シート受渡し機構及びシート受渡し方法
【課題】シートに形成された基板の品質を損なうことなくシートの供給が可能なシート受渡し機構及びシート受渡し方法を提供する。
【解決手段】ＴＦＴ基板ｔが形成されたシートフィルムＳを吸着して保持する上ステージ４２と、シートフィルムＳの、周縁部Ｓａを吸着して保持する保持部材８３と、保持部材８３を支持する平板状の支持部８４と、を有し、保持部材８３が支持部８４に比べて突出して設けられ、シートフィルムＳを上ステージ４２に供給する供給ハンド８１と、を備えた。
【解決手段】ＴＦＴ基板ｔが形成されたシートフィルムＳを吸着して保持する上ステージ４２と、シートフィルムＳの、周縁部Ｓａを吸着して保持する保持部材８３と、保持部材８３を支持する平板状の支持部８４と、を有し、保持部材８３が支持部８４に比べて突出して設けられ、シートフィルムＳを上ステージ４２に供給する供給ハンド８１と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ装置を構成するための基板が形成されたシートを保持して受け渡すシート受渡し機構及びシート受渡し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェブフィルム上に連続的に形成されたディスプレイ装置用の複数の基板のそれぞれに対して、相手側の基板が形成されたシートを動かして両基板を位置合わせし、貼合する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００８−１５０４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ウェブフィルムとシートとを貼合するためにシートを保持するシート保持手段に対しては、シート供給手段にて一枚ずつシートを供給することが一般的に考えられる。シートの供給をする際にシートに形成された基板に汚染や傷等の不具合が生じるおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明はシートに形成された基板の品質を損なうことなくシートの供給が可能なシート受渡し機構及びシート受渡し方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のシート受渡し機構は、基板（ｔ）が形成されたシート（Ｓ）を吸着して保持する保持ステージ（４２）と、前記シートの、前記基板の外側に位置する領域（Ｓａ）を吸着して保持する保持部（８３）と、前記保持部を支持する平板状の支持部（８４）と、を有し、前記保持部が前記支持部に比べて突出して設けられ、前記シートを前記保持ステージに供給するシート供給手段と、を備えたことにより上記課題を解決する。
【０００６】
本発明のシート受渡し機構によれば、シート供給手段は、保持部にて基板が形成されたシートの基板の外側の領域を保持する。これにより、基板を覆うようにして、基板には接触することなくシートが保持される。シートを保持したシート保持手段は、保持ステージにシートを供給する。従って、汚染や傷等の発生を防ぎながら保持ステージへのシートの供給ができる。
【０００７】
本発明のシート受渡し機構の一形態において、前記支持部の中央には、気体を流入するための流入孔（８８）が設けられていてもよい。この形態によれば、流入孔から気体が流入すると保持部に保持されたシートの中央が凸にたわむ。このため、保持ステージにシートを供給する際には、シートの中央から外周に向かってシートの吸着が進行する。従って、保持ステージに対してシートを均一に吸着させることができる。
【０００８】
本発明のシート受渡し機構の一形態において、前記保持部が、前記流入孔の周囲を取り囲むようにして設けられていてもよい。この形態によれば、シートの周縁部を全周に亘って保持することができるので、流入孔から空気を流入させた際にシートの中央を凸にたわませながらシートを安定して保持することができる。
【０００９】
本発明のシート受渡し方法は、基板（ｔ）が形成されたシート（Ｓ）の、前記基板の外側に位置する領域（Ｓａ）をシート供給手段（８１）にて吸着して保持する手順と、前記シート供給手段の流入孔（８８）から気体を流入して、保持したシートの中央が凸となるように前記シートをたわませる手順と、前記保持ステージに前記シートを接触させて、前記シートの中央から外周に向かって前記シートの前記保持ステージへの吸着を進行させる手順と、を備えたことにより上記課題を解決する。
【００１０】
本発明のシート受渡し方法によれば、シート供給手段は、保持部にて基板が形成されたシートの基板の外側の領域を保持する。これにより、基板を覆うようにして、基板には接触することなくシートが保持される。流入孔から気体が流入すると保持部に保持されたシートの中央が凸にたわむ。シートを保持したシート保持手段は、保持ステージにシートを供給する。保持ステージに対してシートの中央から外周に向かって吸着されていくので、保持ステージに対してシートは均一に吸着される。従って、汚染や傷等の発生を防ぎながら保持ステージへのシートの供給ができる。
【００１１】
なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１２】
