板状体保持机构、基板贴合装置以及基板贴合方法
【专利摘要】板状体保持机构保持配置在能将真空室设定为比大气压低的第1压力的真空容器内的显示基板，具备载置部、配管、第2真空泵以及压力平衡器。载置部在上表面具有吸盘，载置显示基板。配管的一端部与吸盘的筒孔连通。第2真空泵连结到配管的另一端部，抽吸配管内的气体。压力平衡器具有：连通部，其形成有将真空室和配管内连通的连通孔；以及盖部，其在真空容器的内压比配管的内压低时打开连通孔，在真空容器的内压比配管的内压高时关闭连通孔。
【专利说明】板状体保持机构、基板贴合装置以及基板贴合方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及保持矩形板状的板状体例如显示基板、盖基板的板状体保持机构、使用该板状体保持机构将2个基板贴合的基板贴合装置以及基板贴合方法。
【背景技术】
[0002]在显示设备的显示部中，例如在设置于液晶模块、有机发光二极管模块等显示基板的偏振板上，设置有带触摸传感器的基板、保护基板等盖基板。近年来，这样的显示部是经过将盖基板贴合到显示基板的工序来生产的。
[0003]为了不使气泡进入两个基板间而在真空环境下进行将盖基板贴合到显示基板的工序。在专利文献I中公开了将分别具有用于对位的对准标记的驱动面板和密封面板在真空容器内贴合的显示装置的制造装置。该制造装置具有能使内部成为真空的真空容器。并且，在真空容器中配设有:载置驱动面板的基体；支撑密封面板而使其相对于驱动面板移动的移动机构；以及用于使粘接树脂介于驱动面板和密封面板之间、使其紧贴的加压构件。
[0004]现有技术文献_5] 专利文献
[0006]专利文献1:特开2005-243413号公报
【发明内容】
_7] 发明要解决的问题
[0008]然而，当将多个构件层叠而按多层状形成显示基板、盖基板时，有时在这些基板中会产生或大或小的翘曲。
[0009]但是，在专利文献I所公开的制造装置中，驱动面板只不过是载置于基体。因此，在将产生了翘曲的驱动面板和密封面板贴合时，驱动面板的翘曲会导致两个面板间产生大的空隙。从而，不能够将两个面板良好地贴合。
[0010]本发明是鉴于上述实际状况而完成的，其目的在于，提供将板状体的翘曲矫正后加以保持的板状体保持机构、基板贴合装置以及基板贴合方法。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]为了达成上述目的，本发明的板状体保持机构用于保持矩形板状的板状体，矩形板状的板状体配置在真空容器内，真空容器的内压能设定为比大气压低的第I压力，板状体保持机构具备载置部、配管、抽吸部以及压力平衡器。
[0013]载置部配置在真空容器内，在形成有抽吸开口的上表面载置板状体。配管的一端部与抽吸开口连通。抽吸部连结到配管的另一端部，进行以下抽吸动作:抽吸配管内的气体，将配管的内压设定为比大气压低且比第I压力高的第2压力。压力平衡器设置在真空容器内，具有:连通部，其形成有将真空容器内和配管内连通的连通孔；以及盖部，其在真空容器的内压比配管的内压低时打开连通孔，在真空容器的内压比配管的内压高时关闭连通孔。[0014]另外，本发明的基板贴合装置具备真空容器、板状体保持机构、保持部以及驱动部。
[0015]真空容器能将内压设定为比大气压低的第I压力。板状体保持机构具有与上述板状体保持机构同样的构成，保持矩形板状的第I基板。保持部配置在真空容器内，保持矩形板状的第2基板，使第2基板的下表面与板状体保持机构所保持的第I基板的上表面相对。驱动部使板状体保持机构或者保持部移动，使第I基板的上表面与第2基板的下表面隔着粘接剂抵接。
[0016]另外，本发明的基板贴合方法是，使用上述基板贴合装置，将板状体保持机构的配管的内压设定为第2压力，使载置部吸附并保持第I基板，并且使保持部保持上述第2基板。接着，将真空容器的内压设定为第I压力，利用驱动部使板状体保持机构或者保持部移动，使第I基板的上表面与第2基板的下表面隔着粘接剂抵接。
[0017]在本发明的板状体保持机构、基板贴合装置以及基板贴合方法中，在上表面形成有抽吸开口的载置部吸附并保持板状体(包含基板)，因此能够使由板状体保持机构保持的板状体按照载置部的形状发生弹性变形。因此，能够在由板状体保持机构保持的板状体产生了翘曲的情况下，矫正该翘曲。
[0018]另外，压力平衡器具有:盖部，其在真空容器的内压比配管的内压低时打开连通孔，在真空容器的内压比配管的内压高时关闭连通孔。
[0019]从而，能够在盖部关闭了连通孔时，通过将配管内设定为第2压力，而由形成有与配管的一端部连通的抽吸开口的载置部吸附保持板状体。
[0020]另外，在载置部保持着板状体的状态下，在将真空容器的内压设定为第I内压的情况下，真空容器的内压比配管的内压低。此时，盖部打开连通孔，使真空容器内和配管内连通。从而，保持配管的内压和真空容器的内压的平衡，因此配管内的空气不会从载置部的抽吸开口流出到真空容器内。因此，能够维持由载置部保持板状体的状态。
[0021]发明效果
[0022]根据本发明，能够矫正板状体的翘曲并保持该板状体。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是示出作为利用本发明的实施方式所涉及的基板贴合装置贴合的一方基板的显示基板的构成的说明图。
[0024]图2是示出作为利用本发明的实施方式所涉及的基板贴合装置贴合的另一方基板的带触摸传感器的基板的构成的说明图。
[0025]图3是示出本发明的实施方式所涉及的搬运部的立体图。
