JPWO2008093408A1 - 粘着チャック装置 - Google Patents

Abstract

剥離手段による剥離進行方向にはワークを容易に剥離する。剥離手段３の作動に伴う粘着部材２に対するワークＡの剥離進行方向へ単位面積当たりの粘着力が増加するように粘着部材２を配置することにより、剥離手段３の作動に伴い粘着部材２から小さな剥離力でワークＡが剥がれ始め、その剥離がスムーズに進行し、この剥離進行方向と異なる方向へ剥がす場合には、該剥離手段３の作動による剥離力に比べて遙かに大きな力が必要となる。

Description

本発明は、例えば液晶ディスプレー（ＬＣＤ）やプラズマディスプレー（ＰＤＰ）やフレキシブルディスプレイなどのフラットパネルディスプレーの製造過程において、ＣＦガラスやＴＦＴガラスなどのガラス製基板か又はＰＥＳ（Poly-Ether-Sulphone）などのプラスチックフィルムなどからなる合成樹脂製基板を粘着保持して貼り合わせる基板貼り合わせ機を含む基板組立装置や、このような基板などの絶縁体、導電体又は半導体ウエハなどのワーク（被処理体）を搬送する基板搬送装置などに用いられる粘着チャック装置に関する。
詳しくは、保持板に対しワークが粘着部材を介して粘着保持され、剥離手段により該粘着部材からワークを強制的に剥がして保持板と隔離する粘着チャック装置に関する。

従来、この種の粘着チャック装置として、上方の保持板（加圧板）に開口を複数設け、これら開口内に回転用アクチュエータと上下駆動用アクチュエータを夫々備え、夫々の回転用アクチュエータから下方に向かって伸びた回転軸の先端に粘着部材が取り付けられ、上下駆動用アクチュエータの動作により開口内で各粘着部材を下降させ、これら粘着部材と吸引吸着で上方のワーク（基板）を保持して、位置決めしながら貼り合わせを行い、粘着部材を加圧板内に退行させる時は、粘着部材をワーク面に対して回転用アクチュエータにより捻りながら、又は捻ってから上下駆動用アクチュエータにより退行させて、粘着部材を上のワークから引き剥がすものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、少なくとも上方の保持板（加圧板）に粘着部材（粘着シート）を設けると共に、開口を複数設け、これら開口内に剥離手段（剥離機構）として、上下駆動用アクチュエータで駆動する押し軸が設けられ、これら粘着部材と吸引吸着で上方のワーク（基板）を保持して、位置決めしながら貼り合わせを行い、その後、押し軸の押し動作で粘着シートから上方のワークを押し剥がすものもある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−２７３５０８号公報（第３−５頁、図２，５） 特開２００３−２８３１８５号公報（第３−５頁、図３−４）

しかし乍ら、このような従来の粘着チャック装置では、粘着部材の粘着力に方向性がないため、アクチュエータや押し軸などの剥離手段によって粘着部材からワークが容易に剥がれるように粘着力を弱く設定すると、剥離手段以外の外力でワークが容易に剥がれて確実に粘着保持できず、ワークが落下したり、貼り合わせ時に位置ズレが発生して、製品に不良を出すおそれがあるという問題があった。
また逆に粘着部材の粘着力を強く設定すると、ワークの剥離性能が低下して、ワーク同士をうまく貼り合わせことができなかったり、液晶の真空貼り合せにおいては、表示セル部分の中に気泡が残ったりして、製品に不良を出すおそれがある問題があった。

本発明のうち第一の発明は、剥離手段による剥離進行方向にはワークを容易に剥離することを目的としたものである。
第二の発明及び第三の発明は、第一の発明の目的に加えて、簡単な構造で粘着部材の粘着力に方向性を持たせることを目的としたものである。
第四の発明は、第一の発明、第二の発明または第三の発明に記載の発明の目的に加えて、簡単な構造でワークの剥離開放を確実に行うことを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明のうち第一の発明は、剥離手段の作動に伴う剥離進行方向へ、単位面積当たりの粘着力が増加するように粘着部材を配置したことを特徴とするものである。
ここで言う「剥離手段の作動に伴う剥離進行方向」とは、剥離手段が作動すると、ワークがそれの作用点から剥離を開始して広がって行くが、この方向を本発明では剥離進行方向と称している。
第二の発明は、第一の発明の構成に、前記剥離手段の作動に伴う剥離進行方向へ単位面積当たりの粘着力が増加するように設定する手段として、ワークに対する粘着部材の粘着面積を、上記粘着部材に対するワークの剥離進行方向へ増大した構成を加えたことを特徴とする。
第三の発明は、第一の発明の構成に、前記剥離手段の作動に伴う剥離進行方向へ単位面積当たりの粘着力が増加するように設定する手段として、ワークに対する粘着部材の弾性変形量を、上記粘着部材に対するワークの剥離進行方向へ増大した構成を加えたことを特徴とする。
第四の発明は、第一の発明、第二または第三の発明の構成に、前記粘着部材と剥離手段とを組とし、これらの複数組を保持板に対して適宜間隔毎に分散配置した構成を加えたことを特徴とする。