以上、説明したように、本発明のシート受渡し機構及びシート受渡し方法においては、シート供給手段は、保持部にて基板が形成されたシートの基板の外側の領域を保持する。これにより、基板を覆うようにして、基板には接触することなくシートが保持される。シートを保持したシート保持手段は、保持ステージにシートを供給する。従って、汚染や傷等の発生を防ぎながら保持ステージへのシートの供給ができる。更に、保持ステージに対してシートを均一に吸着させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１に本発明の一形態に係るシート受渡し機構が適用されたアライメント貼合装置の概略図を示す。アライメント貼合装置１は、ウェブフィルムＷの長手方向に連続的に形成された第１の基板としてのカラーフィルタ（以下、ＣＦと省略する。）基板ｃ（図１２Ａ参照。）に対して、第２の基板としてのＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板ｔ（図１２Ａ参照。）が形成されたシートとしてのシートフィルムＳを重ね合わせて貼合する装置である。アライメント貼合装置１は、ウェブフィルムＷを巻き出す巻出し装置２と、ＣＦ基板ｃにシール剤塗布及び液晶滴下を行うディスペンサー３と、ＣＦ基板ｃとＴＦＴ基板ｔとを貼合する貼合部４と、貼合したＣＦ基板ｃ及びＴＦＴ基板ｔを相互に固定する固定作用付与手段としての固定部５と、固定したＣＦ基板ｃ及びＴＦＴ基板ｔを切り取る切取り装置６と、ＴＦＴ基板ｔが形成されたウェブフィルムからＴＦＴ基板ｔに適した定形サイズのシートフィルムＳに切断するシート切断装置７と、シート切断装置７からシートフィルムＳを貼合部４に供給するシート搬送装置８とを備えている。さらに、アライメント貼合装置１には、巻出し装置２で巻き出されたウェブフィルムＷを搬送駆動する搬送駆動部１１ａ、１１ｂ（参照符号１１で代表することがある。）と、搬送されるウェブフィルムＷの張力を調整する搬送クランプ１２ａ〜１２e（参照符号１２で代表することがある。）、１３と、搬送されるウェブフィルムＷを監視するエッジセンサ１４ａ〜１４ｄ（参照符号１４で代表することがある。）とが設けられている。
【００１４】
ウェブフィルムＷには、貼合の前工程ですべき、ＩＴＯ膜やスペーサーの形成等の必要な加工がＣＦ基板ｃに対して既に施されて、ロール状に巻き取られている。巻出し装置２は、ロール状に巻かれたウェブフィルムＷを巻き出す。ウェブフィルムＷは、ロール状に巻かれた状態で巻出し装置２に供給され、巻き出されたウェブフィルムＷは、搬送駆動部１１ａ、１１ｂにより巻出し装置２から切取り装置６まで搬送される。搬送駆動部１１ａ、１１ｂは、ディスペンサー３と貼合部４との間、固定部５と切取り装置６との間にそれぞれ設置される。搬送駆動部１１ａ、１１ｂは、いずれも同様の構成で、ウェブフィルムＷを挟んで保持しながら搬送方向への送り出しが可能である。搬送クランプ１２ａ〜１２eも搬送駆動部１１と同様、ウェブフィルムＷを挟んで保持しながら搬送方向に駆動することが可能である。搬送クランプ１２は、ウェブフィルムＷの張力調整をする。搬送クランプ１３は、駆動機構を有していない以外は、搬送クランプ１２と同様の構成である。エッジセンサ１４は、各処理間でのウェブフィルムＷの搬送状態を随時監視する。エッジセンサ１４は、光電センサ等の各種周知の技術にて構成することができる。なお、搬送駆動部１１、搬送クランプ１２、１３及びエッジセンサ１４は、各処理間に適宜設置してよい。
【００１５】
図２にディスペンサー３の模式図を示す。ディスペンサー３は、ＣＦ基板ｃに対してシール剤３１を塗布するシール剤供給ノズル３２と、液晶３３を滴下する液晶滴下ノズル３４とを備えている。各ノズル３２、３４として、例えば、インクジェットノズル等が利用される。シール剤３１は、ウェブフィルムＷ上のＣＦ基板ｃに予め形成された隔壁３５ａ、３５ｂの間に塗布される。シール剤３１として紫外線硬化樹脂が好適に使用される。液晶３３は、液晶滴下法により、隔壁３５ｂに囲まれた領域に滴下される。また、隔壁３５a、３５ｂの何れか一方、もしくは両方が形成されていなくてもよい。なお、ディスペンサー３は常圧領域、言い換えれば大気圧に開放された領域に設置されている。
【００１６】
図３に貼合部４の拡大図を示す。貼合部４は、ＣＦ基板ｃが形成されたウェブフィルムＷを支持するフィルム支持手段としての下ステージ４１と、ＴＦＴ基板ｔが形成されたシートフィルムＳを保持するシート保持手段あるいは保持ステージとしての上ステージ４２と、上下ステージ４１、４２の周囲に真空チャンバを形成するための下チャンバ構成部材４３及び上チャンバ構成部材４４と、上ステージ４２を駆動するためのステージ駆動機構４５と、上下チャンバ構成部材４３、４４を駆動するためのチャンバ駆動機構４６とを備えている。上下ステージ４１、４２は、ウェブフィルムＷを挟んで上下方向、つまりＺ軸方向に対向するように設けられている。下ステージ４１には、仮固定部としての複数のＵＶ−ＬＥＤ４７と、ＵＶ−ＬＥＤ４７からの紫外線を通過させるための窓部としての孔とが設けられている。ＵＶ−ＬＥＤ４７は、紫外線を照射するＬＥＤである。ＵＶ−ＬＥＤ４７は、下ステージ４１に設けられる孔を介して紫外線を照射する。
【００１７】
