JP7431374B1 - 貼合済部材製造装置及び貼合済部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】構成を簡略化した貼合済部材製造装置及び貼合済部材の製造方法を提供する。【解決手段】貼合済部材製造装置１は、載置面１２を有する支持部材１１と、カメラ２１と、第２の部材８２に貼り合わせる際に第１の部材８１を支えるステージ３４と、支持部材１１を移動させる移動装置１３と、制御装置５０とを備える。制御装置５０は、載置面１２に対し標準位置に載置された第１の部材８１の位置があらかじめ記憶されていると共に、カメラ２１で撮像された第１の部材８１の標準位置からのずれを求め、受渡位置Ｐ３に移動した際に、求めたずれ分が修正されていて第１の部材８１が適正位置となる位置に支持部材１１を移動させる。貼合済部材の製造方法は、カメラ２１で撮像した第１の部材８１の標準位置からのずれを求め、このずれ分を修正して第１の部材８１を適正位置に移動させ、第１の部材８１をステージ３４に受け渡して第２の部材８２を貼り合わせる。【選択図】図１

Description

本開示は貼合済部材製造装置及び貼合済部材の製造方法に関し、特に貼り合わせる部材の位置合わせを伴う貼合済部材製造装置及び貼合済部材の製造方法に関する。

例えば、液晶パネルを製造する工程において、接着剤を介して液晶基板と保護ガラスとを貼り合わせることが行われる。このような、２つの部材を接着剤等の物質を介して貼り合わせる際、一般に、２つの部材の相対的な位置を合わせることが行われる。このような位置合わせとして、駆動装置によって駆動可能な部材載置台に載置された一方の部材を複数台のＣＣＤカメラで撮影し、ＣＣＤカメラで得られた画像に基づき駆動装置を駆動して部材載置台の位置を調節するものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特許第５４８６７０３号公報

特許文献１に記載の技術は、２つの部材を貼り合わせる場所で位置合わせを行っているが、貼り合わせ場所が例えば真空チャンバ内の場合、貼り合わせ場所にカメラを設置するのに特別な対応が必要な場合がある。このような事情に鑑みて、貼り合わせ場所に部材を移動させる前に位置合わせを済ませることも行われている。この事前位置合わせは、複数台のカメラが設けられた専用の位置合わせ自動ステージで行われている。この場合、部材は、自動ステージまで搬送アームで搬送されて自動ステージに受け渡され、自動ステージで位置合わせが行われた後、自動ステージから貼り合わせ場所まで規定の動きをする搬送アームに受け渡されて、貼り合わせ場所に搬送される。後段の搬送アームは、規定の動きをするので、自動ステージで位置合わせがされた状態の部材を受け取ると、貼り合わせ場所に移動したときに適正位置に部材を届けることができる。しかしながら、このようにして行われる事前位置合わせは、専用の位置合わせ自動ステージとその前後に配置される搬送アームとが用いられることとなり、構成部品が多く、機構が煩雑となっている。

本開示は上述の課題に鑑み、構成を簡略化した貼合済部材製造装置及び貼合済部材の製造方法を提供することに関する。

本開示の第１の態様に係る貼合済部材製造装置は、第１の部材を面で支持する載置面を有する支持部材と、前記載置面に載置された前記第１の部材を撮像するカメラと、前記支持部材から前記第１の部材を受け取って支えるステージであって、前記第１の部材が第２の部材に貼り合わせられる際に前記第１の部材を支えるステージと、前記載置面が前記載置面と同一の仮想面の上を移動するように前記支持部材を移動させる移動装置であって、前記第１の部材が前記載置面に載置される載置位置と、前記第１の部材が前記カメラに撮像される撮像位置と、前記第１の部材が前記ステージに受け渡しされる受渡位置と、を前記載置面が通るように前記支持部材を移動させる移動装置と、前記移動装置による前記支持部材の移動及び前記カメラによる前記第１の部材の撮像を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記撮像位置にある前記載置面に対して標準位置に載置されている前記第１の部材の位置があらかじめ記憶されていると共に、前記第１の部材を支持している前記載置面が前記撮像位置にあるときに前記カメラで撮像された前記第１の部材の前記標準位置からのずれを求め、その後前記載置面が前記受渡位置に移動した際に、求められた前記ずれの分が修正されていて前記載置面に載置された前記第１の部材が適正位置となる位置に前記支持部材を移動させるように、前記移動装置及び前記カメラを制御し、前記適正位置は、前記第１の部材を前記標準位置で支持している前記載置面が通常軌道で前記受渡位置に到達したときの前記第１の部材の位置であって、前記支持部材から前記ステージに受け渡しされて前記ステージに支持された前記第１の部材が前記第２の部材に対して位置合わせがされた位置である。

このように構成すると、第１の部材を支持部材に支持させてからステージに受け渡すまでの間に第１の部材を支持部材から外すことなく、位置ずれを把握し当該位置ずれを修正してステージに受け渡すことができる。したがって、従来用いられていた専用の位置合わせ自動ステージ及びその前後に配置される搬送アームが不要となり、装置構成を簡略化することができる。

また、本開示の第２の態様に係る貼合済部材製造装置は、上記本開示の第１の態様に係る貼合済部材製造装置において、前記移動装置は、前記支持部材を第１の方向に移動させる第１の移動装置と、前記支持部材を前記第１の方向に直交する第２の方向に移動させる第２の移動装置と、を有する。

このように構成すると、支持部材を、第１の方向及び第２の方向の少なくとも一方に移動させるだけで、載置面に支持された第１の部材を仮想面上の任意の位置に移動させることができる。