本発明のうち第一の発明は、剥離手段の作動に伴う剥離進行方向へ、単位面積当たりの粘着力が増加するように粘着部材を配置することにより、剥離手段の作動に伴い粘着部材から小さな剥離力でワークが剥がれ始め、その剥離が極めてスムーズに進行するものの、この剥離進行方向と異なる方向へ剥がす場合には、該剥離手段の作動による剥離力に比べて遙かに大きな力が必要となる。
従って、剥離手段による剥離進行方向にはワークを容易に剥離することができる。
その結果、粘着部材の粘着力に方向性がない従来のものに比べ、より弱い力の剥離力でワークをスムーズに剥離ができると共に、ワーク落下などのプロセス上の不具合が発生し難い。
それにより液晶パネルディスプレーの基板組立装置に用いた場合には、パネル内への気泡の混入や、スペーサーの潰れなどによるムラの発生などの不具合に対して大きなマージンを得ることができる。
また、粘着部材とワークとの間に、異物の噛み込みなどで局所的に粘着力が低下しても、剥離開始端部を除く大部分の粘着力は強いため、剥離の連鎖が発生せず、ワークを確実に粘着保持できる。

第二の発明は、第一の発明の効果に加えて、剥離手段の作動に伴う剥離進行方向へ単位面積当たりの粘着力が増加するように設定する手段として、ワークに対する粘着部材粘着面積を、上記粘着部材に対するワークの剥離進行方向へ増大することにより、粘着部材に対するワークの剥離開始位置から剥離終了位置へ向け粘着力が強くなるように設定される。
従って、簡単な構造で粘着部材の粘着力に方向性を持たせることができる。
その結果、装置全体の構造を簡素化できるから製造コストの低減化も図れる。

第三の発明は、第一の発明の効果に加えて、剥離手段の作動に伴う剥離進行方向へ単位面積当たりの粘着力が増加するように設定する手段として、ワークに対する粘着部材の弾性変形量を、上記粘着部材に対するワークの剥離進行方向へ増大することにより、粘着部材に対するワークの剥離開始位置から剥離終了位置へ向け剥離力が強くなるように設定される。
従って、簡単な構造で粘着部材の粘着力に方向性を持たせることができる。
その結果、装置全体の構造を簡素化できるから製造コストの低減化も図れる。

第四の発明は、第一の発明、第二の発明または第三の発明の効果に加えて、粘着部材と剥離手段とを組とし、これらの複数組を保持板に対して適宜間隔毎に分散配置することにより、分散配置した粘着部材でワークが部分的に粘着保持されると共に、これらの粘着が各剥離手段の作動でワーク全体に無理な力をかけずに剥離可能となる。
従って、簡単な構造でワークの剥離開放を確実に行うことができる。
その結果、装置全体の構造を簡素化できるから製造コストの低減化も図れる。

本発明の粘着チャック装置Ｄが、ワークＡ，Ｂとして液晶ディスプレー（ＬＣＤ）やプラズマディスプレー（ＰＤＰ）やフレキシブルディスプレイのパネルに用いられるガラス基板又はプラスチックフィルム基板を着脱自在に保持して貼り合わせる基板貼り合わせ機に配備された場合を示す。

この基板貼り合わせ機は、図１（ａ）〜（ｃ）又は図７（ａ）〜（ｃ）に示す如く、例えば金属やセラミックスなどの剛体で歪み（撓み）変形しない厚さの平板状に形成された定盤からなる上下一対の保持板１，１′を配置し、これら上下保持板１，１′の平行に対向する平滑な保持面１ａ，１ａ′に、二枚の基板Ａ，Ｂを夫々着脱自在に保持させ、それらの周囲に区画形成された閉空間Ｓ内が所定の真空度に達してから、上下保持板１，１′を相対的にＸＹθ方向（図面では水平方向）へ調整移動して、基板Ａ，Ｂ同士の位置合わせが行われ、その後、少なくとも基板Ａ，Ｂのどちらか一方を上下保持板１，１′の保持面１ａ，１ａ′から剥離して重ね合わせた後、閉空間Ｓ内の真空破壊を行い、両基板Ａ，Ｂの内外に生じる気圧差で両基板Ａ，Ｂの間を所定のギャップまで加圧するものである。

詳しく説明すれば、図１（ａ）又は図７（ａ）の実線に示す如く、上下保持板１，１′が昇降手段（図示せず）でＺ方向（図面では上下方向）へ相対的に移動可能に支持され、大気圧の雰囲気中、これら上下保持板１，１′を上下方向へ離した状態で夫々の保持面１ａ，１ａ′に対し、搬送用ロボット（図示せず）で移送した基板Ａ，Ｂをセットされて夫々保持される。

