JPWO2016084703A1 - Substrate laminating apparatus, laminating method, and electronic device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
第1の基板と第2の基板とが、吸着層を介して貼合される。第1のローラは、第2の基板を撓み変形させた状態で第1の基板に押し付けるとともに、転動しながら第2の基板の全面を第1の力によって第1の基板に貼り付ける。第2のローラは、第1の基板に第2の基板の全面が貼り付けられた積層体に対し、第1の力よりも大きい第2の力を、転動しながら付与することにより、第2の基板の全面を第1の基板に圧着させる。A 1st board | substrate and a 2nd board | substrate are bonded through an adsorption layer. The first roller is pressed against the first substrate while the second substrate is bent and deformed, and the entire surface of the second substrate is attached to the first substrate by a first force while rolling. The second roller applies a second force larger than the first force while rolling to the laminated body in which the entire surface of the second substrate is bonded to the first substrate. The entire surface of the second substrate is pressed against the first substrate.
Description
本発明は、基板の貼合装置及び貼合方法並びに電子デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a substrate bonding apparatus, a bonding method, and an electronic device manufacturing method.
表示パネル、太陽電池、薄膜二次電池等の電子デバイスの薄型化、軽量化に伴い、これらの電子デバイスに用いられるガラス板、樹脂板、金属板等の基板(第1の基板)の薄板化が要望されている。 As electronic devices such as display panels, solar cells, and thin-film secondary batteries become thinner and lighter, substrates (first substrates) such as glass plates, resin plates, and metal plates used in these electronic devices are made thinner. Is desired.
しかしながら、基板の厚さが薄くなると、基板のハンドリング性が悪化するため、基板の表面に電子デバイス用の機能層(薄膜トランジスタ(TFT: Thin Film Transistor)、カラーフィルタ(CF:Color Filter))を形成することが困難になる。 However, since the handling of the substrate deteriorates as the substrate becomes thinner, functional layers for electronic devices (thin film transistor (TFT), color filter (CF)) are formed on the surface of the substrate. It becomes difficult to do.
そこで、基板の裏面に補強板(第2の基板)を貼合させて、基板を補強板により補強した積層体を製造し、積層体の状態で基板の表面に機能層を形成する電子デバイスの製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この製造方法では、基板のハンドリング性が向上するため、基板の表面に機能層を良好に形成できる。そして、補強板は、機能層の形成後に基板から剥離される。 Therefore, a reinforcing plate (second substrate) is bonded to the back surface of the substrate to manufacture a laminate in which the substrate is reinforced by the reinforcing plate, and an electronic device in which a functional layer is formed on the surface of the substrate in the state of the laminate. A manufacturing method has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this manufacturing method, since the handling property of the substrate is improved, the functional layer can be favorably formed on the surface of the substrate. And a reinforcement board is peeled from a board | substrate after formation of a functional layer.
特許文献2には、基板と補強板とを貼合する貼合装置(貼り合わせ装置)が開示されている。
特許文献2の貼合装置は、基板をその下面で吸着する上テーブルと、上テーブルの下方に配置され、補強板がその上面に載置される下テーブルとを備えている。また、下テーブルに載置された補強板の下面に接触し、補強板を自重で撓み変形させる回転ローラと、回転ローラによって撓み変形された補強板を、上テーブルに吸着されている基板に押し付ける押圧シリンダと、回転ローラ及び押圧シリンダを上テーブルの下面に対して移動させる移動機構とを備えている。
The bonding apparatus of
特許文献2の貼合装置によれば、まず、上テーブルに基板を吸着するとともに、下テーブルに補強板を載置する。次に、回転ローラを押圧シリンダによって上昇させて、補強板の下面に回転ローラを接触させた後、回転ローラを更に上昇させて補強板を自重で撓み変形させ、この状態で補強板を基板に押し付ける。次に、回転ローラ及び押圧シリンダを、移動機構によって移動させることにより、基板に補強板を貼合する。
According to the bonding apparatus of
特許文献2の貼合装置によれば、補強板を撓み変形させた状態で基板と貼合するので、基板と補強板との間に気泡が噛み込み難くなる。また、補強板を吸着固定していないので、補強板の歪みが少ない状態で補強板と基板と貼合することができる。これによって、貼合後に生じる積層体の反りを低減することができる。
According to the bonding apparatus of
特許文献2の貼合装置は、貼合後に生じる積層体の反りについては、大幅に改善することができたが、気泡の噛み込みについては、大幅に改善することが難しく、貼合後の積層体に気泡が残る場合があった。
Although the bonding apparatus of
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、貼合後の積層体の反りを低減することができ、かつ気泡の残存数を低減することができる基板の貼合装置及び貼合方法並びに電子デバイスの製造方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a subject, The board | substrate bonding apparatus and bonding which can reduce the curvature of the laminated body after bonding, and can reduce the number of remaining bubbles. It is an object to provide a combination method and a method for manufacturing an electronic device.
本発明の基板の貼合装置の一態様は、前記目的を達成するために、第1の基板と第2の基板とを、吸着層を介して貼合する貼合装置において、前記第2の基板を撓み変形させた状態で前記第1の基板に押し付けるとともに、転動しながら前記第2の基板の全面を第1の力によって前記第1の基板に貼り付ける第1のローラと、前記第1の基板に前記第2の基板の全面が貼り付けられた積層体に対し、前記第1の力よりも大きい第2の力を、転動しながら付与することにより、前記第2の基板の全面を前記第1の基板に圧着させる第2のローラと、を備えたことを特徴とする。 One mode of the substrate bonding apparatus of the present invention is the bonding apparatus that bonds the first substrate and the second substrate via an adsorption layer in order to achieve the above object. A first roller that presses against the first substrate in a state of bending and deforming the substrate, and affixes the entire surface of the second substrate to the first substrate by a first force while rolling; By applying a second force larger than the first force while rolling to the laminate in which the entire surface of the second substrate is bonded to one substrate, the second substrate And a second roller for pressing the entire surface to the first substrate.