[0026]图4是示出本发明的实施方式所涉及的基板贴合装置的构成的图，A是主要部分的主视截面图，B是主要部分的侧视截面图。
[0027]图5是示出图4的基板贴合装置中的板状体保持机构的俯视图。
[0028]图6是示出图4的基板贴合装置中的板状体保持机构的侧视图。
[0029]图7是图5的X-X线向视截面图。
[0030]图8是示出图4的基板贴合装置中的控制系统的框图。
[0031]图9是示出图4的基板贴合装置的基板保持部保持带触摸传感器的基板的状态的说明图。
[0032]图10是示出图9的基板贴合装置的板状体保持机构保持显示基板的状态的说明图。
[0033]图11是说明将两个端部向下方翘曲的显示基板吸附保持于图3的搬运部的情况的图，A示出吸附保持前的状态，B示出已吸附保持的状态。
[0034]图12是说明将两个端部向上方翘曲的显示基板载置于图9的板状体保持机构的载置部的情况下的作用的图，A示出载置紧后的状态，B示出载置后，载置部已吸附保持显不基板的状态。
[0035]图13是示出图10的基板贴合装置的基板保持部已上升的状态的说明图。
[0036]图14是示出图13的基板贴合装置的下构件上升而形成了真空容器的状态的说明图。
[0037]图15是示出图14的基板贴合装置的基板保持部下降而使带触摸传感器的基板和显示基板接触的状态的说明图。
[0038]图16是示出图15的基板贴合装置的下构件下降到初始位置的状态的说明图。
[0039]附图标记说明
[0040]I…基板贴合装置，2…搬运部,4…支撑框架,7…上构件,8…下构件,9…下构件移动机构，10...真空容器，10a...真空室，11...基板保持部(保持部)，12...保持部移动机构(驱动部)，14…控制部，101…显示基板(板状体；第I基板)，121...带触摸传感器的基板(第2基板)，200…板状体保持机构，210…支撑部，220…载置部，225…吸盘，228…筒孔(抽吸开口)，230…配管，240…第2真空泵(抽吸部)，250…阀部，260…压力平衡器，261…连通部，262…盖部，265…连通孔
【具体实施方式】
[0041]以下，参照图1~图16来说明本发明的实施方式所涉及的板状体保持机构200和具备该板状体保持机构200的基板贴合装置I。此外，对在各图中通用的构件附上相同的附图标记。
[0042][显示基板]
[0043]首先，作为板状体的一个例子，参照图1来说明显示基板(板状体；第I基板)101。
[0044]图1是示出作为利用基板贴合装置I贴合的一方基板的显示基板101的构成的说明图。
[0045]如图1所示，显示基板101例如是IXD模块(LCM)，具备:使用液晶的基板主体102 ；使基板主体102的一个面露出而将其收纳的框架103 ;以及装配于基板主体102的一个面的偏振板104。
[0046]此外，作为本发明所涉及的显示基板101，也可以是有机发光二极管(OLED)模块、其它显示模块。
[0047]基板主体102形成为长方形的板状，一个面为显示面。
[0048]另外，基板主体102形成为多层状，由多个构件层叠而成，包含如下的层:其包括未图示的形成为长方形的框状的边框印刷。该边框印刷的内周的轮廓与偏振板104的外周的轮廓大致相等。例如通过使金属铬溅射蒸镀到基板主体102，利用蚀刻将不要的部分除去来形成边框印刷。
[0049]框架103覆盖基板主体102的4个边和基板主体102的另一个面。
[0050]偏振板104形成为长方形，与基板主体102相比外周的轮廓较小。即，偏振板104的外周的轮廓形成为与基板主体102的显示区域大致相等的大小。显示基板101的偏振板104侧利用粘接剂、例如紫外线固化树脂粘贴到后述的带触摸传感器的基板121。此外，粘接剂不限于紫外线固化树脂。例如也可以使用其它光固化树脂、热固化树脂。
[0051][带触摸传感器的基板]
[0052]接着，作为板状体的其它例子，参照图2来说明带触摸传感器的基板(第2基板)121。
[0053]图2是示出带触摸传感器的基板121的构成的说明图。
[0054]如图2所示，带触摸传感器的基板121具备:基板主体122 ;以及在该基板主体122的一个面设置的边框印刷123。基板主体122形成为长方形的板状。该带触摸传感器的基板121的外周的轮廓形成为比显示基板101的框架103的外周的轮廓大。
[0055]边框印刷123的外周的轮廓与基板主体122的外周的轮廓大致相等，内周的轮廓与显示基板101的偏振板104的外周的轮廓大致相等。例如通过预先在与显示基板101的显示面接合的基板主体122的区域设置掩膜，进行加色印刷，将掩膜除去来形成边框印刷123。
[0056]在本实施方式中，利用未图示的树脂涂敷部，在带触摸传感器的基板121的形成有边框印刷123的面中的边框印刷123的内侧涂敷紫外线固化树脂。
[0057]此外，在本实施方式中，作为盖基板，以带触摸传感器的基板121为例来说明，但作为本发明所涉及的盖基板，不限于带触摸传感器的基板121，例如，也可以是由玻璃材料形成的保护基板。
[0058][基板贴合装置]
[0059]接着，参照图3和图4来说明本实施方式的基板贴合装置I的构成。图3是搬运部2的立体图。图4A示出基板贴合装置I的主要部分的主视截面图，图4B示出主要部分的侧视截面图。此外，在图4A和图4B中，省略了搬运部2的图不。另外，仅图不收纳基板贴合装置1、防止有机溶剂扩散的外壳的内底面32，省略了外壳的其它构成的图示。另外，在以下的说明中，将沿着载置基板贴合装置I的外壳的内底面32的一个方向设为X方向，将与该内底面32平行而与X方向正交的方向设为Y方向。另外，将与X方向和Y方向正交的方向设为Z方向(上下方向)。