その後、図１（ａ）又は図７（ａ）の二点鎖線に示す如く、上記昇降手段の作動により上下保持板１，１′を接近移動させて、これら両者間に閉空間Ｓが区画形成される。
これに続いて、この閉空間Ｓから吸気手段（図示せず）の作動により、空気を抜いて所定の真空度に達したところで、水平移動手段（図示せず）の作動により、上下保持板１，１′のどちらか一方を他方に対しＸＹθ方向へ調整移動させることで、それらに保持された基板Ａ，Ｂ同士の位置合わせ（アライメント）として粗合わせと微合わせが順次行われる。

これらの位置合わせが完了した後は、図１（ｂ）又は図７（ｂ）に示す如く、上下保持板１，１′に保持された基板Ａ，Ｂのどちらか一方を他方へ向け移動して、下基板Ｂ上の環状接着剤（シール材）Ｃを挟んで瞬間的に圧着させることにより、両者間を封止して重ね合わせる。

その後は、図１（ｃ）又は図７（ｃ）に示す如く、上記昇降手段の作動により上下保持板１，１′を互い離隔する方向へ移動させ、これと略同時に上記吸気手段を逆作動させるか又は別の機構で閉空間Ｓ内に空気や窒素を供給して、該閉空間Ｓ内の雰囲気を大気圧に戻すことにより、両基板Ａ，Ｂの内外に生じる気圧差で均等に加圧され、液晶が封入された状態で所定のギャップまで押し潰れて貼り合わせ工程を完了させている。

そして、上述した剛体からなる上下保持板１，１′と、基板Ａ，Ｂを粘着保持する粘着部材２と、この粘着部材２から基板Ａ，Ｂを強制的に剥がす剥離手段３とで、本発明の粘着チャック装置Ｄが構成され、上下保持板１，１′の保持面１ａ，１ａ′に対し上下基板Ａ，Ｂを粘着部材２で粘着保持させ、剥離手段３の作動により該粘着部材２から上下基板Ａ，Ｂを強制的に剥がして上下保持板１，１′の保持面１ａ，１ａ′と隔離している。

図示例では本発明の粘着チャック装置Ｄが、上保持板１の保持面１ａに対してのみ、それと交差するＺ方向（上下方向）へ剥離手段３を往復動自在に設け、この剥離手段３の上下作動により上基板Ａを粘着部材２から強制的に剥がして上保持板１の保持面１ａと隔離させ、下保持板１′に保持された下基板Ａと重ね合わせる場合を示しており、以下、図示例に従って説明する。

上記粘着部材２は、例えばブチルゴム、フッ素ゴム、感光性樹脂、アクリル系やシリコン系などの粘着材料からなる粘着シートであり、その裏面を上保持板１の保持面１ａか又は後述する剥離手段３の基板側表面に固定する。

この粘着部材２と後述する剥離手段３は、これら両者を組とするようにユニット化され、上保持板１に対して適宜間隔毎に分散配置することが好ましく、図１（ａ）〜（ｃ）又は図７（ａ）〜（ｃ）に示す例ではスペースの関係上、２組しか配置していないが、上基板Ａの大きさに対応してそれを吊り下げることが可能な数だけ配置されている。

更に、上保持板１の保持面１ａには、複数の開口部１ｂが開設され、これら開口部１ｂの内部に剥離手段３を夫々上下方向へ往復動自在に配設している。

この剥離手段３の具体例としては、図１（ａ）〜（ｃ）又は図７（ａ）〜（ｃ）に示す如く、例えばステンレスなどの金属製の弾性変形可能な膜か又はゴムやエンジニアリング‐プラスチックなどの合成樹脂で薄板状に成形されたダイヤフラムからなる弾性膜３ａを、上保持板１の開口部１ｂ内に上下方向へ往復動自在に支持し、この弾性膜３ａを挟んでその一次側（背後）に区画形成される空圧室３ｂと、二次側に区画形成される閉空間Ｓとの圧力差により、弾性変形して上下方向へ往復作動させるか、又はアクチュエータなどの駆動源（図示せず）で上下方向へ往復作動させる。

図示例では、弾性膜３ａの外周部分を、上保持板１の開口部１ｂに配備された挟持部材１ｃで挟み込んで脱落不能に固定しているが、その他の支持手段で固定することも可能であり、また該弾性膜３ａの中心部分に変形不能な剛体部３ｃを連設しているが、例えば国際公開第２００５／０９８５２２号パンフレットに記載される如く、剛体部３ｃの無いダイヤフラムからなる弾性膜３ａのみで、上基板Ａを粘着部材２から強制的に剥がして上保持板１の保持面１ａと隔離しても良い。

このような弾性膜３ａ又は駆動源を上下方向へ作動させると、粘着部材２で粘着保持した上基板Ａが変形し、この変形歪に対応して粘着部材２が弾性変形し、その粘着力が降伏値に達した時に、剥離が生ずるのである。