本発明の基板の貼合方法の一態様は、前記目的を達成するために、第1の基板と第2の基板とを、吸着層を介して貼合する貼合方法において、第1のローラによって前記第2の基板を、撓み変形させた状態で前記第1の基板に押し付けるとともに、前記第1のローラを転動させながら前記第1のローラから付与される第1の力によって前記第2の基板の全面を前記第1の基板に貼り付ける貼付工程と、前記第1の基板に前記第2の基板の全面が貼り付けられた積層体に対し、前記第1の力よりも大きい第2の力を、第2のローラを転動させながら前記第2のローラから付与することにより、前記第2の基板の全面を前記第1の基板に圧着させる圧着工程と、を備えたことを特徴とする。 In one aspect of the substrate bonding method of the present invention, the first roller in the bonding method of bonding the first substrate and the second substrate through the adsorption layer in order to achieve the above object. The second substrate is pressed against the first substrate while being bent and deformed, and the second force is applied by the first force applied from the first roller while rolling the first roller. An attaching step of attaching the entire surface of the substrate to the first substrate, and a second laminate larger than the first force with respect to the laminate in which the entire surface of the second substrate is adhered to the first substrate. A pressure-bonding step in which the entire surface of the second substrate is pressure-bonded to the first substrate by applying the above force from the second roller while rolling the second roller. And
本発明の一態様によれば、貼付工程において、第1のローラから付与される、第2の力よりも小さい第1の力によって第2の基板の全面を第1の基板に貼り付けるので、貼付後の積層体の反りを低減することができる。そして、圧着工程において、第2のローラから付与される、第1の力よりも大きい第2の力によって第2の基板の全面を第1の基板に圧着する。圧着工程において、第1の基板と第2の基板との間に介在された気泡は、第2の力によって吸着層の内部に拡散され、吸着層の内部に溶け込むので、気泡の残存数を低減することができる。 According to one aspect of the present invention, in the attaching step, the entire surface of the second substrate is attached to the first substrate by the first force that is applied from the first roller and is smaller than the second force. It is possible to reduce the warpage of the laminated body after pasting. In the crimping step, the entire surface of the second substrate is crimped to the first substrate by a second force greater than the first force applied from the second roller. In the crimping process, the bubbles interposed between the first substrate and the second substrate are diffused into the adsorption layer by the second force and melt into the adsorption layer, thereby reducing the remaining number of bubbles. can do.
よって、本発明の一態様によれば、第2の力よりも小さい第1の力によって第2の基板の全面を第1の基板に貼り付けて、貼付後の反りを防止した後、第1の力よりも大きい第2の力によって第2の基板の全面を第1の基板に圧着し、気泡の残存数を低減する。 Therefore, according to one aspect of the present invention, after the first substrate is attached to the entire surface of the second substrate with the first force that is smaller than the second force to prevent warping after the attachment, The entire surface of the second substrate is pressure-bonded to the first substrate by a second force that is greater than this force, and the number of remaining bubbles is reduced.
本発明の貼合装置の一態様は、前記第2のローラの直径は、前記第1のローラの直径よりも小さいことが好ましい。 In one aspect of the bonding apparatus of the present invention, the diameter of the second roller is preferably smaller than the diameter of the first roller.
本発明の一態様によれば、第2のローラの直径を第1のローラの直径よりも小さくすることにより、第1の力よりも大きい第2の力を得ることができる(ヘルツの接触応力式参照)。 According to one embodiment of the present invention, a second force larger than the first force can be obtained by making the diameter of the second roller smaller than the diameter of the first roller (Hertz contact stress). See formula).
本発明の貼合装置の一態様は、前記第2のローラの弾性率は、前記第1のローラの弾性率よりも大きいことが好ましい。 As for the one aspect | mode of the bonding apparatus of this invention, it is preferable that the elasticity modulus of a said 2nd roller is larger than the elasticity modulus of a said 1st roller.
本発明の一態様によれば、第2のローラの弾性率を、第1のローラの弾性率よりも大きくすることにより、第1の力よりも大きい第2の力を得ることができる(ヘルツの接触応力式参照)。 According to one aspect of the present invention, a second force larger than the first force can be obtained by making the elastic modulus of the second roller larger than the elastic modulus of the first roller (Hertz). Contact stress formula).
本発明の貼合装置の一態様は、前記第2のローラに付加される荷重は、前記第1のローラに付加される荷重よりも大きいことが好ましい。 In one aspect of the bonding apparatus of the present invention, the load applied to the second roller is preferably larger than the load applied to the first roller.
本発明の一態様によれば、第2のローラに付加される荷重を、第1のローラに付加される荷重よりも大きくすることにより、第1の力よりも大きい第2の力を得ることができる。 According to one aspect of the present invention, the second force greater than the first force is obtained by making the load applied to the second roller larger than the load applied to the first roller. Can do.
本発明の貼合方法の一態様によれば、前記第1の力は、前記第1のローラの弾性率に、前記第1のローラに付加する荷重を乗算し、当該乗算値を前記第1のローラの直径にて除算した値を指標とし、前記第2の力は、前記第2のローラの弾性率に、前記第2のローラに付加する荷重を乗算し、当該乗算値を前記第2のローラの直径にて除算した値を指標とし、前記第2の力の指標は前記第1の力の指標より大きいことが好ましい。 According to one aspect of the bonding method of the present invention, the first force multiplies the elastic modulus of the first roller by a load applied to the first roller, and the multiplied value is the first value. The second force is obtained by multiplying the elastic modulus of the second roller by the load applied to the second roller, and dividing the multiplied value by the second force. The value divided by the diameter of the roller is used as an index, and the second force index is preferably larger than the first force index.
本発明の一態様によれば、ローラの弾性率、荷重、及び直径をパラメータとして使用し、第1の力及び第2の力を指標化した。第1の力及び第2の力は、ローラの弾性率と荷重に比例して大きくなり、ローラの直径に反比例して小さくなる。つまり、ローラの直径を小さくすれば、力は大きくなる。本発明の一態様によれば、ローラの弾性率、荷重、及び直径を選定することにより、好適な第1の力及び第2の力を設定することができる。 According to one aspect of the present invention, the first force and the second force are indexed using the elastic modulus, load, and diameter of the roller as parameters. The first force and the second force increase in proportion to the elastic modulus and load of the roller, and decrease in inverse proportion to the diameter of the roller. In other words, the force increases as the roller diameter decreases. According to one aspect of the present invention, a suitable first force and second force can be set by selecting the elastic modulus, load, and diameter of the roller.