下ステージ４１によるウェブフィルムＷの支持及び上ステージ４２によるシートフィルムＳの保持には、それぞれ静電チャックが利用される。図４を参照して、静電チャックの吸着原理を説明する。下ステージ４１には、誘電体４８と、誘電体４８に電圧を印加するための内部電極４９とが設けられている。内部電極４９に電圧を印加すると、誘電体４８が帯電する。帯電した誘電体４８にウェブフィルムＷを近付けると、誘電体４８と向かい合う面に反対極性の電荷が集まり、クーロン力が働く。これにより、下ステージ４１にウェブフィルムＷが吸着する。上ステージ４２も同様の構成を有する。また、下ステージ４１によるウェブフィルムＷの支持及び上ステージ４２によるシートフィルムＳの保持には、吸引力を作用させる真空吸着方式も利用される。貼合部４は、真空吸着方式と静電チャック方式とを切り換える切換えスイッチを有し、真空吸着方式と静電チャック方式とが切換え可能あるいは同時使用可能に構成される。
【００１８】
図５に貼合部４の詳細図、図６に下チャンバ構成部材４３の上面図をそれぞれ示す。上下チャンバ構成部材４３、４４は、ウェブフィルムＷを挟んで上下方向に対向するように、かつ上下ステージ４１、４２を取り囲むようにして開閉可能に設けられている。上下チャンバ構成部材４３、４４が重ね合わさることにより、上下ステージ４１、４２の周囲にチャンバ５０が形成される。上下チャンバ構成部材４３、４４は、チャンバ５０から空気を吸引するためのダクト５１、５２と、ダクト５１、５２と連結する図示しない真空ポンプを有し、これにより、チャンバ５０内が真空に保持される。下チャンバ構成部材４３は、チャンバ５０をシールする複数のＯリング５３ａ、５３ｂ、５３ｃ（参照符号５３で代表することがある。）と、各Ｏリング５３ａ〜５３ｃ間に設けられた複数の吸引孔５４とを有する。Ｏリング５３ａはチャンバ５０の周囲を一周するように設けられ、Ｏリング５３ｂはＯリング５３ａの周囲を一周するように設けられ、Ｏリング５３ｃはＯリング５３ｂの周囲を一周するように設けられている。つまり、Ｏリング５３により、チャンバ５０は三重にシールされる。Ｏリング５３は、それぞれ無端状の形状を有している。Ｏリング５３ａ〜５３ｃの材質には、一般のシール部材、パッキン等の素材として使用される各種のゴム、エラストマーといった弾性材料を使用することができる。上チャンバ構成部材４４も対向する位置に同様の構成のＯリング５３ａ〜５３ｃ及び吸引孔５４を有する。上下チャンバ構成部材４３、４４を重ね合わせる際に、それぞれ設けられたＯリング５３が密着することにより、チャンバ５０は密閉される。吸引孔５４は、真空ポンプと連結され、Ｏリング５３ａ、５３ｂに囲まれた領域及びＯリング５３ｂ、５３ｃに囲まれた領域の空気を吸引する。
【００１９】
ステージ駆動機構４５は、モータ５５と、モータ５５の出力軸に連結された送りねじ５６とを有する。送りねじ５６は、上ステージ４２にねじ込まれている。従って、モータ５５にて送りねじ５６を回転駆動することにより、モータ５５の回転駆動が上ステージ４２の直線運動に変換されて上下方向に移動する。ステージ駆動機構４５は、ウェブフィルムＷの表面に沿った方向、つまり、図３のＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるＸ−Ｙステージも有する。ステージ駆動機構４５は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向及びＺ軸方向に移動が可能であり、ＣＦ基板ｃにＴＦＴ基板ｔを位置合わせする位置合わせ手段及びＴＦＴ基板ｔをＣＦ基板ｃに重ね合わせるシート送り手段として兼用される。
【００２０】
チャンバ駆動機構４６は、モータ５７と、モータ５７の出力軸に連結された送りねじ５８と、上下チャンバ構成部材４３、４４を上下方向に案内するガイド５９とを有する。送りねじ５８は、上下チャンバ構成部材４３、４４にそれぞれねじ込まれている。ガイド５９は、上下チャンバ構成部材４３、４４の四隅に設けられている。モータ５７にて送りねじ５８を回転駆動することにより、モータ５７の回転駆動が下チャンバ構成部材４３、あるいは上チャンバ構成部材４４の直線運動に変換されて、ガイド５９に案内されながら上下方向に移動する。なお、ステージ駆動機構４５及びチャンバ駆動機構４６は、各種公知の技術を利用して適宜構成してもよい。
【００２１】
図７に固定部５の拡大図を示す。固定部５は、紫外線を照射する固化手段としてのＵＶ光源６１と、ウェブフィルムＷを載置する載置ステージとしての石英ステージ６２と、貼合されたＣＦ基板ｃ及びＴＦＴ基板ｔに対して上方向から圧力を加えるプレスステージ６３と、石英ステージ６２を上下方向に駆動する石英ステージ駆動機構６４と、プレスステージ６３を上下方向に駆動するプレスステージ移動機構としてのプレスステージ駆動機構６５と、を備えている。ＵＶ光源６１は、石英ステージ６２の下方に設置される。ＵＶ光源６１として、メタルハライドランプや高圧水銀ランプといった各種公知の紫外線ランプをシール剤３１の特性に合わせて利用できる。石英ステージ６２はＵＶ光源６１から照射される紫外線を透過させるため、紫外線照射領域が石英ガラスで形成されている。これにより、貼合された両基板ｃ、ｔのシール剤３１の全面に紫外線を照射することが可能となる。プレスステージ６３は、プレスステージ駆動機構６５により上下方向に移動可能に構成される。石英ステージ６２及びプレスステージ６３のウェブフィルムＷに対向する面は平坦に形成される。プレスステージ６３には、紫外線を反射する層が設けられていてもよい。紫外線を反射する層は、プレスステージ６３の表面、つまり、プレスステージ６３の下面側に全面に設けられる。あるいは、上面側に設けられていてもよい。紫外線を反射する層は、紫外線を反射する材料の塗布、あるいは、フィルム等の貼付により形成される。この紫外線を反射する層により、一度ウェブフィルムＷを通過した紫外線が反射して、ウェブフィルムＷに紫外線が再度照射される。従って、紫外線の照射量が増えることとなり、シール剤３１に対して効率的に、かつ充分に紫外線を照射することができる。石英ステージ６２に載置されたウェブフィルムＷに対してプレスステージ６３が押し付けられることにより、ウェブフィルムＷが石英ステージ６２とプレスステージ６３とに挟まれる。これにより、ウェブフィルムＷ上の基板に圧力が加えられる。