そこで、上記粘着部材２を、上記剥離手段３の作動に伴い該粘着部材２に対して上基板Ａが剥離して行く方向へ単位面積当たりの粘着力が増加するように配置して、剥離力の強弱に平面内の方向性を持たせている。
即ち、上記剥離手段３の作動に伴い、上基板Ａの変形歪が伝播して行く方向に、各地点で、剥離に要する力（粘着部材２の粘着降伏力）が全体としてほぼ増加するように、上記粘着部材２を配置している。
そして、このように上基板Ａの変形歪が伝播して行く方向を、本発明では「剥離進行方向」と称している。

この剥離手段３の作動に伴う粘着部材２に対する上基板Ａの剥離進行方向へ単位面積当たりの粘着力が増加するように設定する手法としては、上基板Ａに対する該粘着部材２の粘着面積を、上記粘着部材２に対する上基板Ａの剥離進行方向へ増大させるか、或いは上基板Ａに対する該粘着部材２の弾性変形量を、上記粘着部材２に対するワークＡの剥離進行方向へ増大させるなどして、剥離力の強弱に平面内の方向性を持たせる。
以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例１は、図１〜図６に示す如く、前記上保持板１の保持面１ａに対して粘着部材２が、前記剥離手段３を囲むように固定され、この剥離手段３を上動して上保持板１の開口部１ｂ内へ凹状に没入させることにより、該粘着部材２の粘着面２ａに上基板Ａの表面Ａ１が当接して粘着保持され、また剥離手段３を下動して二次側空間（閉空間）Ｓへ向け突出させることにより、該粘着部材２の粘着面２ａから上基板Ａの表面Ａ１が強制的に押し剥がされるものである。

上記粘着部材２の設置例としては、上保持板１の各開口部１ｂの開口縁に沿って固定された粘着部材２の形状を上保持板１の剥離進行方向へ変えることにより、各開口部１ｂ内の剥離手段３の上下作動による剥離時の上基板Ａの上下方向（垂直）変位変化の追従に寄与する粘着部材２の断面積か、又は単位面積当たりの粘着力を増減させている。

図２（ｂ）に示す例では、上保持板１に丸形に開設された各開口部１ｂの開口縁に沿って複数の粘着部材２を周方向へ適宜間隔毎に配置固定し、これら粘着部材２の粘着面形状を夫々略三角形にして、各開口部１ｂの開口中心から開口縁に向かう放射方向外側へ該粘着部材２の断面積を徐々に増大させている。

その他の例として図３に示す如く、上保持板１の各開口部１ｂの開口縁に沿って周方向へ連続する環状の粘着部材２を配置固定し、その内側部分の周方向適宜箇所から各開口部１ｂの開口中心へ向け略山型状又は台形状に尖らせるなどして、各開口部１ｂの開口中心から開口縁に向かう放射方向外側へ該粘着部材２の断面積を徐々に増大させることも可能である。

これら粘着部材２の形状は、図示した略三角形や略山型又は台形に限らず、これに代えて台形などの類似した形状に変更することも可能である。
更に、図４に示す如く、上記粘着部材２を多数の点状に分散配置し、これら点状粘着部材２の数や密度や大きさなどを変えることで、各開口部１ｂ内の剥離手段３の上下作動による剥離時の上基板Ａの上下方向（垂直）変位変化の追従に寄与する粘着部材２の単位面積当たりの粘着力を徐々に増減させることも可能である。

また、それ以外の粘着部材２の設置例としては、上保持板１の各開口部１ｂの開口縁に沿って固定された粘着部材２の厚みを上保持板１の剥離進行方向へ変えるか、又は上保持板１の保持面１ａに対する粘着部材２の固定箇所を上保持板１の剥離進行方向へ変えることにより、各開口部１ｂ内の剥離手段３の上下作動による剥離時の上基板Ａの上下方向（垂直）変位変化の追従に寄与する粘着部材２の弾性変形量を増減させている。

図５に示す例では、上保持板１の各開口部１ｂの開口縁に沿って粘着部材２を、周方向へ適宜間隔毎に複数配置固定するか、又は周方向へ連続する環状に配置固定し、これら粘着部材２の厚さ寸法を、各開口部１ｂの開口中心から開口縁に向かう放射方向外側へ厚くして、該粘着部材２の弾性変形量を徐々に増大させ、それにより同方向へ剥離力が強くなるようにしている。
図示例では、この粘着部材２が粘着保持板２ｂを介して上保持板１の保持面１ａなどに固定されることで、内外の厚さ寸法が異なる粘着部材２を正確に位置決めできるため好ましいが、粘着保持板２ｂを使用せず直接固定することも可能である。