[0060]搬运部2将显示基板101、带触摸传感器的基板121分别搬运到规定的位置。搬运部2形成为大致长方形的平板状，具备:在X方向延伸的主体部21 ；以及使主体部21移动或者旋转的搬运部动作机构(省略图示)。搬运部动作机构使主体部21在X方向、Y方向以及Z方向移动。另外,搬运部动作机构使主体部21以穿过主体部21的长边的大致中央的轴线为中心旋转。
[0061]在主体部21的X方向的两个端部，形成有在Y方向延伸的延伸部21a。主体部21和延伸部21a形成大致四边形的切缺部22。另外，在延伸部21a的一个面形成有多个包括弹性构件的筒状的吸附部23。吸附部23的筒孔24连接到未图示的真空泵。
[0062]配线(省略图示)的一端连接到搬运部2。该配线的另一端连接到后述的控制部14(参照图8)。控制部14控制搬运部动作机构的驱动，使主体部21移动或者旋转。另外，使真空泵驱动来使搬运部2吸附保持显示基板101和带触摸传感器的基板121。被吸附保持时的两个基板101、121以如下方式配置:两个基板101、121的短边与延伸部21a延伸的方向(Y方向)平行，两个基板101、121的长边与主体部21延伸的方向平行。S卩，两个基板101、121的长边方向的两个端部被搬运部2的吸附部23吸附，从而两个基板101、121被搬运部2吸附保持。
[0063]如图4A和图4B所示，基板贴合装置I具备支撑框架4。支撑框架4具备:沿着X方向延伸的平板状的悬架部41 ;以及从悬架部41的X方向的两个端部向下方延伸的一对脚部42。在悬架部41的X方向和Y方向的大致中央部，固定有后述的保持部移动机构12，保持部移动机构12能在上下方向移动地支撑后述的基板保持部11。
[0064]脚部42的下部固定于外壳的内底面32。另外，在脚部42的上部固定有后述的上构件7的周壁部72。
[0065]另外，基板贴合装置I具备上构件7、下构件8以及下构件移动机构9。
[0066]上构件7与下构件8相互抵接，从而形成真空容器10，真空容器10具有作为被密闭的内部空间的真空室IOa (参照图14)。
[0067]上构件7形成为下部开口的中空的长方体状，具有:形成为四边形的板状的上盖部71 ;以及与该上盖部71的四边连续而向下方延伸的周壁部72。周壁部72具有:在X方向相对的壁片72a、72b ;以及在Y方向相对的壁片72c、72d。
[0068]在壁片72c形成有用于对真空室IOa除气的排气口 73和用于将外部空气吸入到真空室IOa的吸气口 74。在排气口 73中设置有将排气口 73开放或者封闭的排气阀75(参照图8)，在吸气口 74中设置有将吸气口 74开放或者封闭的吸气阀76 (参照图8)。配线(省略图示)的一端连接到排气阀75和吸气阀76。该配线的另一端连接到后述的控制部14(参照图8)。
[0069]当利用吸气阀76将吸气口 74开放时，真空室IOa和外壳内的空间经由吸气口 74连通。
[0070]排气管(省略图示)的一端部连接到排气口 73。并且，排气管的另一端部连接到作为第I抽吸部的第I真空泵77 (参照图8)。当利用排气阀75将排气口 73开放，且当第I真空泵77驱动时，真空室IOa的气体(空气)通过排气口 73和排气管排出。此外，也可以取代壁片72c，而在壁片72a、72b、72d中的任一壁片中形成排气口 73和吸气口 74。另外，作为第I抽吸部，也可以使用工厂等所备有的抽吸设备。
[0071]在上构件7的上盖部71设置有作为本发明所涉及的保持部的一个例子的基板保持部11。该基板保持部11利用臂部114保持带触摸传感器的基板121，限制带触摸传感器的基板121向X方向、Y方向以及Z方向的移动。基板保持部11以如下方式保持带触摸传感器的基板121:带触摸传感器的基板121的相互相对的长边沿着X方向延伸，带触摸传感器的基板121的涂敷有紫外线固化树脂的面成为下表面。
[0072]基板保持部11具备:大致矩形板状的保持板部111 ;臂部114，其设置于保持板部111的各边；筒状部112，其从保持板部111的大致中央部向上方延伸；以及轴113，其能在上下方向移动筒状部112的筒孔(省略图示)。
[0073]臂部114包括:矩形板状的臂支撑部115，其从保持板部111的各边的大致中央部向外侧与保持板部111的上表面平行地延伸；以及臂部主体116，其从臂支撑部115的外端部的下表面向下方延伸。臂部主体116能向内外摆动地支承在臂支撑部115的下端部。
[0074]配线(省略图示)的一端连接到臂部主体116。配线的另一端连接到后述的控制部14 (参照图8)。臂部主体116由控制部14选择性地设定为保持状态或者释放状态。所谓保持状态，是臂部主体116向内侧倾斜，能保持带触摸传感器的基板121的各边的状态。另夕卜，所谓释放状态，是臂部主体116向外侧倾斜，能接纳搬运部2搬运到规定的位置的带触摸传感器的基板121的状态或者将所保持的带触摸传感器的基板121释放的状态。
[0075]轴113的上端部在上下方向贯通上盖部71，固定于后述的保持部移动机构12的活塞杆(省略图示)。在轴113的下端部设置有与筒状部112的上端的内缘部卡合的大致圆板状的圆板部(省略图示)。圆板部防止轴113从筒孔脱落。