また、本開示の第３の態様に係る貼合済部材製造装置は、上記本開示の第１の態様又は第２の態様に係る貼合済部材製造装置において、前記載置面が前記仮想面に沿って角度を変えるように前記支持部材を移動させる角度可変装置を備える。

このように構成すると、載置面に対する第１の部材の仮想面上における傾きを修正することができる。

また、本開示の第４の態様に係る貼合済部材製造装置は、上記本開示の第１の態様乃至第３の態様のいずれか１つの態様に係る貼合済部材製造装置において、前記制御装置は、前記カメラに前記第１の部材を撮像させる際に、前記カメラに対して前記支持部材を相対的に移動させて、前記載置面に載置された前記第１の部材の部分の複数の箇所を前記カメラに撮像させる。ここで、カメラに対して支持部材を相対的に移動させることは、典型的には、カメラ及び支持部材の少なくとも一方を移動させることを含む。

このように構成すると、第１の部材の標準位置からのずれを複数の箇所で確認することができ、位置修正の精度を高めることができる。

また、本開示の第５の態様に係る貼合済部材製造装置は、上記本開示の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る貼合済部材製造装置において、前記カメラが、前記撮像位置にある前記載置面に支持された前記第１の部材の一部を撮像するように構成され、前記撮像位置にある前記載置面に支持された前記第１の部材の複数の部分を前記カメラが撮像できるように、前記カメラを移動させるカメラ可動装置を備える。

このように構成すると、１台のカメラで第１の部材の複数の部分を撮像することができる。

また、本開示の第６の態様に係る貼合済部材製造装置は、上記本開示の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る貼合済部材製造装置において、前記カメラの位置が固定されており、前記撮像位置が、第１の撮像位置と、前記第１の撮像位置とは別の第２の撮像位置とを含み、前記制御装置は、前記載置面が前記第１の撮像位置と前記第２の撮像位置とを通るように前記移動装置を移動させる。

このように構成すると、１台のカメラで第１の部材の部分の複数の箇所を撮像することができる。

また、本開示の第７の態様に係る貼合済部材製造装置は、上記本開示の第１の態様乃至第６の態様のいずれか１つの態様に係る貼合済部材製造装置において、前記ステージを収容する真空チャンバを備え、前記カメラが前記真空チャンバの外に配置されている。

このように構成すると、真空対応でないカメラを用いることができ、カメラの構成を簡素化することができる。

また、本開示の第８の態様に係る貼合済部材の製造方法は、上記本開示の第１の態様乃至第７の態様のいずれか１つの態様に係る貼合済部材製造装置を用いて、前記第１の部材と前記第２の部材とを貼り合わせた貼合済部材を製造する方法であって、前記載置位置で前記載置面に前記第１の部材を載置する工程と、前記撮像位置において前記載置面に支持されている前記第１の部材を前記カメラで撮像する工程と、前記制御装置が、前記カメラで撮像された前記第１の部材の前記標準位置からのずれを求める工程と、前記受渡位置において前記第１の部材が前記適正位置に来るように、求められた前記ずれの分を修正したうえで、前記載置面を前記受渡位置に移動させる工程と、前記受渡位置で、前記載置面に支持されている前記第１の部材を、前記ステージに受け渡す工程と、前記ステージに支えられた前記第１の部材に対して前記第２の部材を貼り合わせる工程と、を備える。

このように構成すると、第１の部材を支持部材に支持させてからステージに受け渡すまでの間に第１の部材を支持部材から外すことなく貼合済部材を製造することができ、製造効率を向上させることができる。

本開示によれば、第１の部材を支持部材に支持させてからステージに受け渡すまでの間に第１の部材を支持部材から外すことなく、位置ずれを把握し当該位置ずれを修正してステージに受け渡すことができる。

一実施の形態に係る貼合済部材製造装置の概略構成図である。 一実施の形態に係る貼合済部材製造装置が備える移動装置の概略側面図である。 一実施の形態に係る貼合済部材製造装置が備える貼合装置の構成を示す概略側面断面図である。 制御装置に設定された座標の例を示す図である。 一実施の形態に係る貼合済部材の製造の手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。

まず図１を参照して、一実施の形態に係る貼合済部材製造装置１を説明する。図１は、貼合済部材製造装置１の概略構成図である。貼合済部材製造装置１は、第１の部材（以下「第１部材８１」という）と第２の部材（以下「第２部材８２」という）とを、樹脂を介して貼り合わせた貼合済部材を製造する装置である。第１部材８１及び第２部材８２は、例えば、液晶ディスプレイ等の基板やレンズ等であり得る。第１部材８１として、液晶モジュールを適用してもよい。第１部材８１としての液晶モジュールは、矩形の平板状に形成されていてもよい。第２部材８２として、液晶を保護するカバーガラスを適用してもよい。第２部材８２としてのカバーガラスは、矩形の平板状に形成されていてもよい。第１部材８１と第２部材８２との間に供給される樹脂は、接着剤として機能するものであってもよい。この樹脂は、本実施の形態では、第１部材８１及び／又は第２部材８２に塗布されるときは流動性を有する所定の粘度の液体状となっており、第１部材８１と第２部材８２とを貼り合わせて増粘措置が施されると硬化する特性を有していてもよい。増粘措置としては、樹脂の性質に応じて、紫外線を照射する、加熱する、時間経過を待つ、等が挙げられる。

貼合済部材製造装置１は、貼合済部材を一旦製造し始めたら、第１部材８１及び第２部材８２について、それぞれ、当面は同じ材質、同じ形状、同じ大きさのものを扱い、同じ貼合済部材を複数製造するのが一般的である。貼合済部材製造装置１は、設定を変更することで、それまで製造していた貼合済部材を構成する第１部材８１及び／又は第２部材８２に対して、異なる材質及び／又は異なる形状及び／又は異なる大きさのものを扱うことができる。貼合済部材を製造するに際しては、第１部材８１と第２部材８２とを適切な位置で貼り合わせるために、位置合わせ（アライメント）が行われる。本実施の形態に係る貼合済部材製造装置１は、位置合わせのための構成が従来よりも簡略化したものになっている。貼合済部材製造装置１は、支持部材１１と、移動装置１３と、カメラ２１と、ステージ３４と、制御装置５０とを備えている。