その他の例として図６（ａ）（ｂ）に示す如く、上保持板１の各開口部１ｂの開口縁に沿って粘着部材２を、周方向へ適宜間隔毎に複数配置固定するか、又は周方向へ連続する環状に配置固定し、これら粘着部材２の放射方向外側部分のみを、上保持板１の保持面１ａに固定して、各開口部１ｂの開口中心から開口縁に向かう放射方向外側へ該粘着部材２の弾性変形量を徐々に増大させ、それにより同方向へ剥離力が強くなるようにしている。
図示例では、この粘着部材２の裏面に沿って粘着保持板２ｂを設け、その放射方向外側部分２ｃのみを上保持板１の保持面１ａなどに対して部分的に固定することにより、粘着部材２の引っ張り強度が高くなるため好ましいが、粘着保持板２ｂを使用せず直接固定することも可能である。

なお、このような図２〜図６に示した設置例を適宜組み合わせて、剥離手段３の下動に伴う粘着部材２に対する上基板Ａの剥離進行方向（各開口部１ｂの開口中心から開口縁に向かう放射方向外側）へ単位面積当たりの粘着力が増加するようにすることも可能である。

一方、上記剥離手段３の上基板Ａと対向する部分には、変形不能な材料からなる剛体部３ｃを連設して、この剥離手段３の上下作動により、保持板１の開口部１ｂ内で該剛体部３ｃを上下方向へ平行移動させることが好ましい。

図示例では剥離手段３の弾性膜３ａの上動により剛体部３ｃを開口部１ｂ内に没入させた状態で、上保持板１の粘着部材２に上基板Ａを当接させて粘着保持し、また弾性膜３ａの下動により剛体部３ｃを二次側空間（閉空間）Ｓへ向けて下方に突出変形させ、上基板Ａの表面Ａ１を粘着部材２の粘着面２ａから離す方向へ押圧している。
なお、上記剛体部３ｃの形状を、保持板１の開口部１ｂと対応して丸形にしているが、これら剛体部３ｃと開口部１ｂの形状を、例えば矩形や多角形などの角形又はその他の形状にすることも可能である。

次に、斯かる粘着チャック装置Ｄの作動について説明する。
先ず、図２（ａ）の実線、図５の実線及び図６（ａ）に示す如く、上述した剥離手段３の下動により、粘着部材２の粘着面２ａに粘着保持された上基板Ａの表面Ａ１を押圧すると、図２（ａ）の二点鎖線、図５の二点鎖線及び図６（ｂ）に示す如く、上基板Ａの押圧箇所が部分的に変形し、この変形歪に対応して粘着部材２の粘着力が降伏値に達して剥離が生ずる。

この剥離時おいて、粘着部材２は上基板Ａの剥離進行方向、即ち本実施例では各開口部１ｂの開口中心から放射方向外側へ向かって単位面積当たりの粘着力が増加するように配置されているため、小さな剥離力で上基板Ａの表面Ａ１が先ず内側から剥がれ始め、その剥離がスムーズに進行する。

しかし、この上基板Ａに対して該剥離手段３による剥離進行方向と異なる方向へ別の外力が作用しても、粘着部材２に対する剥離力が遙かに大きくなるため、極めて剥がれ難い。
それにより剥離手段３の作動で粘着部材２からの上基板Ａの剥離は確実に達成され、それ以外の方向の外乱力には剥離の耐性を持たせることができて、上基板Ａの剥離落下を確実に防止できる。

この実施例２は、図７〜図８（ａ）に示す如く、前記粘着部材２の固定位置を、上保持板１の保持面１ａから剥離手段３の先端面に代えると共に、この剥離手段３を下動してその先端面に固定された粘着部材２の粘着面２ａを、前記上保持板１の保持面１ａと略面一状か又は若干（100μm程度）凸状に突出させることにより、該粘着部材２の粘着面２ａに上基板Ａの表面Ａ１が当接して粘着保持され、また剥離手段３が上動してその先端面に固定された粘着部材２の粘着面２ａを、上保持板１の開口部１ｂ内へ凹状に没入させることにより、該粘着部材２の粘着面２ａを上基板Ａの表面Ａ１から強制的に引き剥がす構成が、前記図１〜図５に示した実施例１とは異なり、それ以外の構成は図１〜図５に示した実施例１と同じものである。

図示例の場合には、剥離手段３の上基板Ａと対向する部分に剛体部３ｃを連設し、この剛体部３ｃの先端面に粘着部材２を固定している。

この実施例２における上記粘着部材２の設置例としては、上述した実施例１と同様に、該粘着部材２の形状や粘着部材２の厚みや剥離手段３の先端面に対する粘着部材２の固定箇所を、上保持板１の剥離進行方向へ変えることにより、各開口部１ｂ内の剥離手段３の上下作動による剥離時の上基板Ａの上下方向（垂直）変位変化の追従に寄与する粘着部材２の断面積や単位面積当たりの粘着力や弾性変形量を増減させている。

例えば図８（ｂ）に示す如く、剥離手段３に連設された剛体部３ｃの先端面の外周縁に沿って複数の粘着部材２を周方向へ適宜間隔毎に配置固定し、これら粘着部材２の粘着面形状を夫々略三角形にして、各開口部１ｂの開口縁から開口中心に向かう放射方向内側へ該粘着部材２の断面積を徐々に増大させている。