[0076]保持部移动机构12包括例如气缸，并固定于支撑框架4。配线(省略图示)的一端连接到保持部移动机构12。配线的另一端连接到后述的控制部14 (参照图8)。保持部移动机构12的活塞杆的一端固定于基板保持部11的轴113的上端部。保持部移动机构12使轴113在上下方向(Z方向)移动，由此使基板保持部11在相同方向移动。
[0077]下构件移动机构9固定于外壳3的内底面32。下构件移动机构9使下构件8向X方向、Y方向、Z方向以及以在Z方向延伸的轴为中心的Θ方向移动或者旋转(以下，有时简单地称为移动)。
[0078]下构件8形成为上部开口的中空的长方体状，具有:底部81，其形成为四边形的板状；以及周壁部82，其与该底部81的四边连续而向上方延伸。周壁部82的外周的轮廓形成为比上构件7的周壁部72的外周的轮廓小。另外，周壁部82的内周的轮廓形成为与上构件7的周壁部72的内周的轮廓大致相等的大小。
[0079]在周壁部82的顶端部装配有密封构件83。密封构件83与上构件7抵接而紧贴，将周壁部82的顶端部和上构件7之间密闭。作为密封构件83的材料，例如能够应用天然橡胶、异戊橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶等的橡胶构件。
[0080]当利用下构件移动机构9移动下构件8，使其与上构件7隔着密封构件83抵接时，形成真空容器10 (参照图14)，另外，在上构件7和下构件8之间形成真空室IOa (参照图14)。在下构件8的底部81设置有板状体保持机构200。
[0081 ] 接着，参照图5和图6来说明板状体保持机构200。图5是板状体保持机构200的俯视图。图6是板状体保持机构200的侧视图。
[0082]板状体保持机构200从下方保持显示基板101。板状体保持机构200具备支撑部210、载置部220、配管230、第2真空泵240 (参照图8)、阀部250 (参照图8)以及压力平衡器 260。
[0083]如图5和图6所示，支撑部210从下方支撑载置部220。支撑部210包括:矩形板状的第I台座部211 ;以及棱柱状的第2台座部212，其设置于第I台座部211的上表面的大致中央部。
[0084]载置部220具有框体221和吸盘225。框体221具有:矩形框状的外框222 ;矩形板状的长板部223，其将在外框222的内侧相互相对的短边部的中央部连结；以及矩形板状的短板部224，其将在外框222的内侧相互相对的长边部的中央部连结，框体221在俯视时形成为格子状。外框222、长板部223以及短板部224 —体地形成。长板部223和短板部224交叉的框体221的中心部的下表面固定于第2台座部212的上表面，从而载置部220被支撑部210支撑。外框222的相互相对的长边部沿着X方向延伸，相互相对的短边部沿着Y方向延伸。外框222的长边部和短边部的长度设定为比显示基板101的长边部和短边部的长度稍短。
[0085]此外，也可以取代俯视时的格子状，而将框体221形成为矩形板状。
[0086]吸盘225包括弹性构件例如橡胶，形成为内部具有筒孔(抽吸开口)228的圆筒状。另外，吸盘225具备:锥形部226，其直径随着从上端部往下端部而变小；以及小直径部227，其与锥形部226的下端部连续，其直径与锥形部226的下端部相同。
[0087]在框体221的上表面配置有共计9个吸盘225。具体地说，吸盘225配置在外框222的四个角、外框222的长边部的大致中央部、外框222的短边部的大致中央部以及长板部223和短板部224的交点。各个吸盘225的高度，即从框体221的上表面到吸盘225的上端部为止的长度H (参照图6)设定为相等。
[0088]配管230嵌入到载置部220的框体221中。配管230的一端部侧被分割为7个，配管230各自的一端部与配置在框体221的外框222的四个角、外框222的长边部的大致中央部以及长板部223与短板部224的交点的吸盘225的筒孔228连通。配管230的另一端部连接到作为第2抽吸部的第2真空泵240 (参照图8)。第2真空泵240进行以下抽吸动作:抽吸所连接的配管230和与配管230连通的吸盘225的筒孔228内的气体(空气);以及经由吸盘225的筒孔228抽吸周围的空气。另外，配线(省略图示)的一端连接到第2真空泵240。配线的另一端连接到后述的控制部14(参照图8)。第2真空泵240的抽吸动作由控制部14控制。此外，作为第2抽吸部，也可以使用工厂等所备有的抽吸设备。
[0089]阀部250 (参照图8)设置在配管中。配线(省略图示)的一端连接到阀部250。配线的另一端连接到后述的控制部14 (参照图8)。阀部250由控制部14选择性地设定为抽吸状态、封闭状态以及大气开放状态。所谓抽吸状态，是使配管230和第2真空泵240连通而能由第2真空泵240进行抽吸动作的状态。所谓封闭状态，是将配管230封闭，使由第2真空泵240进行的抽吸动作和大气流入成为不可能的状态。所谓大气开放状态，是将配管230对大气开放,能使大气流入的状态。
[0090]接着，参照图7来说明压力平衡器260。图7是图5的X-X线向视截面图。压力平衡器260设置在配管230的一端部和阀部250之间。在本实施方式中，在载置部220的长板部223和短板部224的交点与外框222的一个长边部的大致中央部之间设置有压力平衡器 260。
[0091]压力平衡器260具有连通部261、盖部262、阻挡物263、盘簧264。
[0092]连通部261形成为中空的长方体状，连通部261的上表面与载置部220的短板部224的上表面连续。在连通部261的上表面设置有在上下方向贯通的连通孔265。在连通部261的底面设置有向上方突出的导杆266。在连通部261的相互相对的侧面形成有在与上下方向正交的方向贯通的贯通孔267。一端部与配管230连接的接头268的另一端部卡合到贯通孔267。由此，连通部261的内部空间和配管230内连通。
