されるものである。また、「完全非接触状態」に該当するときから現れる（外側）の一対の平行な輪郭線は、ＴＦＴ基板１１の貼り合わせ面Ｓ２とシール接着剤１９とが接触して形成されるものである。

次に、本実施例の変形例について説明する。本変形例では、貼り合わせ面Ｓ２における撮像用ドット接着剤が塗布される位置には、撮像用マーク（本変形例では、十字型のマークを採用しているが、これに限定されない）が設けられている。

図１７は、本変形例において貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態が「完全非接触状態」にあるときのメニスカス吸着状態検知用カメラ４３Ａの撮像結果を示した図である。図１８は、本変形例において貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態が「メニスカス吸着状態」にあるときのメニスカス吸着状態検知用カメラ４３Ａの撮像結果を示した図である。

本変形例では、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態が「完全非接触状態」、「メニスカス吸着状態」の何れにあるかを、撮像用ドット接着剤に係る輪郭円の撮像結果に併せて、以下に記すように検知用マークの撮像結果に基づいて判断する。貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態が「完全非接触状態」にある場合、撮像用ドット接着剤の輪郭が一重円（図１７中、Ｌ１）になると共に、撮像用ドット接着剤を透過して検知用マーク（図１７中、破
線による十字模様で表す）が撮像される。なお、本変形例においては、撮像用ドット接着剤を透過した検知用マークを撮像するために該撮像用ドット接着剤は無色透明となっている。

その後、下定盤３２が更に鉛直上向きに駆動されてゆき、ＴＦＴ基板１１の貼り合わせ面Ｓ１と撮像用ドット接着剤とが接触すると、輪郭円Ｌ２の内側領域に位置する部分の検知用マーク（図１８中、実線で表す）が、輪郭円Ｌ２の外側領域に位置する部分の検知用マーク（図１８中、破線で表す）に比べてシャープに撮像されるようになる。これは、輪郭円Ｌ２の内側領域は撮像用ドット接着剤と貼り合わせ面Ｓ１の間に空気層が介在しない一方、輪郭円Ｌ２の外側領域においては撮像用ドット接着剤と貼り合わせ面Ｓ１の間に空気層が介在することによる。

本変形例では、撮像用ドット接着剤の輪郭、及び検知用マークの撮像結果の変化に基づいて、貼り合わせ面Ｓ１，Ｓ２同士の状態が「完全非接触状態」、「メニスカス吸着状態」の何れにあるかについて精度よく検知することができる。なお、本変形例に係る検知用マークの形状は、十字型以外の形状を適宜採用することができる。また、プレス処理時におけるメニスカス吸着状態検知用カメラ４３Ａの焦点は、検知用マークが形成されている高さ、すなわち貼り合わせ面Ｓ２の高さに合わせられても良い。

１液晶表示パネル
１１ＴＦＴ基板
１６カラーフィルタ基板
１９シール接着剤
Ｓ１，Ｓ２貼り合わせ面
３０基板貼り合わせ装置
３１上定盤
３２下定盤
３５ＸＹＺθテーブル
３５Ａ鉛直駆動機構部
３５Ｂ水平駆動機構部
３８ロードセル
３９弾性支持機構
４０制御装置
４１アライメント用カメラ