【００２２】
図８に固定部５の詳細図を示す。石英ステージ駆動機構６４は、駆動源としてのシリンダ６６と、連結部材６７にて石英ステージ６２と連結された上板６８とを有する。シリンダ６６が上方向に上板６８を押し上げることにより、石英ステージ６２が上方向に移動する。シリンダ６６の駆動により、石英ステージ６２の上下方向の移動が可能となる。プレスステージ駆動機構６５は、駆動源としてのシリンダ６９を有する。シリンダ６９が、プレスステージ６３を支持する支持板７０を押し下げることにより、プレスステージ６３が下方向に移動する。シリンダ６９の駆動により、プレスステージ６３の上下方向の移動が可能となる。なお、石英ステージ駆動機構６４及びプレスステージ駆動機構６５は、各種公知の技術を利用して適宜構成してもよい。また、固定部５は、プレスステージ６３を冷却する冷却装置を備えてもよい。冷却装置には、各種公知の技術を利用してよい。例えば、プレスステージ６３上部に空冷ファンを設け、プレスステージ６３付近の空気を強制的に対流させたり、熱を外部へ排気する方法や、プレスステージ６３内に冷却用水冷管を設ける方法がある。また、冷却装置は石英ステージ６２に備えてもよいが、ＵＶ光源６１から照射される紫外線を遮蔽する恐れがあるため、プレスステージ６３への設置がより好ましい。これによりＵＶ光源６１からのランプ熱やシール剤３１の硬化発熱によるウェブフィルムＷ及びシートフィルムＳのフィルム変形の抑制が可能となる。
【００２３】
切取り装置６は、ウェブフィルムＷから貼合されたＣＦ基板ｃ及びＴＦＴ基板ｔを所定のサイズに切り抜く。シート切断装置７は、ＴＦＴ基板ｔが形成されたウェブフィルムからＴＦＴ基板ｔに適した定形サイズのシートフィルムＳに切り抜く。切取り装置６及びシート切断装置７の切り抜き方法として、例えばレーザーによる切断法等が用いられる。
【００２４】
シート搬送装置８は、シートフィルムＳを上ステージ４２に供給するシート供給手段としての供給ハンド８１と、供給ハンド８１をシート切断装置７と貼合部４との間で移動させるハンド駆動機構８２とを備えている。図９に供給ハンド８１の拡大図、図１０に図９のＸ−Ｘ線における供給ハンド８１の断面図をそれぞれ示す。供給ハンド８１は、シートフィルムＳの周縁部Ｓａ（図１１Ａ参照）を保持する保持部としての保持部材８３と、保持部材８３を支持する支持部８４と、保持部材８３を支持部８４に固定する固定部材８５と、支持部８４の一辺から延びてハンド駆動機構８２と接続する接続部８６とを備えている。保持部材８３は、シートフィルムＳの周縁部Ｓａを保持するためにシートフィルムＳの大きさに適した枠状に構成され、支持部８４の面に対して突出して設けられている。保持部材８３のシートフィルムＳの保持面８３ａには、シートフィルムＳを真空吸引して固定するための複数の吸引孔８７が所定の間隔で保持部８３を一周するようにして設けられている。吸引孔８７は、空気を吸引するポンプ等と接続されて保持面８３ａ上に載置されたシートフィルムＳを吸着させる。
【００２５】
支持部８４は、平板状に構成され、上面８４ａに保持部材８３が設けられている。支持部８４は、接続部８６と一体として形成されていてもよい。支持部８４の保持部材８３に囲まれた領域Ａには、その中心に空気を流入させるための流入孔８８が設けられている。保持部材８３に保持されたシートフィルムＳ、保持部材８３及び支持部８４に囲まれた空間に対して流入孔８８から空気を流入させることで、保持されたシートフィルムＳの中心部を上に凸となるようにたわみを生じさせる。固定部材８５は、保持部材８３の内周側及び外周側に設置される。固定部材８５には、支持部８４に固定するためのねじ穴８９が複数設けられて、ねじ留めすることにより保持部材８３が固定される。保持部材８３の保持面８３ａと固定部材８５の上面８５ａとの間には段差Ｇが設けられ、保持面８３ａの方がやや高い構造となっている。なお、流入孔８８から流入される気体は空気に限られず、例えば、通常の水分を含んだ空気や乾燥空気、窒素・アルゴンなどの不活性ガスであってもよい。
【００２６】
ハンド駆動機構８２は、供給ハンド８１の接続部８６と接続され、供給ハンド８１を駆動する。供給ハンド８１は、保持面８３ａに対して上下方向に駆動可能、かつ水平方向に旋回駆動可能、かつ接続部８６が延びる方向を軸として回転駆動可能とされる。ハンド駆動機構８２の構成は、工業用ロボットや各種ハンドリング装置等の公知の手法を適宜採用してよい。
【００２７】
図１に戻って、アライメント貼合装置１の動作を説明する。巻取り装置２からウェブフィルムＷが巻き出されて、搬送経路に沿って搬送される。その搬送動作は、ウェブフィルムＷ上に形成されたＣＦ基板ｃを一枚ずつ下ステージ４１に繰り出すことができるような間欠的な動作である。ウェブフィルムＷの張力は、搬送駆動部１１及び搬送クランプ１２、１３にて、随時調整される。ディスペンサー３では、ＣＦ基板ｃに対してシール剤３１が塗布され、液晶３３が滴下される。塗布後、ＣＦ基板ｃは貼合部４へ搬送される。一方、シート切断装置７は、ＴＦＴ基板ｔが形成されたウェブフィルムを巻き出して、ＴＦＴ基板ｔを所定サイズのシートフィルムＳに順次切り抜く。