[0093]阻挡物263具有:矩形板状的阻挡物主体部269，其与连通部261的上表面相对；以及板状的阻挡物支撑部270，其与阻挡物主体部269的一边连续而向下方延伸，下端部固定于连通部261的一侧面。此外，也可以使阻挡物支撑部270的下端部延伸到第I台座部211的上表面为止，并固定于第I台座部211的上表面。
[0094]盖部262包括:圆板状的盖主体部272 ;以及圆筒状的圆筒部273，其从盖主体部272的下表面的中央部向下方延伸。在盖主体部272的下表面的外缘部固定有O型环274。另外，在盖主体部272的上表面的中央部形成有向下方凹陷的凹部275。在圆筒部273的筒孔中插入了连通部261的导杆266。
[0095]盘簧264的一端部固定于盖主体部272的凹部275的底部，另一端部固定于阻挡物263的阻挡物主体部269的下表面。盘簧264对盖部262向上方赋能。压力平衡器260的盖部262在配管230的内压与配管230外的压力例如真空容器10 (参照图14)的内压相等的情况下，由于自身重量而位于O型环274与连通部261的上表面抵接的初始位置，将连通孔265封闭。如后所述，当真空容器10的内压比配管230内的内压低时，盖部262由于要从配管230向真空室IOa (参照图14)移动的空气的按压和盘簧264的赋能力而向上方移动，将连通孔265开放。
[0096][基板贴合装置的控制系统]
[0097]接着，参照图8来说明基板贴合装置I的控制系统。
[0098]图8是示出贴合装置I的控制系统的框图。
[0099]如图8所示，基板贴合装置I具备控制部14。该控制部14例如具有:CPU(中央运算处理装置)；R0M (Read Only Memory:只读存储器)，其用于存储CPU执行的程序等；以及RAM (Random Access Memory:随机存取存储器),其用作CPU的工作区域。
[0100]控制部14与第I压力传感器15和第2压力传感器16电连接。另外，控制部14与搬运部2、基板保持部11、阀部250以及第2真空泵240电连接。另外，控制部14与下构件移动机构9、排气阀75、吸气阀76、第I真空泵77以及保持部移动机构12电连接。
[0101]控制部14控制搬运部2的动作，将显示基板101、带触摸传感器的基板121分别配置到规定的贴合位置。在控制部14的ROM中，针对显示基板101、带触摸传感器的基板121，分别预先存储有表示规定的贴合位置的位置数据。表示显示基板101方面的规定的贴合位置的位置数据以如下方式设定:使显示基板101的相互相对的长边部沿着X方向延伸，使显示基板101的中心与板状体保持机构200的框体221的中心重叠。表示带触摸传感器的基板121方面的规定的贴合位置的位置数据以如下方式设定:使带触摸传感器的基板121的相互相对的长边部沿着X方向延伸，使带触摸传感器的基板121的中心与保持板部111的中心重叠。此外，也可以在基板贴合装置I中设置各种传感器，例如光学传感器、按压传感器，控制部14基于从这些传感器输出的信号，将显示基板101、带触摸传感器的基板121分别配置到规定的贴合位置。
[0102]另外，控制部14控制搬运部2的动作，将配置到规定的贴合位置的显示基板101载置到板状体保持机构200的载置部220上。控制部14控制搬运部2的动作，使显示基板101的框架103侧的面与吸盘225抵接，使装配有偏振板104的面朝向上方。
[0103]控制部14控制基板保持部11的臂部主体116的动作，将臂部主体116选择性地设定为释放状态或者保持状态。由此，使利用搬运部2配置到规定的贴合位置的带触摸传感器的基板121由臂部114保持。
[0104]控制部14控制阀部250的动作，将阀部250选择性地设定为抽吸状态、封闭状态或者开放状态。[0105]第2压力传感器16设置在配管230的一端部和阀部250之间的配管230内。第2压力传感器16检测配管230的内压，将检测结果输出到控制部14。
[0106]控制部14控制第2真空泵240的驱动，使第2真空泵240进行抽吸动作。由此，对配管230内进行除气。控制部14基于第2压力传感器16的检测结果，将配管230的内压设定为第2压力。此外，第2压力设定为比大气压低且比后述的第I压力高的值，例如30 X IO3 ?60 X IO3Pa0
[0107]控制部14控制下构件移动机构9的驱动，使下构件8向上方移动(上升)，而与上构件7抵接。由此，由上构件7和下构件8形成真空容器10。
[0108]控制部14控制排气阀75和吸气阀76的动作，将排气口 73和吸气口 74封闭或者开放。例如，控制部14驱动排气阀75和吸气阀76，将排气口 73和吸气口 74设定为:完全开放的开放状态；与开放状态相比开放量较小的少量开放状态；以及完全封闭的封闭状态。此外，少量开放状态中的排气口 73和吸气口 74的开放量能任意设定。
[0109]第I压力传感器15设置于第I台座部211。第I压力传感器15检测由上构件7和下构件8形成的真空容器10 (参照图14)的内压，将检测结果输出到控制部14。
[0110]控制部14控制第I真空泵77的驱动，使其经由排气口 73抽吸真空容器10的真空室IOa的空气。由此，对真空室IOa进行除气。控制部14基于第I压力传感器15的检测结果，驱动排气阀75和吸气阀76以及第I真空泵77，将真空容器10的内压设定为第I压力。此外，第I压力设定为比大气压低的值，例如10?lOOPa。