本発明の電子デバイスの製造方法の一態様は、前記目的を達成するために、第1の基板と第2の基板とを吸着層を介して貼合することにより積層体を製造する積層体製造工程と、前記積層体の前記第1の基板の露出面に機能層を形成する機能層形成工程と、前記機能層が形成された前記第1の基板から前記第2の基板を分離する分離工程と、を有する電子デバイスの製造方法において、前記積層体製造工程は、第1のローラによって前記第2の基板を、撓み変形させた状態で前記第1の基板に押し付けるとともに、前記第1のローラを転動させながら前記第1のローラから付与される第1の力によって前記第2の基板の全面を前記第1の基板に貼り付ける貼付工程と、前記第1の基板に前記第2の基板の全面が貼り付けられた積層体に対し、前記第1の力よりも大きい第2の力を、第2のローラを転動させながら前記第2のローラから付与することにより、前記第2の基板の全面を前記第1の基板に圧着させる圧着工程と、を備えたことを特徴とする。 In one aspect of the method for producing an electronic device of the present invention, in order to achieve the above object, a laminate is produced in which a laminate is produced by bonding a first substrate and a second substrate via an adsorption layer. A step of forming a functional layer on the exposed surface of the first substrate of the laminate, and a separation step of separating the second substrate from the first substrate on which the functional layer is formed. In the method of manufacturing an electronic device, the laminate manufacturing step presses the second substrate against the first substrate while being bent and deformed by the first roller, and the first roller. A sticking step of sticking the entire surface of the second substrate to the first substrate by a first force applied from the first roller while rolling, and the second substrate on the first substrate. For the laminate with the entire surface of By applying a second force larger than the first force from the second roller while rolling the second roller, the entire surface of the second substrate is pressed against the first substrate. A crimping step.
本発明の一態様によれば、電子デバイスの製造方法の積層体製造工程に、本発明の貼合方法を適用することにより、貼合後の積層体の反りを低減することができ、かつ気泡の残存数を低減することができる電子デバイスの製造方法を提供できる。積層体製造工程にて製造された積層体は、反りが低減され、気泡の残存数も低減されているので、機能層形成工程において、品質のよい機能層を第1の基板の露出面に形成することができる。 According to one embodiment of the present invention, by applying the bonding method of the present invention to a laminate manufacturing process of an electronic device manufacturing method, warpage of the stacked body after bonding can be reduced, and air bubbles The manufacturing method of the electronic device which can reduce the remaining number of can be provided. Since the laminate manufactured in the laminate manufacturing process has reduced warpage and the number of remaining bubbles is reduced, a high-quality functional layer is formed on the exposed surface of the first substrate in the functional layer forming process. can do.
本発明に係る基板の貼合装置及び貼合方法並びに電子デバイスの製造方法によれば、貼合後の積層体の反りを低減することができ、かつ気泡の残存数を低減することができる。 According to the board | substrate bonding apparatus and bonding method which concern on this invention, and the manufacturing method of an electronic device, the curvature of the laminated body after bonding can be reduced and the remaining number of bubbles can be reduced.
以下、添付図面に従って、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
以下においては、本発明に係る基板の貼合装置及び貼合方法を、電子デバイスの製造工程で使用する場合について説明する。 Below, the case where the board | substrate bonding apparatus and bonding method which concern on this invention are used at the manufacturing process of an electronic device is demonstrated.
電子デバイスとは、表示パネル、太陽電池、薄膜二次電池等の電子部品をいう。表示パネルとしては、液晶ディスプレイパネル(LCD:Liquid Crystal Display)、プラズマディスプレイパネル(PDP:Plasma Display Panel)、及び有機ELディスプレイパネル(OELD:Organic Electro Luminescence Display)を例示できる。 An electronic device means electronic components, such as a display panel, a solar cell, and a thin film secondary battery. As a display panel, a liquid crystal display panel (LCD: Liquid Crystal Display), a plasma display panel (PDP: Plasma Display Panel), and an organic EL display panel (OELD: Organic Electro Luminescence Display) can be illustrated.
〔電子デバイスの製造工程〕
電子デバイスは、ガラス製、樹脂製、金属製等の基板の表面に電子デバイス用の機能層(LCDであれば、薄膜トランジスタ(TFT)、カラーフィルタ(CF))を形成することにより製造される。[Manufacturing process of electronic devices]
An electronic device is manufactured by forming a functional layer for an electronic device (in the case of LCD, a thin film transistor (TFT) and a color filter (CF)) on the surface of a substrate made of glass, resin, metal, or the like.
前記基板は、機能層の形成前に、その裏面が補強板に貼合されて積層体として構成される。その後、積層体の状態で基板の表面(露出面)に機能層が形成される。そして、機能層の形成後、補強板が基板から剥離される。 Prior to the formation of the functional layer, the back surface of the substrate is bonded to a reinforcing plate to form a laminate. Thereafter, a functional layer is formed on the surface (exposed surface) of the substrate in the state of the laminate. Then, after the functional layer is formed, the reinforcing plate is peeled from the substrate.
すなわち、電子デバイスの製造工程には、基板と補強板とを貼合して積層体を製造する積層体製造工程、積層体の状態で基板の表面に機能層を形成する機能層形成工程、及び機能層が形成された基板から補強板を分離する分離工程が備えられる。前記積層体製造工程に、本発明に係る積層体の貼合装置及び貼合方法が適用される。 That is, in the manufacturing process of the electronic device, a laminate manufacturing process in which the substrate and the reinforcing plate are bonded to manufacture a laminate, a functional layer forming step in which a functional layer is formed on the surface of the substrate in the state of the laminate, and A separation step of separating the reinforcing plate from the substrate on which the functional layer is formed is provided. The laminate bonding apparatus and the bonding method according to the present invention are applied to the laminate manufacturing process.