【００２８】
貼合部４では、ウェブフィルムＷ上に形成されたＣＦ基板ｃとシートフィルムＳ上に形成されたＴＦＴ基板ｔとが貼合される。まず、図１１Ａ、図１１Ｂを参照して、供給ハンド８１によるシートフィルムＳの供給動作を説明する。供給ハンド８１は、シート切断装置７にて切り抜かれたシートフィルムＳの上方に進入する（図１１Ａ）。領域ＡにＴＦＴ基板ｔが位置するように供給ハンド８１を位置合わせした後、供給ハンド８１は下降する。保持部材８３はシートフィルムＳの周縁部Ｓａと接触し、吸引孔８７から空気が吸引される。これにより、シートフィルムＳは保持部材８３に保持される。ＴＦＴ基板ｔに接触することなくシートフィルムＳが保持されるので、汚染や傷等を発生させることがない。シートフィルムＳの保持後、供給ハンド８１の流入孔８８から空気が流入する。これにより、シートフィルムＳの中心部が凸にたわむ。供給ハンド８１は、シートフィルムＳが上側となるように反転して、貼合部４の上ステージ４２の下方に進入する（図１１Ｂ）。供給ハンド８１は、所定の位置に位置合わせされた後、上昇し、シートフィルムＳは、凸となった中心部から外周に向かって上ステージ４２に吸着される。シートフィルムＳは、真空吸着方式あるいは静電チャック方式にて吸着される。なお、上ステージ４２、供給ハンド８１、及びハンド駆動機構８２又はステージ駆動機構４５は、シート受渡し機構として機能する。
【００２９】
上ステージ４２に供給されたシートフィルムＳは、ウェブフィルムＷ上のＣＦ基板ｃに対して位置合わせされる。図１２Ａ、図１２Ｂを参照して、貼合部４での貼合動作を説明する。上下ステージ４１、４２は、ウェブフィルムＷ及びシートフィルムＳを真空吸着方式で吸着している場合、静電チャック方式に切り換えて保持吸着する（図１２Ａ）。静電チャック方式は真空チャンバ内でも吸着可能である特徴の一方、静電チャック本体の極近傍でしか吸着効果がないという欠点がある。そのため、ウェブフィルムＷやシートＳのようにうねりやたわみのある基板では吸着し難い場合がある。今回、初めに真空吸着方式にてフィルムを充分、上下ステージ４１、４２に吸着した後に静電チャック方式に切り替えるため、うねりやたわみのある基板でも問題なく吸着が可能となる。上下チャンバ構成部材４３、４４が閉じられてチャンバ５０が形成され、チャンバ５０内の空気が吸引される。チャンバ５０内が真空になると、シール剤３１及び液晶３３が脱泡処理される。ウェブフィルムＷ及びシートフィルムＳは、静電チャックにより吸着されているため、真空チャンバ内でも確実に保持及び支持することができる。そして、貼合部４は、上ステージ４２を下降させて両基板ｃ、ｔを貼合する（図１２Ｂ）。上ステージ４２の静電チャックを解除すると、シートフィルムＳは自重により上ステージ４２から離れ、チャンバ５０内の真空状態を解除すると、大気圧により両基板ｃ、ｔがプレスされる。また、貼合時にはＵＶ−ＬＥＤ４７から紫外線が照射される。紫外線がシール剤３１の一部に照射されることで、その一部が固化する。これにより、ＴＦＴ基板ｔがＣＦ基板ｃに対して部分的に固定、すなわち仮止めされる。
【００３０】
貼合部４で上下チャンバ構成部材４３、４４が閉じる際に、ウェブフィルムＷが連続しているため、上下チャンバ構成部材４３、４４に設けられたＯリング５３ａ〜５３ｃのそれぞれはウェブフィルムＷを一部に挟んで閉じることになる。図１３にウェブフィルムＷを挟んで上下チャンバ構成部材４３、４４が閉じられた状態での断面図を示す。ウェブフィルムＷを挟んだ箇所のＯリング５３が弾性変形するので、ウェブフィルムＷを挟まない箇所のＯリング５３との間に隙間が生じることがない。Ｏリング５３ａ、５３ｂに囲まれた領域及びＯリング５３ｂ、５３ｃに囲まれた領域は、それぞれ吸引孔５４から空気が吸引されるので、Ｏリング５３同士の密着が増す。従って、ウェブフィルムＷをＯリング５３の一部に挟んだ状態でも、Ｏリング５３の全周に亘ってＯリング５３同士がそれぞれ密着して、チャンバ５０内の真空を良好に保持することができる。
【００３１】
ウェブフィルムＷ上に形成されたＣＦ基板ｃには、複数のスペーサ９１（図１４参照）が設けられている。ウェブフィルムＷ及びシートフィルムＳは樹脂製であり、スペーサ９１が硬質だと、貼合する際に両フィルムＷ、Ｓが変形するおそれがある。そこで、ウェブフィルムＷ及びスペーサ９１に対してフレキシブル性を付与する。図１４にウェブフィルムＷとスペーサ９１との関係を説明する図を示す。ウェブフィルムＷ上のスペーサ９１の垂直方向から荷重Ｐをかけた際の変位量δａが、スペーサ９１にのみ荷重Ｐをかけた際のスペーサ９１の変位量と比較して大きなものとされる。ここで、変位量δａは、荷重Ｐをかける前のウェブフィルムＷの底面からスペーサ９１の上面までの高さから、荷重Ｐをかけた後のウェブフィルムＷの底面からスペーサ９１の上面までの高さを減算した値である。また、ウェブフィルムＷ上のスペーサ９１から荷重Ｐを除去した際の不可逆変位量δｂが、スペーサ９１のみに荷重Ｐをかけ、荷重Ｐを除去した際の不可逆変位量と比較して小さなものとされる。ここで、不可逆変位量δｂは、荷重Ｐをかける前のウェブフィルムＷの底面からスペーサ９１の上面までの高さから、荷重Ｐを除去した後のウェブフィルムＷの底面からスペーサ９１の上面までの高さを減算した値である。