Claims

第１及び第２の貼り合わせ対象物において互いに対向する一対の貼り合わせ面の少なくとも何れか一方に設けられた接着剤であって前記貼り合わせ面間に所定の封入対象を封入する封入空間が形成されるように該貼り合わせ面間を封止する接着剤を介して該貼り合わせ面同士を貼り合わせるための装置であって、
前記第１の貼り合わせ対象物を保持する上定盤と、
前記第２の貼り合わせ対象物を保持する下定盤と、
前記上定盤及び下定盤の少なくとも何れか一方を前記貼り合わせ面の面内方向と垂直な方向に駆動可能な第１の駆動機構と、
前記上定盤及び下定盤の少なくとも何れか一方を前記貼り合わせ面の面内方向に駆動可能な第２の駆動機構と、
前記第１及び第２の駆動機構を作動させて、前記貼り合わせ面同士を、面内方向における相対的な位置合わせであるアライメント処理を行いつつ貼り合わせる貼り合わせ制御を実施する制御手段と、
前記貼り合わせ制御における前記第１の駆動機構の作動時に、前記貼り合わせ面同士の状態が、前記接着剤が対向する貼り合わせ面に接触して発生するメニスカス力により該貼り合わせ面同士が互いに引きつけられるメニスカス吸着状態にあるか否かを検知する検知手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記検知手段によって前記貼り合わせ面同士の状態がメニスカス吸着状態にあると検知されているときに、前記第２の駆動機構を作動させて前記アライメント処理を実行することを特徴とする貼り合わせ装置。
前記検知手段は、一方の貼り合わせ面に作用する加圧力に対応する検出信号を出力する検出センサを有し、且つ、前記貼り合わせ制御時における該検出センサの出力値が、前記第１の駆動機構の作動開始時における初期基準値から減少して再び該初期基準値に達するまでの間を推移するときに、前記貼り合わせ面同士の状態が前記メニスカス吸着状態にあると検知することを特徴とする請求項１に記載の貼り合わせ装置。
前記貼り合わせ面同士の状態が前記メニスカス吸着状態にある期間のうち、前記検出センサの出力値の推移が前記初期基準値から減少してゆくメニスカス前期を経た後、該出力値の推移が前記初期基準値に向かって増加するように推移するメニスカス後期へ移行した後のタイミングで、前記制御手段は前記アライメント処理を実行することを特徴とする請求項２に記載の貼り合わせ装置。
前記上定盤及び下定盤のうち、前記一方の貼り合わせ面を有する貼り合わせ対象物を保持する方の定盤は弾性支持機構によって支持されており、且つ、前記検出センサは該弾性支持機構によって支持されている方の定盤を介して伝達される加圧力を検出することを特徴とする請求項２又は３に記載の貼り合わせ装置。
第１及び第２の貼り合わせ対象物において互いに対向する一対の貼り合わせ面の少なくとも何れか一方に設けられた接着剤であって前記貼り合わせ面間に所定の封入対象を封入する封入空間が形成されるように該貼り合わせ面間を封止する接着剤を介して該貼り合わせ面同士を貼り合わせる方法であって、
前記貼り合わせ面同士を、面内方向における相対的な位置合わせであるアライメント処理を行いつつ、該面内方向と垂直な方向における該貼り合わせ面同士の間隔を狭めてゆくことで貼り合わせる貼り合わせ工程を有し、
前記貼り合わせ工程における前記アライメント処理は、前記貼り合わせ面同士の状態が、前記接着剤が対向する貼り合わせ面に接触して発生するメニスカス力により該貼り合わせ面同士が互いに引きつけられるメニスカス吸着状態にあるときに行われることを特徴とする貼り合わせ方法。
前記貼り合わせ工程において、一方の貼り合わせ面に作用する加圧力に対応する検出信号を出力する検出センサの出力値が、前記貼り合わせ面同士の間隔を狭め始めた時における初期基準値から減少して再び該初期基準値に達するまでの何れかのタイミングで前記アライメント処理が実行されることを特徴とする請求項５に記載の貼り合わせ方法。
前記貼り合わせ面同士の状態が前記メニスカス吸着状態にある期間のうち、前記検出センサの出力値の推移が前記初期基準値から減少してゆくメニスカス前期を経た後、該出力値の推移が前記初期基準値に向かって増加するように推移するメニスカス後期へ移行した後のタイミングで、前記アライメント処理が実行されることを特徴とする請求項６に記載の貼り合わせ方法。
第１及び第２の基板において互いに対向する一対の貼り合わせ面の少なくとも何れか一方に設けられた接着剤であって前記貼り合わせ面間に所定の封入対象を封入する封入空間が形成されるように該貼り合わせ面間を封止する接着剤を介して該貼り合わせ面同士を貼り合わせることにより液晶表示パネルを製造する液晶表示パネルの製造方法であって、
前記貼り合わせ面同士を、面内方向における相対的な位置合わせであるアライメント処理を行いつつ、該面内方向と垂直な方向における該貼り合わせ面同士の間隔を狭めてゆくことで貼り合わせる貼り合わせ工程を有し、
前記貼り合わせ工程における前記アライメント処理は、前記貼り合わせ面同士が、前記接着剤が対向する貼り合わせ面に接触して発生するメニスカス力により互いに引きつけられるメニスカス吸着状態にあるときに行われることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
前記貼り合わせ工程において、一方の貼り合わせ面に作用する加圧力に対応する検出信号を出力する検出センサの出力値が、前記貼り合わせ面同士の間隔を狭め始めた時における初期基準値から減少して再び該初期基準値に達するまでの何れかのタイミングで前記アライメント処理が実行されることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示パネルの製造方
法。
前記貼り合わせ面同士の状態が前記メニスカス吸着状態にある期間のうち、前記検出センサの出力値の推移が前記初期基準値から減少してゆくメニスカス前期を経た後、該出力値の推移が前記初期基準値に向かって増加するように推移するメニスカス後期へ移行した後のタイミングで、前記アライメント処理が実行されることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示パネルの製造方法。