〔積層体1〕
図1は、積層体1の一例を示した要部拡大側面図である。[Laminate 1]
FIG. 1 is an enlarged side view of an essential part showing an example of a
積層体1は、機能層が形成される基板(第1の基板)2と、その基板2を補強する補強板(第2の基板)3とを備える。また、補強板3は、表面3aに吸着層としての樹脂層4が備えられ、樹脂層4に基板2の裏面2bが貼合される。すなわち、基板2は、樹脂層4との間に作用するファンデルワールス力、又は樹脂層4の粘着力によって、補強板3に樹脂層4を介して剥離可能に貼合される。
The
[基板2]
基板2は、その表面2aに機能層が形成される。基板2としては、ガラス基板、セラミックス基板、樹脂基板、金属基板、半導体基板を例示できる。これらの基板のなかでも、ガラス基板は、耐薬品性、耐透湿性に優れ、かつ、線膨張係数が小さいので、電子デバイス用の基板2として好適である。また、線膨張係数が小さくなるに従い、高温下で形成される機能層のパターンが冷却時に、ずれ難くなる利点もある。[Substrate 2]
The
ガラス基板のガラスとしては、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、高シリカガラス、その他の酸化ケイ素を主な成分とする酸化物系ガラスを例示できる。酸化物系ガラスとしては、酸化物換算による酸化ケイ素の含有量が40〜90質量%のガラスが好ましい。 Examples of the glass of the glass substrate include alkali-free glass, borosilicate glass, soda lime glass, high silica glass, and other oxide-based glasses mainly composed of silicon oxide. As the oxide glass, a glass having a silicon oxide content of 40 to 90% by mass in terms of oxide is preferable.
ガラス基板のガラスは、製造する電子デバイスの種類に適したガラス、その製造工程に適したガラスを選択して採用することが好ましい。たとえば、液晶パネル用のガラス基板には、アルカリ金属成分を実質的に含まないガラス(無アルカリガラス)を採用することが好ましい。 As the glass of the glass substrate, it is preferable to select and use a glass suitable for the type of electronic device to be produced and a glass suitable for the production process. For example, it is preferable to employ glass (non-alkali glass) that does not substantially contain an alkali metal component for the glass substrate for a liquid crystal panel.
基板2の厚さは、基板2の種類に応じて設定される。たとえば、基板2にガラス基板を採用する場合、その厚さは、電子デバイスの軽量化、薄板化のため、好ましくは0.7mm以下、より好ましくは0.3mm以下、さらに好ましくは0.1mm以下に設定される。厚さが0.3mm以下の場合、ガラス基板に良好なフレキシブル性を与えることができる。更に、厚さが0.1mm以下の場合、ガラス基板をローラ状に巻き取ることができるが、ガラス基板の製造の観点、及びガラス基板の取り扱いの観点から、その厚さは0.03mm以上であることが好ましい。
The thickness of the
なお、図1では基板2が1枚の基板で構成されているが、基板2は、複数枚の基板で構成されたものでもよい。すなわち、基板2は、複数枚の基板を積層した積層体で構成することもできる。
In FIG. 1, the
[補強板3]
補強板3としては、ガラス基板、セラミックス基板、樹脂基板、金属基板、半導体基板を例示できる。[Reinforcement plate 3]
Examples of the reinforcing
補強板3の厚さは、0.7mm以下に設定され、補強する基板2の種類、厚さ等に応じて設定される。なお、補強板3の厚さは、基板2よりも厚くてもよいし、薄くてもよいが、基板2を補強するため、0.4mm以上であることが好ましい。
The thickness of the reinforcing
なお、本例では補強板3が1枚の基板で構成されているが、補強板3は、複数枚の基板を積層した積層体で構成することもできる。
In this example, the reinforcing
[樹脂層4]
樹脂層4は、樹脂層4と補強板3との間で剥離するのを防止するため、補強板3との間の結合力が、基板2との間の結合力よりも高く設定される。これにより、剥離工程では、樹脂層4と基板2との界面が剥離される。[Resin layer 4]
In order to prevent the
樹脂層4を構成する樹脂は、特に限定されないが、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミドシリコーン樹脂を例示できる。いくつかの種類の樹脂を混合して用いることもできる。そのなかでも、耐熱性や剥離性の観点から、シリコーン樹脂、ポリイミドシリコーン樹脂が好ましい。
Although resin which comprises the
樹脂層4の厚さは、特に限定されないが、好ましくは1〜50μmに設定され、より好ましくは4〜20μmに設定される。樹脂層4の厚さを1μm以上とすることにより、樹脂層4と基板2との間に気泡や異物が混入した際、樹脂層4の変形によって、気泡や異物の厚さを吸収できる。一方、樹脂層4の厚さを50μm以下とすることにより、樹脂層4の形成時間を短縮でき、更に樹脂層4の樹脂を必要以上に使用しないため経済的である。
Although the thickness of the
なお、樹脂層4の外形は、補強板3が樹脂層4の全体を支持できるように、補強板3の外形と同一であるか、補強板3の外形よりも小さいことが好ましい。また、樹脂層4の外形は、樹脂層4が基板2の全体を密着できるように、基板2の外形と同一であるか、基板2の外形よりも大きいことが好ましい。
The outer shape of the
また、図1では樹脂層4が1層で構成されているが、樹脂層4は2層以上で構成することもできる。この場合、樹脂層4を構成する全ての層の合計の厚さが、樹脂層の厚さとなる。また、この場合、各層を構成する樹脂の種類は異なっていてもよい。
Moreover, although the
更に、実施形態では、吸着層として有機膜である樹脂層4を用いたが、樹脂層4に代えて無機層を用いてもよい。無機層を構成する無機膜は、例えばメタルシリサイド、窒化物、炭化物、及び炭窒化物からなる群から選択される少なくとも1種を含む。
Furthermore, in the embodiment, the
更にまた、図1の積層体1は、吸着層として樹脂層4を備えているが、樹脂層4を無くして基板2と補強板3とからなる構成としてもよい。この場合には、基板2と補強板3との間に作用するファンデルワールス力等によって基板2と補強板3とが剥離可能に貼り付けられる。また、この場合には、ガラス基板である基板2とガラス板である補強板3とが高温で接着しないように、補強板3の表面3aに無機薄膜を形成することが好ましい。
Furthermore, although the
〔機能層が形成された実施形態の積層体6〕
機能層形成工程を経ることにより積層体1の基板2の表面2aには、機能層が形成される。機能層の形成方法としては、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、PVD(Physical Vapor Deposition)法等の蒸着法、スパッタ法が用いられる。機能層は、フォトリソグラフィ法、エッチング法によって所定のパターンに形成される。[Laminated body 6 of embodiment in which functional layer is formed]
A functional layer is formed on the
図2は、LCDの製造工程の途中で製造される矩形状の積層体6の一例を示した要部拡大側面図である。 FIG. 2 is an enlarged side view of an essential part showing an example of a rectangular laminate 6 manufactured during the manufacturing process of the LCD.