[0111]控制部14控制保持部移动机构12的驱动，使基板保持部11向Z方向移动。控制部14使保持着带触摸传感器的基板121的基板保持部11在真空室IOa内下降。由此，在将真空容器10的内压设定为第I压力的状态即真空状态下，使基板保持部11所保持的带触摸传感器的基板121与板状体保持机构200所保持的显示基板101抵接。
[0112][基板贴合装置的动作]
[0113]接着，参照图9?图16来说明基板贴合装置I和板状体保持机构200的动作和作用。图9?图16是说明基板贴合装置I和板状体保持机构200的动作和作用的说明图。
[0114]首先，准备显示基板101和带触摸传感器的基板121。并且，利用未图示的树脂涂敷部，在带触摸传感器的基板121的形成有边框印刷123的面(参照图2)中的边框印刷123的内侧涂敷紫外线固化树脂。
[0115]接着，控制部14控制搬运部2，将带触摸传感器的基板121配置到规定的贴合位置。另外，控制部14将基板保持部11的臂部主体116设定为释放状态，使臂部主体116接纳配置到规定的位置的带触摸传感器的基板121。然后，如图9所示，控制部14将臂部主体116设定为保持状态，使基板保持部11保持带触摸传感器的基板121。基板保持部11所保持的带触摸传感器的基板121的下表面为涂敷有紫外线固化树脂的面。
[0116]接着，控制部14控制搬运部2，将显示基板101搬运到规定的位置，如图10所示，使其载置到板状体保持机构200的载置部220上。另外，控制部14将预先已设定为开放状态的阀部250设定为抽吸状态，使配管230和第2真空泵240连通。并且，控制部14使第2真空泵240开始抽吸动作。
[0117]当第2真空泵240开始抽吸动作时，吸盘225的筒孔228会抽吸周围的空气。由此，板状体保持机构200能够抽吸载置部220所载置的显示基板101，将其吸附并保持于载置部220。
[0118]在此，如上所述，在层叠多个构件而形成为多层状的显示基板101和带触摸传感器的基板121中，容易产生不规则的翘曲。例如，以相互相对的长边部沿着X方向延伸的方式载置于载置部220的显示基板101从长边方向(X方向)的中央部越往该方向的两个端部，越容易向上方或者下方翅曲。
[0119]例如，如图1lA所示，有时显示基板101从长边方向的中央部越往该方向的两个端部越向下方翘曲。在该情况下，如图1lB所示，当搬运部2吸附保持显示基板101时，显示基板101会由于自身重量而以长边方向的中央部向下方弯曲的方式变形。S卩，显示基板101以从长边方向的中央部越往该方向的两个端部越向上方翘曲的方式弯曲变形。
[0120]控制部14控制搬运部2的搬运部动作机构来将显示基板101搬运到规定的位置，使搬运部2从载置部220的上方向下方移动。然后，如图12A所示，控制部14使载置部220位于搬运部2的切缺部22内，使显示基板101的下表面与吸盘225的上部抵接而将显示基板101载置到载置部220。然后，控制部14停止搬运部2的吸附部23所连接的真空泵(省略图示)的驱动，使搬运部2释放显示基板101。另外，控制部14驱动第2真空泵240而使其开始抽吸动作，使板状体保持机构200吸附保持显示基板101。此时，载置部220所载置的显示基板101的长边方向的两个端部被抽吸而弹性变形，被吸附到载置部220。因此，如图12B所示，显示基板101的翘曲被矫正。
[0121]另外，例如，有时显示基板101从长边方向的中央部越往该方向的两个端部越向上方翘曲。在该情况下，即使被搬运部2吸附保持，显示基板101的两个端部的翘曲方向也不会变化。因此，如上所述，载置部220所载置的显示基板101的长边方向的两个端部被抽吸而弹性变形，被吸附到载置部220。由此，显示基板101的翘曲被矫正。
[0122]此外，在本实施方式中，说明了在显示基板101载置于载置部220时从长边方向的中央部越往该方向的两个端部越向上方翘曲的情况。但是，本实施方式的板状体保持机构200即使在被载置时的显示基板101从长边方向的中央部越往该方向的两个端部越向下方翘曲时，只要翘曲量是在能够将显示基板101的中央部吸附到载置部220的范围内，就也能矫正。
[0123]控制部14 (参照图8)使由第2真空泵240进行的抽吸动作持续到第2压力传感器所输出的配管230的内压成为第2压力为止。然后，当配管230的内压成为第2压力时，控制部14使由第2真空泵240进行的抽吸动作结束，另外，将阀部250从吸入状态设定为封闭状态。此外，到由第2真空泵240进行的抽吸动作开始为止，配管230的内压与配管230外的压力是相等的，因此压力平衡器260 (参照图7)的盖部262位于初始位置，将连通孔265封闭。另外，当开始由第2真空泵240进行的抽吸动作时，配管230的内压比配管230外的压力低，因此，盖部262被配管230外的大气按压而维持将连通孔265封闭的状态。
[0124]接着，如图13所示，控制部14驱动保持部移动机构12，使基板保持部11上升，将带触摸传感器的基板121配置到上构件7的内侧。
[0125]接着，如图14所示，控制部14驱动下构件移动机构9，使下构件8上升。由此，下构件8抵接到上构件7，上构件7和下构件8形成真空容器10。