支持部材１１は、第１部材８１を支持する部材である。支持部材１１は、第１部材８１を面で支持する載置面１２を有している。本実施の形態では、第１部材８１が矩形平板状に形成されているので、載置面１２は平面に形成されている。載置面１２の形状は、第１部材８１を面で支持することができる範囲において、四角形又はその他の多角形、円形あるいは楕円形等の種々の形状を採用することができるが、本実施の形態では矩形に形成されている。載置面１２の大きさは、第１部材８１の表面の面積に対して、同じであっても、大きくても、小さくてもよいが、載置の安定性の観点から０．２倍以上又は０．３倍以上とすることが好ましく、大型化を抑制する観点から１．５倍以下とすることが好ましい。本実施の形態では、載置面１２が水平に広がる向きで支持部材１１が配置されている。

支持部材１１は、本実施の形態では、第１部材８１を安定して支持する観点から、矩形の第１部材８１の図心が矩形の載置面１２の図心と一致し、第１部材８１の外周辺が載置面１２の対応する外周辺と平行になるように、第１部材８１を支持するのが好ましい。そこで、本実施の形態では、このような載置面１２と第１部材８１との位置関係にある状態を、第１部材８１が載置面１２に対して標準位置に載置されているということとする。標準位置は、貼合済部材を製造する際の位置合わせで利用する概念であって、載置面１２に対する第１部材８１の位置であり、任意の位置を設定することも可能であるが、本実施の形態では上記の位置を標準位置に設定することとしている。なお、支持部材１１は、本実施の形態では、第２部材８２も、第１部材８１と同じ要領で、支持することができるようになっている。

移動装置１３は、支持部材１１を移動させる装置である。移動装置１３は、本実施の形態では、載置面１２が仮想面の上を移動するように、支持部材１１を移動させるようになっている。仮想面は、載置面１２と同一の平面にある仮想の面である。本実施の形態では、載置面１２が水平に広がるように支持部材１１が配置されているので、仮想面も水平に広がることになる。換言すれば、本実施の形態における仮想面は、載置面１２と同じ高さで載置面１２の外側（周囲）に広がる水平面である。

図２を併せて参照するとより理解が進むように、移動装置１３は、本実施の形態では、第１の移動装置（以下「第１移動装置１４」という。）と、第２の移動装置（以下「第２移動装置１６」という。）と、を有している。第１移動装置１４は、支持部材１１を第１の方向（以下「Ｙ方向」という。）に移動させるものである。第１移動装置１４は、Ｙ方向に延びる細長いアーム１５の上を往復直線移動するようになっている。第１移動装置１４には、リニアサーボモータを採用してもよい。第１移動装置１４は、アーム１５の上及び支持部材１１の下に配置されている。換言すれば、第１移動装置１４は、支持部材１１とアーム１５との間に配置されている。なお、本実施の形態では、第１移動装置１４は、水平面内で往復回転移動することができるようになっている（図１参照）。つまり、本実施の形態における第１移動装置１４は、載置面１２が仮想面に沿って往復回転移動することができるように支持部材１１の角度を変える角度可変装置を兼ねている。

第２移動装置１６は、アーム１５を第２の方向（以下「Ｘ方向」という。）に移動させるものである。第２移動装置１６は、Ｘ方向に延びる細長い搬送レール１８の上を往復直線移動するようになっている。第２移動装置１６には、リニアサーボモータを採用してもよい。第２移動装置１６は、搬送レール１８の上及びアーム１５の下に配置されている。換言すれば、第１移動装置１４は、アーム１５と搬送レール１８との間に配置されている。移動装置１３は、第２移動装置１６がアーム１５をＸ方向に動かし、アーム１５上を移動する第１移動装置１４が支持部材１１をＹ方向に動かす。このように第１移動装置１４及び第２移動装置１６を動かすことで、移動装置１３は、支持部材１１の載置面１２を、移動装置１３の可動範囲内における仮想面内の任意の位置に移動させることができるようになっている。

カメラ２１は、支持部材１１の載置面１２に載置されている第１部材８１を撮像するものである。カメラ２１は、載置面１２に対して第１部材８１が載置されている位置を確認するために、第１部材８１を撮像する。カメラ２１は、典型的にはＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラを用いることができる。カメラ２１は、本実施の形態では、載置面１２の移動範囲における上方に設けられており、載置面１２に載置されている第１部材８１を上方から撮像するようになっている。カメラ２１は、第１部材８１の配置を高精度で把握する観点から、第１部材８１の全体が収まるのではなく一部が収まる画角を有することが好ましく、本実施の形態では第１部材８１の角部が収まる画角を有している。カメラ２１が第１部材８１の一部を撮像するものである場合、第１部材８１の配置を高精度で把握する観点から、第１部材８１の一部の複数箇所を撮像するために、カメラ２１と支持部材１１とが相対的に移動可能であることが好ましい。本実施の形態では、カメラ２１を移動させるカメラ可動装置２３（以下、単に「可動装置２３」という。）がカメラ２１に設けられている。可動装置２３は、カメラレール２５に沿って移動することができるようになっている。カメラレール２５は、典型的には、貼合済部材製造装置１の筐体（不図示）を支えるフレーム（不図示）に支持されている。カメラレール２５は、第１部材８１の外周に対応する矩形の環状に配置されている。