積層体6は、補強板3A、樹脂層4A、基板2A、機能層7、基板2B、樹脂層4B、及び補強板3Bが、この順で積層されて構成される。すなわち、図2の積層体6は、図1に示した積層体1が、機能層7を挟んで対称に配置された積層体に相当する。以下、基板2A、樹脂層4A、及び補強板3Aからなる積層体を第1の積層体1Aと称し、基板2B、樹脂層4B、及び補強板3Bからなる積層体を第2の積層体1Bと称する。
The laminate 6 is configured by laminating a reinforcing
第1の積層体1Aの基板2Aの表面2Aaには、機能層7としての薄膜トランジスタ(TFT)が形成され、第2の積層体1Bの基板2Bの表面2Baには、機能層7としてのカラーフィルタ(CF)が形成される。
A thin film transistor (TFT) as the
第1の積層体1Aと第2の積層体1Bとは、互いに基板2A、2Bの表面2Aa、2Baが重ね合わされて一体化される。これにより、機能層7を挟んで、第1の積層体1Aと第2の積層体1Bとが、対称に配置された構造の積層体6が製造される。
The
積層体6は、分離工程にてナイフの刃先により剥離開始部がその界面形成された後、補強板3A、3Bが順次剥離され、その後、偏光板、バックライト等が取り付けられて、製品であるLCDが製造される。
The laminate 6 is a product in which, after the separation start portion is formed at the interface by the blade edge of the knife in the separation step, the reinforcing
〔実施形態の貼合装置〕
図3(A)〜(D)は、積層体製造工程に含まれる貼付工程にて使用される貼付装置10の要部構成を示した側面図であって、貼付工程の動作を時系列的に示した説明図である。[Bonding Device of Embodiment]
3 (A) to 3 (D) are side views showing the main configuration of the sticking
また、図4(A)〜(D)は、積層体製造工程に含まれる圧着工程にて使用される圧着装置20の要部構成を示した側面図であって、圧着工程の動作を時系列的に示した説明図である。貼付装置10と圧着装置20とによって実施形態の貼合装置が構成される。
4 (A) to 4 (D) are side views showing the main configuration of the crimping
また、前述した積層体製造工程では、貼付装置10による貼付工程の後、圧着装置20による圧着工程が行われる。なお、図3の貼付装置10と図4の圧着装置20とは、後述する上テーブル12、下テーブル14、シリンダ装置22が共通に使用され、第1のローラである図3のローラ16と、第2のローラである図4のローラ18とが個別に使用される。
Moreover, in the laminated body manufacturing process mentioned above, after the sticking process by the sticking
〈貼付装置10〉
図3(A)〜(D)に示した貼付装置10は、ローラ16によって補強板3を、自重により撓み変形させた状態で基板2に押し付けるとともに、ローラ16を転動させながらローラ16から付与される第1の力によって補強板3の全面を基板2に貼り付ける装置である。<
3 (A) to 3 (D), the reinforcing
図3(A)の如く貼付装置10は、その下面で基板2を真空吸着する上テーブル12と、上テーブル12の下方に配置され、その上面に補強板3が載置される下テーブル14とを備える。上テーブル12の下面と下テーブル14の上面とは平行に設定されている。また、下テーブル14の上面には、補強板3との摩擦を低減する樹脂シート15が備えられ、この樹脂シート15に補強板3が載置される。
As shown in FIG. 3A, the sticking
なお、基板2と補強板3の配置は逆であってもよい。つまり、基板2が下テーブル14に載置され、補強板3が上テーブル12に吸着されてもよい。また、貼付装置10においては、上テーブル12及び下テーブル14に対し、基板2及び補強板3を受け渡す搬送機構を備えることが好ましい。
The arrangement of the
貼付装置10は、下テーブル14に載置された補強板3の下面に接触し、補強板3を自重で撓み変形させるローラ16と、ローラ16によって撓み変形した補強板3を上テーブル12に吸着される基板2に押し付けるシリンダ装置22とを備える。
The affixing
シリンダ装置22は、シリンダ本体24と、シリンダ本体24から突没するロッド26とから構成される。このロッド26の先端に、ローラ16が中心軸16Aを中心に回転自在に支持される。
The
また、貼付装置10は、下テーブル14、ローラ16、及びシリンダ装置22を上テーブル12の下面に対して平行、かつ水平方向に一体的に移動させる移動機構(不図示)を備えている。
In addition, the sticking
図3(B)の如くローラ16は、ロッド26が突出されることにより矢印A方向に上昇され、下テーブル14に載置された補強板3の下面に接触し、補強板3を自重で撓み変形させる。ローラ16は、補強板3の損傷を抑制するため、例えば金属製のローラ本体と、ローラ本体の外周面に固定されるゴムシートとで構成され、ゴムシートが補強板3の下面に接触される。
As shown in FIG. 3B, the
シリンダ装置22は、ローラ16によって撓み変形した補強板3を、上テーブル12に吸着されている基板2に押し付ける。すなわち、シリンダ装置22からローラ16に付加する荷重が与えられ、この荷重によって補強板3がローラ16を介して基板2に押し付けられる。
The
〈貼付装置10による貼付方法〉
図3(B)の如くローラ16は、基板2と補強板3とを貼り付ける際に、シリンダ装置22によって上昇され、下テーブル14に載置された補強板3を撓み変形させて、上テーブル12に吸着されている基板2に下方から押し付ける。このとき、補強板3は、第1の力によって基板2に押し付けられる。また、補強板3は、撓み変形された状態で基板2に貼り付けられるので、基板2と補強板3との間に気泡が噛み込み難くなる。<Attaching method with the attaching
As shown in FIG. 3B, the
この状態で、つまり、第1の力を維持した状態で、図3(C)の如くローラ16を、前記移動機構によって矢印B方向に移動させ、基板2の右半分と補強板3の右半分とを貼り付ける。この後、図3(D)の如く、ローラ16を矢印C方向に移動させ、基板2の左半分と補強板3の左半分とを貼り付ける。このとき、ローラ16は、補強板3の下面との間の摩擦によって転動しながら、補強板3の全面を第1の力によって基板2に貼り付ける。これにより、補強板3の全面が基板2に貼り付けられて、積層体1が製造される。
In this state, that is, with the first force maintained, the
図3(A)〜(D)に示した貼付工程によれば、補強板3は下テーブル14に載置されているだけであり、下テーブル14に吸着固定されていないので、補強板3の歪みが少ない状態で補強板3を基板2に貼り付けることができる。これにより、貼合後における積層体1(図3(D)参照)の反りを低減できる。この効果は、基板2及び補強板3の両方がガラス板を含む場合に顕著である。
3A to 3D, the reinforcing