[0126]接着，控制部14驱动吸气阀76，将吸气口 74设定为封闭状态。另外，驱动排气阀75，将排气口 73设定为少量开放状态，驱动第I真空泵77，开始真空室IOa的除气(抽真空)。开始除气后，由第I压力传感器15检测出的真空容器10的内压比规定的压力低时，控制部14驱动排气阀75，将排气口 73设为完全开放状态。由此，加快进行真空室IOa的除气。
[0127]然后，在真空容器10的内压成为第I压力时，控制部14停止第I真空泵77的驱动。由此，控制部14能够将真空容器10的内压设定为第I压力，即，将真空容器10内设定为真空状态。另外，通过先将排气口 73设定为少量开放状态，来防止真空容器10的内压急剧降低。由此，能够防止在形成为多层状的显示基板101的层间残留的空气急剧膨胀导致显示基板101损坏。另外，当真空容器10的内压比规定的压力低时，将排气口 73设定为完全开放状态来加快进行真空室IOa的除气，因此能够缩短用于使其成为真空状态所用的时间。
[0128]在开始真空室IOa的除气时，压力平衡器260(参照图7)的盖部262将连通孔265封闭，另外，配管230的一端部和封闭状态的阀部250之间的空间(以下，有时称为空间A)的内压维持第2压力。当随着除气的进行而真空容器10的内压比第2压力低时，盖部262由于要向真空室IOa移动的空间A内的空气所进行的按压和盘簧264的赋能力而向上方移动，将连通孔265开放。
[0129]当连通孔265开放时，空间A和真空室IOa连通。然后，当空间A的内压和真空容器10内的内压相等时，盖部262由于自身重量而向下方移动,将连通孔265封闭。此外,在盖部262封闭了连通孔265时，在持续进行真空室IOa的除气的情况下，到除气结束为止，在每次由于除气的进行而真空容器10的内压比空间A的内压低时，都重复由盖部262进行的连通孔265的开放和封闭。即，压力平衡器260以使真空容器10的内压和空间A的内压保持平衡的方式发挥功能。从而，当真空容器10的内压成为第I压力、真空室IOa的除气结束时，空间A的内压也成为与第I压力大致相等的压力。
[0130]接着，如图15所示，控制部14驱动保持部移动机构12，使基板保持部11下降。具体地说，控制部14驱动保持部移动机构12，使轴113下降规定的距离。该规定的距离设定为比下降前的基板保持部11所保持的带触摸传感器的基板121和板状体保持机构200所保持的显示基板101之间的距离长。
[0131]因此，在轴113下降规定的距离之前，带触摸传感器的基板121与显示基板101抵接，两个基板101、121被配置到贴合位置。抵接后，轴113的圆板部和筒状部112的卡合被解除，轴113在筒状部112的筒孔内向下方移动，在驱动规定的距离后停止。
[0132]另外，在两个基板101、121被配置到贴合位置后，基板保持部11的保持板部111、筒状部112、臂部114以及基板保持部11所保持的带触摸传感器的基板121的负荷加到显示基板101上。利用该负荷，带触摸传感器的基板121和显示基板101在使紫外线固化树脂介于两个基板101、121间的状态下被贴合。此外，控制部14也可以与真空室IOa的除气并行地驱动保持部移动机构12，使基板保持部11下降。
[0133]当使显示基板101和带触摸传感器的基板121紧贴后，控制部14驱动排气阀75，将排气口 73设定为封闭状态。另外，驱动吸气阀76，将吸气口 74设定为少量开放状态，从吸气口 74将外壳内的空气吸入到真空室10a。开始空气的吸入后，由第I压力传感器15检测出的真空容器10的内压比规定的压力高时，控制部14驱动吸气阀76，将吸气口 74设定为完全开放状态。由此，加快进行空气的吸入。[0134]当真空容器10的内压与大气压相等时，在两个基板101、121间产生了比较小的空隙的情况下，能够将周围的紫外线固化树脂抽吸到该空隙中，将空隙堵上。
[0135]在将空气吸入到真空室IOa而真空容器10的内压与大气压相等的期间，压力平衡器260 (参照图7)的盖部262被吸入到真空室IOa内的空气按压而维持将连通孔265封闭的状态。因此，空间A的内压保持与第I压力大致相等的压力。从而，板状体保持机构200抽吸载置部220所载置的显示基板101，将其吸附并保持于载置部220。
[0136]接着，控制部14根据设置于基板贴合装置I的未图示的相机部所拍摄的两个基板101,121的图像检查两个基板101、121是否偏离了规定的基准以上。在两个基板101、121偏离了规定的基准以上的情况下，下构件移动机构9使下构件8向X方向、Y方向以及Θ方向移动，使显示基板101相对于带触摸传感器的基板121移动来进行对位。
[0137]至此，贴合显示基板101和带触摸传感器的基板121而成的基板组装体150的组装结束。
[0138]接着，控制部14将臂部主体116设定为释放状态，释放由基板保持部11进行的带触摸传感器的基板121的保持。然后，如图16所示，控制部14驱动下构件移动机构9，使下构件8下降到初始位置。
[0139]其后，控制部14将阀部250设定为大气开放状态，使外壳内的空气流入到配管230内，使配管230的内压和大气压相等。由此，基板组装体150从被载置部220吸附保持的状态释放，而能从载置部220搬运。然后，控制部14驱动搬运部2，将基板组装体150搬运到树脂固化部(省略图示)。树脂固化部使供应来的基板组装体150的紫外线固化树脂固化。
[0140]在本实施方式的基板贴合装置I中，板状体保持机构200的载置部220将显示基板101吸附并保持，因此能够使显示基板101以按照载置部220的形状的方式弹性变形。因此，在显示基板101产生了翘曲的情况下，能够以使显示基板101在垂直方向与水平的平面平行的方式矫正该翘曲。由此，能够将显示基板101和带触摸传感器的基板121良好地贴