ステージ３４は、第１部材８１と第２部材８２とを貼り合わせる際に、第１部材８１を支えるものである。ステージ３４は、本実施の形態ではチャンバ３１に収容されている。チャンバ３１は、本実施の形態では真空チャンバである。上述のカメラ２１は、チャンバ３１の外に配置されている。したがって、カメラ２１は、真空対応の仕様のものを必要とせず、比較的簡素な構成のカメラを採用することができる。なお、図１に示すステージ３４は、概念が示されたものであるため、ステージ３４まわりの構成を別途説明する。

図３は、本実施の形態に係る貼合済部材製造装置１が備える貼合装置３０を示す概略側面断面図である。貼合装置３０は、チャンバ３１と、ステージ３４とを有している。ステージ３４は、前述のように、チャンバ３１に収容されている。チャンバ３１は、蓋チャンバ３２と、底チャンバ３３とを含んでいる。蓋チャンバ３２及び底チャンバ３３は、それぞれ、水平に広がるように配置された板状の部材の外周に、蓋チャンバ３２では当該板状の部材の下面から下方に延び、底チャンバ３３では当該板状の部材の上面から上方に延びる外周壁がそれぞれ設けられている。チャンバ３１は、蓋チャンバ３２及び底チャンバ３３の少なくとも一方が上下に移動することで、開閉可能に構成されている。本実施の形態では、底チャンバ３３が上下に移動するようになっている。チャンバ３１は、第１部材８１及び第２部材８２を出し入れするときは蓋チャンバ３２と底チャンバ３３とが離れて開状態となり、第１部材８１と第２部材８２との貼り合わせを行うときは蓋チャンバ３２と底チャンバ３３との外壁同士が接触して閉状態となる。チャンバ３１は、閉状態のときに内部の空間を密閉するように構成されている。

ステージ３４は、本実施の形態では、底板３５と、下支持ピン３６とを有している。底板３５は、第１部材８１を包含する大きさの表面を持つ板状の部材になっている。底板３５は、その上面が水平になるようにして底チャンバ３３の板状部材の上面に設けられており、底チャンバ３３の上下動と共に上下に移動するように構成されている。底板３５は、典型的には第１部材８１よりも硬い材料で形成されている。下支持ピン３６は、細長い円筒状の部材の複数で構成されている。下支持ピン３６は、各円筒状部材が鉛直に延びるように配置されており、各円筒状部材の上端で第１部材８１の下面を支持するようになっている。下支持ピン３６を構成する各円筒状部材の数及び配置間隔は、第１部材８１を安定的に支持する観点から決定すればよく、本実施の形態では４つの円筒状部材が第１部材８１の４つの角部よりも第１部材８１の図心に寄った位置に配置されている。下支持ピン３６は、各円筒状部材が底板３５及び底チャンバ３３を貫通してチャンバ３１の外に延びている。下支持ピン３６の各円筒状部材が底板３５及び底チャンバ３３を貫通する部分はシール部材が設けられており、閉状態のチャンバ３１の内部空間の密閉が維持されるようになっている。下支持ピン３６は、各円筒状部材のチャンバ３１の外に位置する端部が、配管（不図示）を介して真空ポンプ（不図示）に接続されており、この真空ポンプの作動によって各円筒状部材の内部を負圧にすることで、第１部材８１を吸着保持することができるようになっている。

チャンバ３１内には、上支持ピン３８及びプレスプレート３９も設けられている。上支持ピン３８は、第２部材８２を吸着保持するものである。上支持ピン３８は、下支持ピン３６と同様に、細長い円筒状の部材の複数で構成されている。上支持ピン３８を構成する各円筒状部材は、鉛直に延びるように配置されており、蓋チャンバ３２を貫通して、上端がチャンバ３１の外に位置している。上支持ピン３８の各円筒状部材が蓋チャンバ３２を貫通する部分はシール部材が設けられており、閉状態のチャンバ３１の内部空間の密閉が維持されるようになっている。上支持ピン３８は、各円筒状部材のチャンバ３１の外に位置する端部が、配管（不図示）を介して真空ポンプ（不図示）に接続されている。上支持ピン３８は、各円筒状部材の下端に第２部材８２の上面を接触させて、真空ポンプを作動することにより、第２部材８２を吸着保持することができるようになっている。上支持ピン３８を構成する各円筒状部材の数及び配置間隔は、第２部材８２を安定的に保持する観点から決定すればよく、本実施の形態では下支持ピン３６の各円筒状部材と同じ数が同じ間隔で配置されている。

プレスプレート３９は、第１部材８１と第２部材８２とを貼り合わせるときに、第２部材８２を第１部材８１に向けて押し付けるものである。プレスプレート３９は、第２部材８２を包含する大きさの表面を持つ板状の部材であり、底板３５の上方に、表面が底板３５の表面に対向する向きで、典型的には蓋チャンバ３２の中に配置されている。プレスプレート３９には、上支持ピン３８の各円筒状部材が貫通している。また、プレスプレート３９には、プレスプレート３９を支持する支持棒４０が取り付けられている。支持棒４０は蓋チャンバ３２を貫通しており、支持棒４０が蓋チャンバ３２を貫通する部分はシール部材が設けられている。支持棒４０は可動装置（不図示）に接続されており、この可動装置を作動させることでプレスプレート３９を上下に移動させることができるようになっている。なお、蓋チャンバ３２には、真空ポンプ（不図示）に接続された配管３７も貫通していて、真空ポンプを作動させることで、密閉したチャンバ３１の内部を真空にすることができるようになっている。配管３７が蓋チャンバ３２を貫通する部分もシールされている。以下、ステージ３４まわりの構成に言及しているときは、適宜図３を参照することとする。