【００３２】
従って、本発明のウェブフィルムＷ及びスペーサ９１が用いられた表示装置は、外側から強い力が加えられた場合であっても、表示装置がその力に追従して変形することができ、かつ荷重Ｐから解放された際に、荷重Ｐがかけられる前のセルギャップに近い状態に戻ることができる。よって、種々のフレキシブル性の高い表示装置に用いることができ、かつ対向するシートフィルムＳとのセルギャップを安定して保持することができる。なお、ウェブフィルムＷに代えて、シートフィルムＳにスペーサ９１を形成してもよい。スペーサ９１は、例えば柱状や壁状等、所定の位置に、所定の形状に形成される。
【００３３】
貼合された両基板ｃ、ｔは、固定部５に搬送される。固定部５では、石英ステージ６２上の所定の位置に載置された仮止め状態の両基板ｃ、ｔに対して、プレスステージ６３が下降し、接触する。ウェブフィルムＷ上の両基板ｃ、ｔは石英ステージ６２とプレスステージ６３とに挟まれて、圧力が付与される。その状態のまま、ＵＶ光源６１から紫外線が両基板ｃ、ｔの全面に亘って照射される。これにより、残りのシール剤３１が固化して両基板ｃ、ｔがそれらの全周に亘って貼合される。プレスステージ６３による圧力により、ウェブフィルムＷ及びシートフィルムＳの形態を維持したままシール剤３１が固化するので、固化時に生じるウェブフィルムＷ及びシートフィルムＳの収縮による変形を抑制することができる。また、冷却装置でプレスステージ６３を冷却することにより、ＵＶ光源６１によるランプ熱やシール剤３１の固化時に発生する熱を抑え、熱によるウェブフィルムＷ及びシートフィルムＳの変形を抑制することができる。そして、シール剤３１の硬化後は切取り装置６に搬送される。切取り装置６では、両基板ｃ、ｔがウェブフィルムＷから切り取られる。
【００３４】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本形態では、第２の基板としてＴＦＴ基板ｔをシートフィルムＳに形成したが、ガラスのように適度な剛性を有するシートに第２の基板が形成されていてもよい。シートフィルムＳ上に形成される第２の基板の枚数は一枚に限られない。つまり、一画面領域相当の第２の基盤のみを第２の基板上に形成する例に限られない。シートフィルムＳがウェブフィルムＷのような連続性を有しておらず、一枚のシートフィルムＳ上に形成された第２の基板をウェブフィルムＷに対して一度に、あるいは同時的に位置合わせできる範囲であれば一枚のシートフィルムＳ上には複数の第２の基板が形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一形態に係るアライメント貼合装置の概略図。
【図２】ディスペンサーの模式図。
【図３】貼合部の拡大図。
【図４】静電チャックの吸着原理を示す図。
【図５】貼合部の詳細図。
【図６】下チャンバ構成部材の上面図。
【図７】固定部の拡大図。
【図８】固定部の詳細図。
【図９】供給ハンドの拡大図。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線における供給ハンドの断面図。
【図１１Ａ】供給ハンドによるシートフィルムの供給動作を示す図。
【図１１Ｂ】図１１Ａに続く動作を示す図。
【図１２Ａ】貼合部での貼合動作を示す図。
【図１２Ｂ】図１２Ａに続く動作を示す図。
【図１３】ウェブフィルムを挟んで上下チャンバ構成部材が閉じられた状態での断面図。
【図１４】ウェブフィルムとスペーサとの関係を説明する図。
【符号の説明】
【００３６】
１ アライメント貼合装置
４２ 上ステージ
４５ ステージ駆動機構
８１ 供給ハンド
８２ ハンド駆動機構
８３ 保持部材（保持部）
８４ 支持部
８８ 流入孔
ｔ ＴＦＴ基板（基板）
Ｓ シートフィルム（シート）
Ｓａ 周縁部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ装置を構成するための基板が形成されたシートを保持して受け渡すシート受渡し機構及びシート受渡し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェブフィルム上に連続的に形成されたディスプレイ装置用の複数の基板のそれぞれに対して、相手側の基板が形成されたシートを動かして両基板を位置合わせし、貼合する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００８−１５０４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ウェブフィルムとシートとを貼合するためにシートを保持するシート保持手段に対しては、シート供給手段にて一枚ずつシートを供給することが一般的に考えられる。シートの供給をする際にシートに形成された基板に汚染や傷等の不具合が生じるおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明はシートに形成された基板の品質を損なうことなくシートの供給が可能なシート受渡し機構及びシート受渡し方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のシート受渡し機構は、基板（ｔ）が形成されたシート（Ｓ）を吸着して保持する保持ステージ（４２）と、前記シートの、前記基板の外側に位置する領域（Ｓａ）を吸着して保持する保持部（８３）と、前記保持部を支持する平板状の支持部（８４）と、を有し、前記保持部が前記支持部に比べて突出して設けられ、前記シートを前記保持ステージに供給するシート供給手段と、を備えたことにより上記課題を解決する。