八
口 ο
[0141]另外，在本实施方式的基板贴合装置I中，板状体保持机构200具有压力平衡器260，压力平衡器260以在真空室IOa的除气中将真空容器10的内压和空间A的内压保持平衡的方式发挥功能。从而，能够防止空间A内的空气经由配管230和吸盘225的筒孔228流出到真空室IOa内。因此，能够维持由载置部220载置显示基板101的状态。
[0142]另外，在真空状态的真空容器10内，吸盘225的摩擦力作用于载置部220所载置的显示基板101，因此能够防止显示基板101在真空状态的真空容器10内从载置位置偏离。
[0143]以上，说明了本发明的板状体保持机构200以及基板贴合装置I的实施的方式，包括其作用效果。然而，本发明的板状体保持机构以及基板贴合装置不限于上述的实施的方式，在不脱离权利要求所记载的发明的宗旨的范围内能进行种种变形而实施。
[0144]例如，在本实施方式中，说明了由板状体保持机构200支撑显示基板101的方式，但也可以由板状体保持机构200保持带触摸传感器的基板121。在该情况下，由基板保持部11保持显示基板101。
[0145]另外，在本实施方式中，说明了在载置部220的框体221上配置9个吸盘225的方式，但能适当设定配置的吸盘225的数量和配置位置。
[0146]另外，也可以使所配置的全部吸盘225的筒孔228和配管230连通。 [0147] 另外，也可以将吸盘225嵌入到框体221内。
【权利要求】
1.一种板状体保持机构， 用于保持矩形板状的板状体，上述矩形板状的板状体配置在真空容器内，上述真空容器的内压能设定为比大气压低的第I压力， 上述板状体保持机构具备: 载置部，其配置在上述真空容器内，在形成有抽吸开口的上表面载置上述板状体； 配管，其一端部与上述抽吸开口连通； 抽吸部，其连结到上述配管的另一端部，进行以下抽吸动作:抽吸上述配管内的气体，将上述配管的内压设定为比大气压低且比上述第I压力高的第2压力；以及 压力平衡器，其设置在上述真空容器内，具有:连通部，其形成有将上述真空容器内和上述配管内连通的连通孔；以及盖部，其在上述真空容器的内压比上述配管的内压低时打开上述连通孔，在上述真空容器的内压比上述配管的内压高时关闭上述连通孔。
2.根据权利要求1所述的板状体保持机构， 上述压力平衡器的上述连通部形成为箱状，在上表面形成有上述连通孔。
3.根据权利要求1或2所述的板状体保持机构， 上述抽吸开口配置 在上述载置部的上表面的至少与上述板状体的四角相对的位置。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的板状体保持机构， 在上述载置部的上表面设置有多个吸盘，上述抽吸开口形成于上述多个吸盘。
5.一种基板贴合装置，具备: 真空容器，其能将内压设定为比大气压低的第I压力； 板状体保持机构，其保持矩形板状的第I基板； 保持部，其配置在上述真空容器内，保持矩形板状的第2基板，使上述第2基板的下表面与上述板状体保持机构所保持的上述第I基板的上表面相对；以及 驱动部，其使上述板状体保持机构或者上述保持部移动，使上述第I基板的上表面与上述第2基板的下表面隔着粘接剂抵接， 上述板状体保持机构具有: 载置部，其配置在上述真空容器内，在形成有抽吸开口的上表面载置上述板状体； 配管，其一端部与上述抽吸开口连通； 抽吸部，其连结到上述配管的另一端部，进行以下抽吸动作:抽吸上述配管内的气体，将上述配管的内压设定为比大气压低且比上述第I压力高的第2压力；以及 压力平衡器，其设置在上述真空容器内，具有:连通部，其形成有将上述真空容器内和上述配管内连通的连通孔；以及盖部，其在上述真空容器的内压比上述配管的内压低时打开上述连通孔，在上述真空容器的内压比上述配管的内压高时关闭上述连通孔。
6.一种基板贴合方法， 使用基板贴合装置， 上述基板贴合装置具备: 真空容器，其能将内压设定为比大气压低的第I压力； 板状体保持机构，其保持矩形板状的第I基板； 保持部，其配置在上述真空容器内，保持矩形板状的第2基板，使上述第2基板的下表面与上述板状体保持机构所保持的上述第I基板的上表面相对；以及驱动部，其使上述板状体保持机构或者上述保持部移动，使上述第I基板的上表面与上述第2基板的下表面隔着粘接剂抵接， 上述板状体保持机构具有: 载置部，其配置在上述真空容器内，在形成有抽吸开口的上表面载置上述板状体； 配管，其一端部与上述抽吸开口连通； 抽吸部，其连结到上述配管的另一端部，进行以下抽吸动作:抽吸上述配管内的气体，将上述配管的内压设定为比大气压低且比上述第I压力高的第2压力；以及 压力平衡器，其设置在上述真空容器内，具有:连通部，其形成有将上述真空容器内和上述配管内连通的连通孔；以及盖部，其在上述真空容器的内压比上述配管的内压低时打开上述连通孔，在上述真空容器的内压比上述配管的内压高时关闭上述连通孔， 将上述板状体保持机构的上述配管的内压设定为上述第2压力，使上述载置部吸附并保持上述第I基板，并且使上述保持部保持上述第2基板， 将上述真空容器的内压设定为第I压力， 利用上述驱动部使上述板状体保持机构或者上述保持部移动，使上述第I基板的上表面与上述第2基板的下表面隔·着粘接剂抵接。
【文档编号】H01L21/677GK103715125SQ201310415250
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】山崎不二夫 申请人:株式会社日立高新技术