再び図１を主に参照して、貼合済部材製造装置１の説明を続ける。前述のように、支持部材１１の載置面１２は、移動装置１３によって仮想面内を移動する。本実施の形態では、移動する載置面１２は、載置位置Ｐ１、撮像位置Ｐ２、受渡位置Ｐ３で一時停止するようになっている。ここで、載置位置Ｐ１は、第１部材８１が載置面１２に載置される位置、換言すれば載置面１２が第１部材８１を受け取る位置である。載置位置Ｐ１においては、典型的には、ロボットハンド（不図示）が第１部材８１を載置面１２に載置するようになっている。撮像位置Ｐ２は、載置面１２に載置されている第１部材８１をカメラ２１が撮像する位置であり、典型的にはカメラレール２５の下方の位置になる。受渡位置Ｐ３は、載置面１２に載置されている第１部材８１をステージ３４に受け渡す位置であり、典型的にはチャンバ３１に隣接した位置になる。受渡位置Ｐ３においては、典型的には、ロボットハンド（不図示）が第１部材８１を載置面１２からステージ３４に移動させるようになっている。受渡位置Ｐ３に設けられたロボットハンドは、受渡位置Ｐ３からステージ３４へ、第１部材８１をあらかじめ決められた距離だけ移動させるように構成されている。したがって、受渡位置Ｐ３における第１部材８１の位置が、ステージ３４に移送したときの第１部材８１の位置に反映されることとなる。換言すれば、受渡位置Ｐ３において第１部材８１が適正位置からずれていれば、ステージ３４に移送された際の第１部材８１の位置も、第２部材８２との貼り合わせの際に位置が合った状態からずれることとなる。ここで、「適正位置」は、受渡位置Ｐ３に設けられたロボットハンドが第１部材８１を受渡位置Ｐ３からステージ３４に移送したときに第１部材８１が第２部材８２に対して位置合わせされた位置にある状態となる、受渡位置Ｐ３における第１部材８１の位置である。換言すれば、受渡位置Ｐ３に設けられたロボットハンドが、第２部材８２に対して位置合わせがされている第１部材８１を、逆方向であるステージ３４から支持部材１１の方にあらかじめ決められた距離だけ移動させたと仮定したときの、第１部材８１の位置である。上述の載置位置Ｐ１、撮像位置Ｐ２、受渡位置Ｐ３は、いずれも、仮想面上における載置面１２の位置である。なお、載置位置Ｐ１は、典型的には撮像位置Ｐ２とは異なる位置に設定されているが、撮像位置Ｐ２と同じ位置に設定して、載置位置Ｐ１において第１部材８１の撮像を行うようにしてもよい。

移動装置１３によって移動する支持部材１１（載置面１２）は、載置位置Ｐ１において第１部材８１が載置面１２に対して標準位置に載置されたとき、受渡位置Ｐ３において第１部材８１が適正位置となるためにはＸ方向にだけ移動すれば足りるようになっている。この場合、支持部材１１は、Ｙ方向への移動及び仮想面内における載置面１２の回転は行われない。このように、支持部材１１（ひいては載置面１２）が載置位置Ｐ１から受渡位置Ｐ３に移動する過程で、Ｘ方向にだけ移動して、Ｙ方向への移動及び仮想面内における載置面１２の回転は行われない載置面１２の軌道を、「通常軌道」ということとする。貼合済部材製造装置１は、載置位置Ｐ１において第１部材８１が載置面１２に対して標準位置に載置されれば、載置面１２（すなわち支持部材１１）を通常軌道で移動させるだけで、受渡位置Ｐ３において第１部材８１を適正位置に置くことができる。しかし、載置位置Ｐ１において第１部材８１が載置面１２に対して標準位置からずれた位置に載置されれば、載置面１２を通常軌道で移動させるだけでは受渡位置Ｐ３において第１部材８１を適正位置に置くことができない。そこで、本実施の形態に係る貼合済部材製造装置１では、専用の位置合わせ自動ステージを用いることなく、制御装置５０が、カメラ２１で撮像した第１部材８１について標準位置からのずれを求め、第１部材８１を受渡位置Ｐ３に搬送するまでにずれを修正するようにしている。

制御装置５０は、貼合済部材製造装置１の動作を制御する機器である。制御装置５０は、移動装置１３と電気的に接続（有線又は無線による接続。以下同じ。）されており、移動装置１３に支持部材１１をＸ方向へ移動、Ｙ方向へ移動、及び仮想面内における載置面１２の回転をさせるように移動装置１３を制御する。また、制御装置５０は、カメラ２１と電気的に接続されており、カメラ２１に撮像を実行させると共にカメラ２１が撮像した画像をデータとして制御装置５０に送信するようにカメラ２１を制御する。また、制御装置５０は、可動装置２３と電気的に接続されており、可動装置２３によってカメラ２１をカメラレール２５に沿って移動させるように可動装置２３を制御する。また、制御装置５０は、載置位置Ｐ１及び受渡位置Ｐ３のそれぞれに設けられたロボットハンド（不図示）と電気的に接続されており、各ロボットハンドの動作を制御する。また、制御装置５０は、チャンバ３１と電気的に接続されており、底チャンバ３３（ひいては底板３５）を上下に移動させるようにチャンバ３１を制御する。また、制御装置５０は、下支持ピン３６及び上支持ピン３８のそれぞれに接続されている真空ポンプ（不図示）と電気的に接続されており、下支持ピン３６及び上支持ピン３８による第１部材８１部材及び第２部材８２の保持の有無を行うように真空ポンプを制御する。また、制御装置５０は、配管３７に接続された真空ポンプ（不図示）と電気的に接続されており、真空ポンプの作動によりチャンバ３１内の真空度を調節するように真空ポンプを制御する。また、制御装置５０は、プレスプレート３９に対して支持棒４０を介して接続された可動装置（不図示）と電気的に接続されており、プレスプレート３９を上下に移動させるように可動装置を制御する。