例えば、ガラス板と、ガラス板よりも剛性の低い樹脂板とを貼り合わせた場合、樹脂板の剛性がガラス板の剛性よりも低いため、貼り合わせ後の樹脂板には歪みが生じガラス板に倣うのに対して、ガラス板には歪みがほとんど生じないので平板状となり易く、積層体が反り難い。一方で、ガラス板同士を貼合させた場合には、貼合後に両方のガラス板に歪みが生じ、一方に倣い難いため積層体が反り易くなるからである。 For example, when a glass plate and a resin plate having a lower rigidity than the glass plate are bonded together, the resin plate has a lower rigidity than the glass plate. In contrast, the glass plate is hardly distorted, so that it tends to be flat and the laminate is not easily warped. On the other hand, when the glass plates are bonded to each other, both the glass plates are distorted after bonding, and the laminated body is likely to warp because it is difficult to follow one.
なお、図3(B)の如く、貼り付け開始時のローラ16は、補強板3の両側縁から等距離の位置に配されているが、補強板3の一方の側縁の近傍に配置し、その位置から他方の側縁に向けて移動させて、補強板3の全面を基板2に貼り付けてもよい。
As shown in FIG. 3B, the
〈圧着装置20〉
図4(A)〜(D)に示す圧着装置20は、基板2に補強板3の全面が貼り付けられた積層体1に対し、前述した第1の力よりも大きい第2の力を、ローラ18を転動させながらローラ18から付与することにより、補強板3の全面を基板2に圧着させる装置である。<Crimping
The crimping
図3(A)の如く圧着装置20は、積層体1の補強板3の下面に接触するローラ18であって、ローラ16の直径よりもその直径が小さいローラ18を備える。また、ローラ18から補強板3に付与される第2の力がシリンダ装置22によって調整されている。
As shown in FIG. 3A, the crimping
〈圧着装置20による圧着方法〉
図4(B)の如くローラ18は、基板2と補強板3とを圧着させる際に、シリンダ装置22によって矢印A方向に上昇され、上テーブル12に吸着されている積層体1の補強板3に押し付けられる。このとき、補強板3は、第2の力によって基板2に押し付けられる。<Crimping method with the crimping
As shown in FIG. 4B, the
この状態で、つまり、第2の力を維持した状態で、図4(C)の如くローラ18を、前記移動機構によって矢印B方向に移動させ、基板2の右半分と補強板3の右半分とを圧着する。この後、図4(D)の如く、ローラ18を矢印C方向に移動させ、基板2の左半分と補強板3の左半分とを圧着する。このとき、ローラ16は、補強板3の下面との間の摩擦によって転動しながら、補強板3の全面を第2の力によって基板2に圧着する。これにより、補強板3の全面が基板2に圧着される。
In this state, that is, with the second force maintained, the
図4(A)〜(D)に示した圧着工程において、基板2と補強板3との間に介在された気泡は、第2の力によって樹脂層4の内部に拡散され、樹脂層4の内部に溶け込むので、気泡の残存数を低減することができる。
In the crimping process shown in FIGS. 4A to 4D, the air bubbles interposed between the
なお、図4(B)の如く、圧着開始時のローラ18は、補強板3の両側縁から等距離の位置に配されているが、補強板3の一方の側縁の近傍に配置し、その位置から他方の側縁に向けて移動させて、補強板3の全面を基板2に圧着してもよい。
As shown in FIG. 4 (B), the
〔実施形態の貼合装置の特徴〕
図3に示した貼付装置10による貼付工程において、ローラ16から付与される、第2の力よりも小さい第1の力によって補強板3の全面を基板2に貼り付けるので、貼付後の積層体1の反りを低減することができる。[Features of the bonding apparatus of the embodiment]
In the pasting process by the
そして、図4(A)〜(D)に示した圧着装置20による圧着工程において、ローラ18から付与される、第1の力よりも大きい第2の力によって補強板3の全面を基板2に圧着する。圧着工程において、基板2と補強板3との間に介在されている気泡は、第2の力によって樹脂層4の内部に拡散され、樹脂層4の内部に溶け込むので、気泡の残存数を低減することができる。
4A to 4D, the entire surface of the reinforcing
なお、貼付工程に先立ち、圧着工程を行うと、第1の力よりも大きい第2の力が補強板3に付与されるため、補強板3は局所的に変形し歪みが残り、この歪みに起因して貼合後の積層体1に反りが発生するので好ましくない。
In addition, since the 2nd force larger than 1st force is provided to the
よって、実施形態の貼合装置によれば、第2の力よりも小さい第1の力によって補強板3の全面を基板2に貼り付けて、貼付後の反りを防止した後、第1の力よりも大きい第2の力によって補強板3の全面を基板2に圧着するので、気泡の残存数を低減することができる。
Therefore, according to the bonding apparatus of the embodiment, the first force is applied after the entire surface of the reinforcing
また、実施形態の貼付工程及び圧着工程を、電子デバイスの製造方法の積層体製造工程に適用することにより、積層体製造工程にて製造された積層体1は、反りが低減され、気泡の残存数も低減されているので、機能層形成工程において、品質のよい機能層を積層体1の基板2に形成することができる。
In addition, by applying the pasting process and the crimping process of the embodiment to the laminate manufacturing process of the electronic device manufacturing method, the
〈第1の力および第2の力の原理〉
第1の力および第2の力における「力」とは、ローラ16と積層体1との接触状態における最大圧力Pmaxを意味する。
図5は、Pmaxを説明するための説明図であり、ローラ16の軸方向に沿って眺めたローラ16と積層体1の断面図に、ローラ16表面の圧力分布を記載したものである。
ローラ16により積層体1を加圧した場合、ローラ16表面に作用する最大圧力Pmaxは、以下のヘルツの接触応力式の簡易式によって表される。
また、ローラ16の加圧幅は、図5の奥行き方向の長さを意味する。ローラ16の幅が積層体1の幅よりも大きい場合、ローラ16の加圧幅は積層体1の幅(図5の奥行き方向の長さ)に等しくなる。<Principle of first force and second force>
The “force” in the first force and the second force means the maximum pressure Pmax in the contact state between the