その他の例として図示せぬが、図２〜図６に示した設置例における粘着部材２の固定位置を、上保持板１の保持面１ａから剥離手段３の先端面に置き換えると共に、それら粘着部材２の向き逆にして、各開口部１ｂの開口縁から開口中心に向かう放射方向内側へ該粘着部材２の断面積を徐々に増大させることも可能である。
更に、このような設置例を適宜組み合わせて、剥離手段３の上動に伴う粘着部材２に対する上基板Ａの剥離進行方向（各開口部１ｂの開口縁から開口中心に向かう放射方向内側）へ単位面積当たりの粘着力が増加するようにすることも可能である。

この実施例２の作動を説明すれば、剥離手段３の上動により、その先端面に固定された粘着部材２が凹んで上基板Ａの表面Ａ１から引き離すと、それにより上基板Ａに対する粘着箇所が部分的に変形し、この変形歪に対応して粘着部材２の粘着力が降伏値に達して剥離が生じ、上基板Ａの表面Ａ１から無理なく引き剥がされる。

この剥離時おいて、粘着部材２は上基板Ａの剥離進行方向、即ち本実施例では各開口部１ｂの開口縁から放射方向内側へ向かって単位面積当たりの粘着力が増加するように配置されているため、小さな剥離力で上基板Ａの表面Ａ１が剥がれ始め、その剥離がスムーズに進行する。
しかし、この上基板Ａに対して該剥離手段３による剥離進行方向と異なる方向へ別の外力が作用しても、粘着部材２に対する剥離力が遙かに大きくなるため、極めて剥がれ難い。

それにより図７〜図８に示す実施例２も上述した実施例１と同様に、剥離手段３の作動で粘着部材２からの上基板Ａの剥離は確実に達成され、それ以外の方向の外乱力には剥離の耐性を持たせることができて、上基板Ａの剥離落下を確実に防止できる。

尚、本発明の粘着チャック装置Ｄが、ワークＡ，Ｂとして液晶ディスプレー（ＬＣＤ）やプラズマディスプレー（ＰＤＰ）やフレキシブルディスプレイのパネルに用いられるガラス基板又はプラスチックフィルム基板を着脱自在に保持して貼り合わせる基板貼り合わせ機に配備された場合を示したが、これに限定されず、この基板貼り合わせ機以外の基板組立装置や、基板を搬送する基板搬送装置に配備したり、ＬＣＤパネル用ガラス基板以外の基板を粘着保持しても良い。
更に、真空中で二枚の基板Ａ，Ｂを貼り合わせる基板貼り合わせ機を説明したが、これに限定されず、大気中で基板Ａ，Ｂを貼り合わせる基板貼り合わせ機でも良く、この場合でも、上述した真空貼り合わせ機と同じ作用効果が得られる。

また、図示例では、上保持板１の保持面１ａに対してのみ剥離手段３を往復動自在に設け、この剥離手段３の上下作動により上基板Ａを粘着部材２から強制的に剥がしたが、これに限定されず、図示せぬが下保持板１′の保持面１ａ′に対しても同様に剥離手段を往復動自在に設け、この剥離手段の上下作動により下基板Ｂを粘着部材から強制的に剥がして下保持板１′の保持面１ａ′と隔離するようにしても良い。

本発明の粘着チャック装置の実施例１を示す縦断正面図であり、基板貼り合わせ機に配備された場合の作動工程を（ａ）〜（ｃ）に示している。 実施例１を部分的に拡大して示しており、（ａ）が縦断正面図、（ｂ）が横断底面図である。 粘着部材の変形例を示す拡大横断底面図である。 粘着部材の変形例を示す拡大横断底面図である。 粘着部材の変形例を示す拡大縦断正面図である。 粘着部材の変形例を示す拡大縦断正面図であり、（ａ）が剥離前の状態を示し、（ｂ）が剥離途中の状態を示している。 本発明の粘着チャック装置の実施例２を示す縦断正面図であり、基板貼り合わせ機に配備された場合の作動工程を（ａ）〜（ｃ）に示している。 実施例２を部分的に拡大して示しており、（ａ）が縦断正面図、（ｂ）が横断底面図である。

符号の説明

Ａ ワーク（上基板） Ａ１ 表面
Ｂ ワーク（下基板） Ｃ 環状接着剤
Ｄ 粘着チャック装置 Ｓ 閉空間（二次側空間）
１ 保持板（上保持板） １ａ 保持面
１ｂ 開口部 １ｃ 挟持部材
１′ 保持板（下保持板） １ａ′ 保持面
２ 粘着部材 ２ａ 粘着面
２ｂ 粘着保持板 ２ｃ 放射方向外側部分
３ 剥離手段 ３ａ 弾性膜
３ｂ 空圧室（一次側空間） ３ｃ 剛体部