図４に示すように、制御装置５０は、本実施の形態では、仮想面の任意の位置を座標で特定できるように、仮想面に対してＸＹ座標を割り当てている。この座標は、通常軌道を移動する載置面１２の図心の軌道がＸ軸に重なるように設定することが好ましい。この座標の原点は任意に設定することができるが、本実施の形態では、載置面１２が撮像位置Ｐ２にあるときの載置面１２の図心を原点に設定することとしている。つまり、載置面１２の図心は、載置位置Ｐ１にあるときの座標が（０、０）となる。また、載置面１２の図心の座標は、本実施の形態では、載置位置Ｐ１にあるときに（－ａ、０）となり、受渡位置Ｐ３にあるときに（ｂ、０）となる。また、制御装置５０は、撮像位置Ｐ２にある載置面１２に対して標準位置に載置されている第１部材８１の位置があらかじめ記憶されている。このとき、典型的には、第１部材８１の外周縁上の複数の点の座標が記憶されていることで、撮像位置Ｐ２において標準位置に載置されている第１部材８１の位置が制御装置５０に記憶されている。なお、制御装置５０に記憶される第１部材８１の外周縁上の点は、第１部材８１の外周全体を連続的に表すものでもよいが、第１部材８１の角の点の２点以上（３点又は４点でもよい）をあらかじめ記憶しておくこととしてもよい。

制御装置５０は、また、カメラ２１から受信した撮像データに基づいて特定した第１部材８１の位置を、あらかじめ記憶されている第１部材８１の位置と比較して、撮像した第１部材８１の位置の標準位置からのずれを求めることができるように構成されている。制御装置５０は、カメラレール２５上の特定の位置においてカメラ２１が撮像した画像に対してあらかじめ座標を付与しておくことにより、撮像した第１部材８１の標準位置からのずれを特定することができるように構成されている。

貼合済部材製造装置１は、上記のほか、樹脂供給装置４５が設けられている。樹脂供給装置４５は、第１部材８１及び／又は第２部材８２に樹脂を供給（典型的には塗布）するものである。この樹脂の供給は、載置位置Ｐ１から受渡位置Ｐ３の間で行われることとしてもよく、本実施の形態では載置位置Ｐ１と撮像位置Ｐ２との間で行われるようになっている。つまり、貼合済部材製造装置１は、樹脂供給装置４５が載置位置Ｐ１と撮像位置Ｐ２との間に設けられている。樹脂供給装置４５も、制御装置５０と電気的に接続されている。制御装置５０は、樹脂供給装置４５から樹脂の供給及び停止を適時に行うように樹脂供給装置４５を制御する。

次に図５を参照して、貼合済部材の製造方法を説明する。図５は、貼合済部材の製造の手順を示すフローチャートである。以下に説明する貼合済部材の製造方法は、これまで説明してきた貼合済部材製造装置１を用いて実行される。以下の貼合済部材製造装置１を用いた貼合済部材の製造方法の説明は、貼合済部材製造装置１の作用の説明を兼ねている。以下の説明において、貼合済部材製造装置１の構成に言及しているときは、適宜図１～図４を参照することとする。

貼合済部材製造装置１の停止中は、典型的には支持部材１１の載置面１２が載置位置Ｐ１にあるが、貼合済部材製造装置１を起動したときに載置面１２が載置位置Ｐ１に移動することとしてもよい。本実施の形態では、貼合済部材の製造を開始したら、ロボットハンド（不図示）が、ストッカ（不図示）に収容されている複数の第１部材８１から１つを取り出し、載置位置Ｐ１にある載置面１２に載置する（Ｓ１）。このとき、第１部材８１が載置面１２に対して標準位置に載置されるのが理想であるが、標準位置からずれた位置に載置される場合もあり得る。第１部材８１が載置面１２に載置されたら、制御装置５０は、移動装置１３を制御して、載置面１２を撮像位置Ｐ２に移動させる（Ｓ２）。このとき、撮像位置Ｐ２が載置位置Ｐ１と同じ位置に設定されている場合は、載置面１２の移動量は０となる。なお、詳細な説明は省略するが、本実施の形態では、載置面１２が載置位置Ｐ１から撮像位置Ｐ２に移動する間に、樹脂供給装置４５から第１部材８１の表面への樹脂の供給（塗布）が行われる。

載置面１２が撮像位置Ｐ２に移動したら、制御装置５０は、カメラ２１を制御して、載置面１２に載置されている第１部材８１をカメラ２１に撮像させる（Ｓ３）。このとき、制御装置５０は、カメラ２１が撮像した画像を制御装置５０に送信するように、カメラ２１を制御する。前述のように、本実施の形態では、カメラ２１が撮像するのは第１部材８１の一部となっている。そのため、制御装置５０は、第１部材８１の複数の特定の箇所（典型的には角部）をカメラ２１に撮像させるために、カメラレール２５に沿ってカメラ２１を移動させるように可動装置２３を制御する。制御装置５０は、複数の箇所でカメラ２１が撮像した画像のそれぞれを制御装置５０に送信するように、カメラ２１を制御する。

制御装置５０は、カメラ２１から画像を受信したら、制御装置５０にあらかじめ記憶されている、載置面１２に対して標準位置にある第１部材８１の位置と対比して、撮像した第１部材８１の標準位置からのずれを求める（Ｓ４）。このとき、制御装置５０における演算上で設定されている座標を用いて標準位置からのずれを求めると、ずれの量を明確に特定することができて好適である。例えば、制御装置５０に設定された座標上で、撮像した第１部材８１の標準位置からのずれが、（２、３）であると特定することができる。