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining Pmax, and the pressure distribution on the surface of the
When the
Further, the pressure width of the
〈第1の力と第2の力の設定方法〉
第1の設定方法として、ローラ18の直径を、ローラ16の直径よりも小さくする。<Setting method of first force and second force>
As a first setting method, the diameter of the
これにより、第1の力よりも大きい第2の力を得ることができる(ヘルツの接触応力式参照)。 As a result, a second force larger than the first force can be obtained (see Hertz contact stress equation).
第2の設定方法として、ローラ18の弾性率を、ローラ16の弾性率よりも大きくする。これにより、第1の力よりも大きい第2の力を得ることができる(ヘルツの接触応力式参照)。
As a second setting method, the elastic modulus of the
第3の設定方法として、シリンダ装置22からローラ18に付加される荷重を、シリンダ装置22からローラ16に付加される荷重よりも大きくする。これにより、第1の力よりも大きい第2の力を得ることができる。
As a third setting method, the load applied from the
第4の設定方法として、第1の力と第2の力とを指標化し、第2の力の指標値が第1の指標値よりも大きく設定する。 As a fourth setting method, the first force and the second force are indexed, and the index value of the second force is set to be larger than the first index value.
その指標値として、ローラ16の弾性率(MPa)に、シリンダ装置22からローラ16に付加する荷重(N)を乗算し、当該乗算値をローラ16の直径(d)にて除算した値を、第1の力の指標値とする。同様に、ローラ18の弾性率に、シリンダ装置22からローラ18に付加する荷重を乗算し、当該乗算値をローラ18の直径にて除算した値を、第2の力の指標値とする。
As the index value, a value obtained by multiplying the elastic modulus (MPa) of the
すなわち、ローラ16、18の弾性率、シリンダ装置22からローラ16、18に付加される荷重、及びローラ16、18の直径をパラメータとして使用し、第1の力及び第2の力を指標化する。
That is, the first force and the second force are indexed using the elastic modulus of the
第1の力及び第2の力の指標値は、前記弾性率と前記荷重に比例して大きくなり、前記直径に反比例して小さくなる。つまり、ローラの直径を小さくすれば、力は大きくなる。よって、前記弾性率、前記荷重、及び前記直径を、基板2及び補強板3の材質、厚さに基づいて選定することにより、反りを低減する好適な第1の力、及び気泡の残存数を低減する好適な第2の力を設定することができる。
The index values of the first force and the second force increase in proportion to the elastic modulus and the load, and decrease in inverse proportion to the diameter. In other words, the force increases as the roller diameter decreases. Therefore, by selecting the elastic modulus, the load, and the diameter based on the material and thickness of the
以下の表1は、第1の力及び第2の力を指標化した一例である。なお、この指標値は、ローラ16、18の長さを1mとして計算した値である。
Table 1 below is an example in which the first force and the second force are indexed. This index value is a value calculated by setting the length of the
〈圧着装置の他の実施形態〉
図6は、圧着装置30の他の実施形態を示した側面図である。<Other embodiments of the crimping apparatus>
FIG. 6 is a side view showing another embodiment of the crimping
圧着装置30は、図3に示した貼付装置10によって製造された積層体1を水平方向に搬送するローラコンベア32と、ローラコンベア32によって搬送されている積層体1を上下方向に挟圧して第2の力の積層体1に付与する一対のローラ34、36とを備える。ローラ34は、積層体1の矢印D方向の搬送により、積層体1の下面(補強板3)に摺接されることによって従動回転される。
The crimping
一方、ローラ36は、積層体1の上面(基板2)に摺接されることによって従動回転されながら、シリンダ装置38から付加される荷重によって基板2を補強板3に第2の力で押し付ける。
On the other hand, the
これにより、積層体1は、ローラ34、36による圧着部を通過することにより、気泡の残存数が低減される。
Thereby, the
図7は、図6に示した圧着装置30を含む貼合装置40の平面図である。
FIG. 7 is a plan view of a
貼合装置40は、図3に示した貼付装置10と図6に示した圧着装置30とを分離して配置し、ロボット42、搬送機構44、及びローラコンベア32によって、基板2、補強板3、積層体1を所定の方向に搬送しながら、反り及び気泡が低減された積層体1を製造する装置である。
The
基板2及び補強板3は、貼合装置40の投入部46に投入され、その後、ロボット42の受取動作、回動動作、及び受渡動作によって搬送機構44に順次受け渡される。基板2及び補強板3は、搬送機構44によって貼付装置10に順次搬送され、貼付装置10によって貼り付けられる。これにより、反りが低減された積層体1が貼付装置10によって製造される。
The board |
積層体1は、搬送機構44によって貼付装置10から取り出され、ロボット42に受け取られる。この後、積層体1は、ロボット42によってローラコンベア32に受け渡されて、ローラコンベア32によって搬送され、ローラ34、36(図6参照)による圧着部を通過する。これにより、気泡の残存数が低減された積層体1が製造される。
The
図7の貼合装置40の如く、貼付装置10と圧着装置30とを分離することにより、積層体1の生産性を向上させることができる。
Like the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に制限されない。特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not restrict | limited to said embodiment. Various modifications and changes are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims.