本発明のうち第一の発明は、剥離手段による剥離進行方向にはワークを容易に剥離可能にしながら、それ以外の方向の外乱力には剥離の耐性を持たせることを目的としたものである。
第二の発明及び第三の発明は、第一の発明の目的に加えて、簡単な構造で粘着部材の粘着力に方向性を持たせることを目的としたものである。
第四の発明は、第一の発明、第二の発明または第三の発明に記載の発明の目的に加えて、簡単な構造でワークの剥離開放を確実に行うことを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明のうち第一の発明は、剥離手段の作動に伴う剥離進行方向へ、ワークとの各剥離地点における粘着力が増加するように粘着部材を配置したことを特徴とするものである。
ここで言う「剥離手段の作動に伴う剥離進行方向」とは、剥離手段が作動すると、ワークがそれの作用点から剥離を開始して広がって行くが、この方向を本発明では剥離進行方向と称している。
第二の発明は、第一の発明の構成に、前記剥離手段の作動に伴う剥離進行方向へ粘着力が増加するように設定する手段として、ワークとの各剥離地点における粘着部材の粘着面積を、上記粘着部材に対するワークの剥離進行方向へ増大した構成を加えたことを特徴とする。
第三の発明は、第一の発明の構成に、前記剥離手段の作動に伴う剥離進行方向へ粘着力が増加するように設定する手段として、ワークとの各剥離地点における粘着部材の弾性変形量を、上記粘着部材に対するワークの剥離進行方向へ増大した構成を加えたことを特徴とする。
第四の発明は、第一の発明、第二の発明または第三の発明の構成に、前記粘着部材と剥離手段とを組とし、これらの複数組を保持板に対して分散配置した構成を加えたことを特徴とする。
第五の発明は、第一の発明、第二の発明、第三の発明または第四の発明の構成に、前記保持板に対して粘着部材が前記剥離手段を囲むように固定され、この剥離手段を突出動させることで該粘着部材からワークが強制的に押し剥がされるようにした構成を加えたことを特徴とする。

本発明のうち第一の発明は、剥離手段の作動に伴う剥離進行方向へ、ワークとの各剥離地点における粘着力が増加するように粘着部材を配置することにより、剥離手段の作動に伴い粘着部材から小さな剥離力でワークが剥がれ始め、その剥離が極めてスムーズに進行するものの、この剥離進行方向と異なる方向へ剥がす場合には、該剥離手段の作動による剥離力に比べて遙かに大きな力が必要となる。
従って、剥離手段による剥離進行方向にはワークを容易に剥離可能にしながら、それ以外の方向の外乱力には剥離の耐性を持たせることができる。
その結果、粘着部材の粘着力に方向性がない従来のものに比べ、より弱い力の剥離力でワークをスムーズに剥離ができると共に、ワーク落下などのプロセス上の不具合が発生し難い。
それにより液晶パネルディスプレーの基板組立装置に用いた場合には、パネル内への気泡の混入や、スペーサーの潰れなどによるムラの発生などの不具合に対して大きなマージンを得ることができる。
また、粘着部材とワークとの間に、異物の噛み込みなどで局所的に粘着力が低下しても、剥離開始端部を除く大部分の粘着力は強いため、剥離の連鎖が発生せず、ワークを確実に粘着保持できる。

第二の発明は、第一の発明の効果に加えて、剥離手段の作動に伴う剥離進行方向へ粘着力が増加するように設定する手段として、ワークとの各剥離地点における粘着部材粘着面積を、上記粘着部材に対するワークの剥離進行方向へ増大することにより、粘着部材に対するワークの剥離開始位置から剥離終了位置へ向け粘着力が強くなるように設定される。
従って、簡単な構造で粘着部材の粘着力に方向性を持たせることができる。
その結果、装置全体の構造を簡素化できるから製造コストの低減化も図れる。

第三の発明は、第一の発明の効果に加えて、剥離手段の作動に伴う剥離進行方向へ粘着力が増加するように設定する手段として、ワークとの各剥離地点における粘着部材の弾性変形量を、上記粘着部材に対するワークの剥離進行方向へ増大することにより、粘着部材に対するワークの剥離開始位置から剥離終了位置へ向け剥離力が強くなるように設定される。
従って、簡単な構造で粘着部材の粘着力に方向性を持たせることができる。
その結果、装置全体の構造を簡素化できるから製造コストの低減化も図れる。

第四の発明は、第一の発明、第二の発明または第三の発明の効果に加えて、粘着部材と剥離手段とを組とし、これらの複数組を保持板に対して分散配置することにより、分散配置した粘着部材でワークが部分的に粘着保持されると共に、これらの粘着が各剥離手段の作動でワーク全体に無理な力をかけずに剥離可能となる。
従って、簡単な構造でワークの剥離開放を確実に行うことができる。
その結果、装置全体の構造を簡素化できるから製造コストの低減化も図れる。