次に、制御装置５０は、移動装置１３を制御して、載置面１２に載置されている第１部材８１が受渡位置Ｐ３における適正位置になるように、載置面１２を移動させる（Ｓ５）。このとき、制御装置５０は、前の工程で求めた第１部材８１の標準位置からのずれの分を修正して載置面１２を移動させる。例えば、前の工程で求めた第１部材８１の標準位置からのずれが（２、３）である場合、載置面１２を撮像位置Ｐ２から通常軌道で受渡位置Ｐ３に移動させると、載置面１２に載置されている第１部材８１は適正位置から（２、３）の分だけずれることとなる。そこで、制御装置５０は、載置面１２を撮像位置Ｐ２から受渡位置Ｐ３に移動させる際に、載置面１２が、通常軌道で移動する場合から（－２、－３）だけずれた位置にくるように、移動装置１３を制御する。上記の例の場合、載置面１２をこのように動かすと、この載置面１２に載置された第１部材８１が、受渡位置Ｐ３において適正位置に置かれることとなる。このように、本実施の形態に係る貼合済部材製造装置１では、載置位置Ｐ１において載置面１２に載置した第１部材８１を、載置面１２から移動させることなく、位置ずれを修正して、受渡位置Ｐ３における適正位置に移動させることができる。このため、貼合済部材製造装置１では、専用の位置合わせ自動ステージ及びその前後に配置される搬送アームを設けなくて済み、その分、装置の小型化、コストダウン、及び装置機構の簡素化を図ることができる。

第１部材８１を適正位置に移動させたら、制御装置５０は、ロボットハンド（不図示）を制御して、第１部材８１を支持部材１１の載置面１２からステージ３４に移動させる（Ｓ６）。このとき、制御装置５０は、下支持ピン３６の各円筒状部材の内部に流体的に接続されている真空ポンプ（不図示）を制御して、下支持ピン３６に第１部材８１を吸着保持させる。第１部材８１を下支持ピン３６に保持させたら、第２部材８２を上支持ピン３８で支持する（Ｓ７）。このとき、第２部材８２に対しても、支持部材１１及び移動装置１３等を用いて、第１部材８１と同様に、載置面１２に載置し、カメラ２１で撮像して標準位置からのずれを求め、当該ずれ分を修正して適正位置に移動させ、上支持ピン３８に吸着保持させてもよい。これにより、第２部材８２も、簡便な構成で、上支持ピン３８に位置合わせされた状態で支持させることができる。

第２部材８２を上支持ピン３８に支持させたら、制御装置５０は、底チャンバ３３を上昇させてチャンバ３１を閉じるようにチャンバ３１を制御し、配管３７に流体的に接続されている真空ポンプ（不図示）を制御して、チャンバ３１の内部を真空にする（Ｓ８）。チャンバ３１の内部を真空にしたら、制御装置５０は、プレスプレート３９に間接的に接続された可動装置（不図示）を制御して、プレスプレート３９を底板３５に向けて押し付け、第１部材８１と第２部材８２とを貼り合わせる（Ｓ９）。第１部材８１と第２部材８２とが貼り合わせられることで、貼合済部材が製造される。貼合済部材が製造されたら、制御装置５０は、真空ポンプ（不図示）を停止してチャンバ３１内を周囲環境圧力に戻すように真空ポンプを制御すると共に、チャンバ３１を制御してチャンバ３１を開け、チャンバ３１から貼合済部材を取り出す（Ｓ１０）。これで、１つの貼合済部材を得ることができる。引き続き次の貼合済部材を製造する場合は、上述のフローを繰り返せばよい。

以上で説明したように、本実施の形態に係る貼合済部材製造装置１によれば、載置位置Ｐ１において載置面１２に載置した第１部材８１を、載置面１２から移動させることなく、位置ずれを修正して、受渡位置Ｐ３における適正位置に移動させることができる。このため、専用の位置合わせ自動ステージ及びその前後に配置される搬送アームを設けなくて済み、装置の小型化、コストダウン、及び装置機構の簡素化を図ることができる。また、カメラ２１がチャンバ３１の外に設けられているので、真空対応の仕様のカメラ２１を採用しなくて済み、比較的簡素な構成のカメラを採用することができる。また、カメラ２１の他に、可動装置２３及びカメラレール２５を備えているので、カメラ２１をカメラレール２５に沿って移動させることができる。このように、カメラ２１を第１部材８１に対して相対的に移動させることができることで、第１部材８１の一部を拡大して撮像した画像を複数得ることができ、第１部材８１の配置を高精度で把握することができる。

以上の説明では、撮像位置Ｐ２で静止している第１部材８１に対してカメラ２１が移動することにより第１部材８１の複数の位置を撮像することとした。しかしながら、カメラ２１の位置を固定して、支持部材１１の載置面１２に載置された第１部材８１を移動装置１３で移動させることによって第１部材８１の複数の位置を撮像することとしてもよい。このとき、撮像位置は、載置面１２の図心が制御装置５０における座標上の原点となる第１の撮像位置に加え、載置面１２の図心が制御装置５０における座標上の原点とは別の位置となる第２の撮像位置を含むようにするとよい。第２の撮像位置は、第１の撮像位置で得られる第１部材８１の部分の画像とは異なる第１部材８１の部分の画像を得ることができる位置である。なお、撮像位置は、第１の撮像位置及び第２の撮像位置の他に、さらに別の第１部材８１の部分の画像を得ることができる第３の撮像位置、第４の撮像位置、第５の撮像位置等を有することとしてもよい。