例えば、実施形態の貼付装置10及び圧着装置20、30は、電子デバイスの製造工程において用いられる積層体1の製造に用いられるが、貼付装置10及び圧着装置20、30の用途は多種多様であってよい。
For example, the sticking
また、本出願は、2014年11月25日出願の日本特許出願2014−237358に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。 Moreover, this application is based on the JP Patent application 2014-237358 of an application on November 25, 2014, The content is taken in here as a reference.
1…積層体
2…基板
2A…基板
2B…基板
3…補強板
3A…補強板
3B…補強板
4…樹脂層
4A…樹脂層
4B…樹脂層
6…積層体
7…機能層
10…貼付装置
16…ローラ
18…ローラ
20,30…圧着装置
40…貼合装置DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記第2の基板を撓み変形させた状態で前記第1の基板に押し付けるとともに、転動しながら前記第2の基板の全面を第1の力によって前記第1の基板に貼り付ける第1のローラと、
前記第1の基板に前記第2の基板の全面が貼り付けられた積層体に対し、前記第1の力よりも大きい第2の力を、転動しながら付与することにより、前記第2の基板の全面を前記第1の基板に圧着させる第2のローラと、
を備えたことを特徴とする基板の貼合装置。In the laminating apparatus for laminating the first substrate and the second substrate via the adsorption layer,
A first roller that presses against the first substrate while the second substrate is bent and deformed, and affixes the entire surface of the second substrate to the first substrate by a first force while rolling. When,
By applying a second force larger than the first force while rolling to the laminate in which the entire surface of the second substrate is bonded to the first substrate, the second substrate A second roller for pressing the entire surface of the substrate against the first substrate;
The board | substrate bonding apparatus characterized by the above-mentioned.
第1のローラによって前記第2の基板を、撓み変形させた状態で前記第1の基板に押し付けるとともに、前記第1のローラを転動させながら前記第1のローラから付与される第1の力によって前記第2の基板の全面を前記第1の基板に貼り付ける貼付工程と、
前記第1の基板に前記第2の基板の全面が貼り付けられた積層体に対し、前記第1の力よりも大きい第2の力を、第2のローラを転動させながら前記第2のローラから付与することにより、前記第2の基板の全面を前記第1の基板に圧着させる圧着工程と、
を備えたことを特徴とする基板の貼合方法。In the bonding method of bonding the first substrate and the second substrate through the adsorption layer,
A first force applied from the first roller while pressing the second substrate against the first substrate while being bent and deformed by the first roller and rolling the first roller. An attaching step of attaching the entire surface of the second substrate to the first substrate by:
A second force larger than the first force is applied to the laminate in which the entire surface of the second substrate is bonded to the first substrate, while the second roller rolls, while the second roller is rolled. A crimping step of crimping the entire surface of the second substrate to the first substrate by applying from a roller;
The board | substrate bonding method characterized by having provided.
前記第2の力は、前記第2のローラの弾性率に、前記第2のローラに付加する荷重を乗算し、当該乗算値を前記第2のローラの直径にて除算した値を指標とし、
前記第2の力の指標は前記第1の力の指標より大きい請求項5に記載の基板の貼合方法。The first force is obtained by multiplying the elastic modulus of the first roller by a load applied to the first roller, and using the value obtained by dividing the multiplied value by the diameter of the first roller as an index,
The second force is obtained by multiplying the elastic modulus of the second roller by a load applied to the second roller, and using the value obtained by dividing the multiplied value by the diameter of the second roller as an index.
The board | substrate bonding method of Claim 5 with which the parameter | index of said 2nd force is larger than the parameter | index of said 1st force.
前記積層体製造工程は、
第1のローラによって前記第2の基板を、撓み変形させた状態で前記第1の基板に押し付けるとともに、前記第1のローラを転動させながら前記第1のローラから付与される第1の力によって前記第2の基板の全面を前記第1の基板に貼り付ける貼付工程と、
前記第1の基板に前記第2の基板の全面が貼り付けられた積層体に対し、前記第1の力よりも大きい第2の力を、第2のローラを転動させながら前記第2のローラから付与することにより、前記第2の基板の全面を前記第1の基板に圧着させる圧着工程と、
を備えたことを特徴とする電子デバイスの製造方法。A laminate manufacturing process for manufacturing a laminate by bonding a first substrate and a second substrate through an adsorption layer, and a functional layer is formed on the exposed surface of the first substrate of the laminate. In a method for manufacturing an electronic device, comprising: a functional layer forming step; and a separation step of separating the second substrate from the first substrate on which the functional layer is formed.
The laminate manufacturing process includes:
A first force applied from the first roller while pressing the second substrate against the first substrate while being bent and deformed by the first roller and rolling the first roller. An attaching step of attaching the entire surface of the second substrate to the first substrate by:
A second force larger than the first force is applied to the laminate in which the entire surface of the second substrate is bonded to the first substrate, while the second roller rolls, while the second roller is rolled. A crimping step of crimping the entire surface of the second substrate to the first substrate by applying from a roller;
An electronic device manufacturing method comprising:
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