【０００６】
本発明のシート受渡し機構によれば、シート供給手段は、保持部にて基板が形成されたシートの基板の外側の領域を保持する。これにより、基板を覆うようにして、基板には接触することなくシートが保持される。シートを保持したシート保持手段は、保持ステージにシートを供給する。従って、汚染や傷等の発生を防ぎながら保持ステージへのシートの供給ができる。
【０００７】
本発明のシート受渡し機構の一形態において、前記支持部の中央には、気体を流入するための流入孔（８８）が設けられていてもよい。この形態によれば、流入孔から気体が流入すると保持部に保持されたシートの中央が凸にたわむ。このため、保持ステージにシートを供給する際には、シートの中央から外周に向かってシートの吸着が進行する。従って、保持ステージに対してシートを均一に吸着させることができる。
【０００８】
本発明のシート受渡し機構の一形態において、前記保持部が、前記流入孔の周囲を取り囲むようにして設けられていてもよい。この形態によれば、シートの周縁部を全周に亘って保持することができるので、流入孔から空気を流入させた際にシートの中央を凸にたわませながらシートを安定して保持することができる。
【０００９】
本発明のシート受渡し方法は、基板（ｔ）が形成されたシート（Ｓ）の、前記基板の外側に位置する領域（Ｓａ）をシート供給手段（８１）にて吸着して保持する手順と、前記シート供給手段の流入孔（８８）から気体を流入して、保持したシートの中央が凸となるように前記シートをたわませる手順と、前記保持ステージに前記シートを接触させて、前記シートの中央から外周に向かって前記シートの前記保持ステージへの吸着を進行させる手順と、を備えたことにより上記課題を解決する。
【００１０】
本発明のシート受渡し方法によれば、シート供給手段は、保持部にて基板が形成されたシートの基板の外側の領域を保持する。これにより、基板を覆うようにして、基板には接触することなくシートが保持される。流入孔から気体が流入すると保持部に保持されたシートの中央が凸にたわむ。シートを保持したシート保持手段は、保持ステージにシートを供給する。保持ステージに対してシートの中央から外周に向かって吸着されていくので、保持ステージに対してシートは均一に吸着される。従って、汚染や傷等の発生を防ぎながら保持ステージへのシートの供給ができる。
【００１１】
なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１２】
以上、説明したように、本発明のシート受渡し機構及びシート受渡し方法においては、シート供給手段は、保持部にて基板が形成されたシートの基板の外側の領域を保持する。これにより、基板を覆うようにして、基板には接触することなくシートが保持される。シートを保持したシート保持手段は、保持ステージにシートを供給する。従って、汚染や傷等の発生を防ぎながら保持ステージへのシートの供給ができる。更に、保持ステージに対してシートを均一に吸着させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１に本発明の一形態に係るシート受渡し機構が適用されたアライメント貼合装置の概略図を示す。アライメント貼合装置１は、ウェブフィルムＷの長手方向に連続的に形成された第１の基板としてのカラーフィルタ（以下、ＣＦと省略する。）基板ｃ（図１２Ａ参照。）に対して、第２の基板としてのＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板ｔ（図１２Ａ参照。）が形成されたシートとしてのシートフィルムＳを重ね合わせて貼合する装置である。アライメント貼合装置１は、ウェブフィルムＷを巻き出す巻出し装置２と、ＣＦ基板ｃにシール剤塗布及び液晶滴下を行うディスペンサー３と、ＣＦ基板ｃとＴＦＴ基板ｔとを貼合する貼合部４と、貼合したＣＦ基板ｃ及びＴＦＴ基板ｔを相互に固定する固定作用付与手段としての固定部５と、固定したＣＦ基板ｃ及びＴＦＴ基板ｔを切り取る切取り装置６と、ＴＦＴ基板ｔが形成されたウェブフィルムからＴＦＴ基板ｔに適した定形サイズのシートフィルムＳに切断するシート切断装置７と、シート切断装置７からシートフィルムＳを貼合部４に供給するシート搬送装置８とを備えている。さらに、アライメント貼合装置１には、巻出し装置２で巻き出されたウェブフィルムＷを搬送駆動する搬送駆動部１１ａ、１１ｂ（参照符号１１で代表することがある。）と、搬送されるウェブフィルムＷの張力を調整する搬送クランプ１２ａ〜１２e（参照符号１２で代表することがある。）、１３と、搬送されるウェブフィルムＷを監視するエッジセンサ１４ａ〜１４ｄ（参照符号１４で代表することがある。）とが設けられている。
【００１４】