前述した目的を達成するために、本発明のうち第一の発明は、剥離手段の作動部の周縁に沿って複数の粘着部材を周方向へ分散し、これら粘着部材を相互に近接させて配置すると共に、各粘着部材を、前記ワークとの各剥離地点における粘着力が前記剥離手段の作動に伴う剥離進行方向へ向かって増加するような形状に形成したことを特徴とするものである。
ここで言う「剥離手段の作動に伴う剥離進行方向」とは、剥離手段が作動すると、ワークがそれの作用点から剥離を開始して広がって行くが、この方向を本発明では剥離進行方向と称している。
第二の発明は、第一の発明の構成に、前記剥離手段の作動に伴う剥離進行方向へ粘着力が増加するように設定する手段として、ワークとの各剥離地点における粘着部材の粘着面積を、上記粘着部材に対するワークの剥離進行方向へ増大した構成を加えたことを特徴とする。
第三の発明は、第一の発明の構成に、前記剥離手段の作動に伴う剥離進行方向へ粘着力が増加するように設定する手段として、ワークとの各剥離地点における粘着部材の弾性変形量を、上記粘着部材に対するワークの剥離進行方向へ増大した構成を加えたことを特徴とする。
第四の発明は、第一の発明、第二の発明または第三の発明の構成に、前記粘着部材と剥離手段とを組とし、これらの複数組を保持板に対して分散配置した構成を加えたことを特徴とする。
第五の発明は、第一の発明、第二の発明、第三の発明または第四の発明の構成に、前記保持板に対して複数の粘着部材が前記剥離手段を囲むように周方向へ分散して配置され、この剥離手段を突出動させることで該粘着部材からワークが強制的に押し剥がされるようにした構成を加えたことを特徴とする。

前述した目的を達成するために、本発明のうち第一の発明は、ワークを保持する保持面を有する保持板と、ワークを前記保持面に対面させて粘着保持する粘着部材と、前記保持面に形成された開口部内に設けられ、前記保持面と交差する方向へ作動して前記粘着部材からワークを強制的に剥離させる剥離手段とを備え、前記剥離手段の作用部を前記開口部の開口縁に沿って配置し、前記粘着部材を前記剥離手段の作用部の周縁に沿って複数個分散配置し、前記剥離手段の作動に伴い、ワークの剥離開始位置から剥離終了位置へ向けて、前記剥離手段が前記粘着部材をワークから剥離させるのに要する剥離力が強くなるように、前記粘着部材の形状を形成し、前記保持板に対しワークが前記粘着部材を介して粘着保持され、前記剥離手段により前記粘着部材からワークを強制的に剥がして前記保持板と隔離することを特徴とするものである。
第二の発明は、第一の発明の構成に、前記粘着部材の形状が、前記開口部の開口中心から開口縁に向かう放射方向外側へ断面積を徐々に増大させるような三角形である構成を加えたことを特徴とする。
第三の発明は、第一の発明の構成に、前記粘着部材の形状が、前記開口部の開口中心から開口縁に向かう放射方向外側へ向けて当該粘着部材の厚さ寸法を厚くする構成を加えたことを特徴とする。
第四の発明は、第一の発明、第二の発明または第三の発明の構成に、前記粘着部材と前記剥離手段とを組とし、これらの複数組を保持板に対して分散配置した構成を加えたことを特徴とする。
第五の発明は、第一の発明、第二の発明、第三の発明または第四の発明の構成に、前記保持板の保持面に対して複数の粘着部材が前記剥離手段を囲むように周方向へ分散して配置され、この剥離手段を該保持板の保持面から突出動させることで該粘着部材からワークが強制的に押し剥がされるようにした構成を加えたことを特徴とする。

Claims (4)

1. 保持板(１)に対しワーク(Ａ)が粘着部材(２)を介して粘着保持され、剥離手段(３)により該粘着部材(２)からワーク(Ａ)を強制的に剥がして保持板(１)と隔離する粘着チャック装置において、
   前記剥離手段(３)の作動に伴う剥離進行方向へ、単位面積当たりの粘着力が増加するように粘着部材(２)を配置したことを特徴とする粘着チャック装置。
2. 前記剥離手段(３)の作動に伴う剥離進行方向へ単位面積当たりの粘着力が増加するように設定する手段として、ワーク(Ａ)に対する粘着部材(２)の粘着面積を、上記粘着部材(２)に対するワーク(Ａ)の剥離進行方向へ増大した請求項１記載の粘着チャック装置。
3. 前記剥離手段(３)の作動に伴う剥離進行方向へ単位面積当たりの粘着力が増加するように設定する手段として、ワーク(Ａ)に対する粘着部材(２)の弾性変形量を、上記粘着部材(２)に対するワーク(Ａ)の剥離進行方向へ増大した請求項１記載の粘着チャック装置。
4. 前記粘着部材(２)と剥離手段(３)とを組とし、これらの複数組を保持板(１)に対して適宜間隔毎に分散配置した請求項１、２または３記載の粘着チャック装置。

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