以上の説明では、貼合済部材製造装置１が、内部を真空にすることができるチャンバ３１を備えることとした。しかしながら、第１部材８１と第２部材８２との貼り合わせを真空環境下で行わなくてもよい場合は、チャンバ３１を省略することができる。この場合、搬送レール１８を下支持ピン３６の位置まで延ばし、受渡位置Ｐ３を下支持ピン３６の上方の位置に設定することで、ロボットハンド（不図示）によらず、下支持ピン３６が第１部材８１を支持部材１１から直接受け取ることとしてもよい。

以上の説明では、樹脂供給装置４５から第１部材８１に樹脂を供給（塗布）することとしたが、第１部材８１に代えて又は第１部材８１に加えて、第２部材８２に樹脂を供給（塗布）することとしてもよい。

以上の説明では、本開示の実施の形態に係る貼合済部材製造装置及び貼合済部材の製造方法を、一例として主に図１乃至図５を用いて説明したが、各部の構成、構造、数、配置、形状、材質などに関しては、上記具体例に限定されず、当業者が適宜選択的に採用したものも、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に包含される。

１ 貼合済部材製造装置
１１ 支持部材
１２ 載置面
１３ 移動装置
１４ 第１移動装置（第１の移動装置）
１６ 第２移動装置（第２の移動装置）
２１ カメラ
２３ 可動装置（カメラ可動装置）
３１ チャンバ（真空チャンバ）
３４ ステージ
５０ 制御装置
８１ 第１部材
８２ 第２部材
Ｐ１ 載置位置
Ｐ２ 撮像位置
Ｐ３ 受渡位置

Claims (8)

1. 第１の部材を面で支持する載置面を有する支持部材と、
   前記載置面に載置された前記第１の部材を撮像するカメラと、
   前記支持部材から前記第１の部材を受け取って支えるステージであって、前記第１の部材が第２の部材に貼り合わせられる際に前記第１の部材を支えるステージと、
   前記載置面が前記載置面と同一の仮想面の上を移動するように前記支持部材を移動させる移動装置であって、前記第１の部材が前記載置面に載置される載置位置と、前記第１の部材が前記カメラに撮像される撮像位置と、前記第１の部材が前記ステージに受け渡しされる受渡位置と、を前記載置面が通るように前記支持部材を移動させる移動装置と、
   前記移動装置による前記支持部材の移動及び前記カメラによる前記第１の部材の撮像を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記撮像位置にある前記載置面に対して標準位置に載置されている前記第１の部材の位置があらかじめ記憶されていると共に、前記第１の部材を支持している前記載置面が前記撮像位置にあるときに前記カメラで撮像された前記第１の部材の前記標準位置からのずれを求め、その後前記載置面が前記受渡位置に移動した際に、求められた前記ずれの分が修正されていて前記載置面に載置された前記第１の部材が適正位置となる位置に前記支持部材を移動させるように、前記移動装置及び前記カメラを制御し、
   前記適正位置は、前記第１の部材を前記標準位置で支持している前記載置面が通常軌道で前記受渡位置に到達したときの前記第１の部材の位置であって、前記支持部材から前記ステージに受け渡しされて前記ステージに支持された前記第１の部材が前記第２の部材に対して位置合わせがされた位置である、
   貼合済部材製造装置。
2. 前記移動装置は、前記支持部材を第１の方向に移動させる第１の移動装置と、前記支持部材を前記第１の方向に直交する第２の方向に移動させる第２の移動装置と、を有する、
   請求項１に記載の貼合済部材製造装置。
3. 前記載置面が前記仮想面に沿って角度を変えるように前記支持部材を移動させる角度可変装置を備える、
   請求項１に記載の貼合済部材製造装置。
4. 前記制御装置は、前記カメラに前記第１の部材を撮像させる際に、前記カメラに対して前記支持部材を相対的に移動させて、前記載置面に載置された前記第１の部材の部分の複数の箇所を前記カメラに撮像させる、
   請求項１に記載の貼合済部材製造装置。
5. 前記カメラが、前記撮像位置にある前記載置面に支持された前記第１の部材の一部を撮像するように構成され、
   前記撮像位置にある前記載置面に支持された前記第１の部材の複数の部分を前記カメラが撮像できるように、前記カメラを移動させるカメラ可動装置を備える、
   請求項４に記載の貼合済部材製造装置。
6. 前記カメラの位置が固定されており、
   前記撮像位置が、第１の撮像位置と、前記第１の撮像位置とは別の第２の撮像位置とを含み、
   前記制御装置は、前記載置面が前記第１の撮像位置と前記第２の撮像位置とを通るように前記移動装置を移動させる、
   請求項４に記載の貼合済部材製造装置。
7. 前記ステージを収容する真空チャンバを備え、
   前記カメラが前記真空チャンバの外に配置されている、
   請求項１に記載の貼合済部材製造装置。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の貼合済部材製造装置を用いて、前記第１の部材と前記第２の部材とを貼り合わせた貼合済部材を製造する方法であって、
   前記載置位置で前記載置面に前記第１の部材を載置する工程と、
   前記撮像位置において前記載置面に支持されている前記第１の部材を前記カメラで撮像する工程と、
   前記制御装置が、前記カメラで撮像された前記第１の部材の前記標準位置からのずれを求める工程と、
   前記受渡位置において前記第１の部材が前記適正位置に来るように、求められた前記ずれの分を修正したうえで、前記載置面を前記受渡位置に移動させる工程と、
   前記受渡位置で、前記載置面に支持されている前記第１の部材を、前記ステージに受け渡す工程と、
   前記ステージに支えられた前記第１の部材に対して前記第２の部材を貼り合わせる工程と、を備える、
   貼合済部材の製造方法。