ウェブフィルムＷには、貼合の前工程ですべき、ＩＴＯ膜やスペーサーの形成等の必要な加工がＣＦ基板ｃに対して既に施されて、ロール状に巻き取られている。巻出し装置２は、ロール状に巻かれたウェブフィルムＷを巻き出す。ウェブフィルムＷは、ロール状に巻かれた状態で巻出し装置２に供給され、巻き出されたウェブフィルムＷは、搬送駆動部１１ａ、１１ｂにより巻出し装置２から切取り装置６まで搬送される。搬送駆動部１１ａ、１１ｂは、ディスペンサー３と貼合部４との間、固定部５と切取り装置６との間にそれぞれ設置される。搬送駆動部１１ａ、１１ｂは、いずれも同様の構成で、ウェブフィルムＷを挟んで保持しながら搬送方向への送り出しが可能である。搬送クランプ１２ａ〜１２eも搬送駆動部１１と同様、ウェブフィルムＷを挟んで保持しながら搬送方向に駆動することが可能である。搬送クランプ１２は、ウェブフィルムＷの張力調整をする。搬送クランプ１３は、駆動機構を有していない以外は、搬送クランプ１２と同様の構成である。エッジセンサ１４は、各処理間でのウェブフィルムＷの搬送状態を随時監視する。エッジセンサ１４は、光電センサ等の各種周知の技術にて構成することができる。なお、搬送駆動部１１、搬送クランプ１２、１３及びエッジセンサ１４は、各処理間に適宜設置してよい。
【００１５】
図２にディスペンサー３の模式図を示す。ディスペンサー３は、ＣＦ基板ｃに対してシール剤３１を塗布するシール剤供給ノズル３２と、液晶３３を滴下する液晶滴下ノズル３４とを備えている。各ノズル３２、３４として、例えば、インクジェットノズル等が利用される。シール剤３１は、ウェブフィルムＷ上のＣＦ基板ｃに予め形成された隔壁３５ａ、３５ｂの間に塗布される。シール剤３１として紫外線硬化樹脂が好適に使用される。液晶３３は、液晶滴下法により、隔壁３５ｂに囲まれた領域に滴下される。また、隔壁３５a、３５ｂの何れか一方、もしくは両方が形成されていなくてもよい。なお、ディスペンサー３は常圧領域、言い換えれば大気圧に開放された領域に設置されている。
【００１６】
図３に貼合部４の拡大図を示す。貼合部４は、ＣＦ基板ｃが形成されたウェブフィルムＷを支持するフィルム支持手段としての下ステージ４１と、ＴＦＴ基板ｔが形成されたシートフィルムＳを保持するシート保持手段あるいは保持ステージとしての上ステージ４２と、上下ステージ４１、４２の周囲に真空チャンバを形成するための下チャンバ構成部材４３及び上チャンバ構成部材４４と、上ステージ４２を駆動するためのステージ駆動機構４５と、上下チャンバ構成部材４３、４４を駆動するためのチャンバ駆動機構４６とを備えている。上下ステージ４１、４２は、ウェブフィルムＷを挟んで上下方向、つまりＺ軸方向に対向するように設けられている。下ステージ４１には、仮固定部としての複数のＵＶ−ＬＥＤ４７と、ＵＶ−ＬＥＤ４７からの紫外線を通過させるための窓部としての孔とが設けられている。ＵＶ−ＬＥＤ４７は、紫外線を照射するＬＥＤである。ＵＶ−ＬＥＤ４７は、下ステージ４１に設けられる孔を介して紫外線を照射する。
【００１７】
下ステージ４１によるウェブフィルムＷの支持及び上ステージ４２によるシートフィルムＳの保持には、それぞれ静電チャックが利用される。図４を参照して、静電チャックの吸着原理を説明する。下ステージ４１には、誘電体４８と、誘電体４８に電圧を印加するための内部電極４９とが設けられている。内部電極４９に電圧を印加すると、誘電体４８が帯電する。帯電した誘電体４８にウェブフィルムＷを近付けると、誘電体４８と向かい合う面に反対極性の電荷が集まり、クーロン力が働く。これにより、下ステージ４１にウェブフィルムＷが吸着する。上ステージ４２も同様の構成を有する。また、下ステージ４１によるウェブフィルムＷの支持及び上ステージ４２によるシートフィルムＳの保持には、吸引力を作用させる真空吸着方式も利用される。貼合部４は、真空吸着方式と静電チャック方式とを切り換える切換えスイッチを有し、真空吸着方式と静電チャック方式とが切換え可能あるいは同時使用可能に構成される。
【００１８】
図５に貼合部４の詳細図、図６に下チャンバ構成部材４３の上面図をそれぞれ示す。上下チャンバ構成部材４３、４４は、ウェブフィルムＷを挟んで上下方向に対向するように、かつ上下ステージ４１、４２を取り囲むようにして開閉可能に設けられている。上下チャンバ構成部材４３、４４が重ね合わさることにより、上下ステージ４１、４２の周囲にチャンバ５０が形成される。上下チャンバ構成部材４３、４４は、チャンバ５０から空気を吸引するためのダクト５１、５２と、ダクト５１、５２と連結する図示しない真空ポンプを有し、これにより、チャンバ５０内が真空に保持される。下チャンバ構成部材４３は、チャンバ５０をシールする複数のＯリング５３ａ、５３ｂ、５３ｃ（参照符号５３で代表することがある。）と、各Ｏリング５３ａ〜５３ｃ間に設けられた複数の吸引孔５４とを有する。Ｏリング５３ａはチャンバ５０の周囲を一周するように設けられ、Ｏリング５３ｂはＯリング５３ａの周囲を一周するように設けられ、Ｏリング５３ｃはＯリング５３ｂの周囲を一周するように設けられている。つまり、Ｏリング５３により、チャンバ５０は三重にシールされる。Ｏリング５３は、それぞれ無端状の形状を有している。Ｏリング５３ａ〜５３ｃの材質には、一般のシール部材、パッキン等の素材として使用される各種のゴム、エラストマーといった弾性材料を使用することができる。上チャンバ構成部材４４も対向する位置に同様の構成のＯリング５３ａ〜５３ｃ及び吸引孔５４を有する。上下チャンバ構成部材４３、４４を重ね合わせる際に、それぞれ設けられたＯリング５３が密着することにより、チャンバ５０は密閉される。吸引孔５４は、真空ポンプと連結され、Ｏリング５３ａ、５３ｂに囲まれた領域及びＯリング５３ｂ、５３ｃに囲まれた領域の空気を吸引する。
【００１９】
ステージ駆動機構４５は、モータ５５と、モータ５５の出力軸に連結された送りねじ５６とを有する。送りねじ５６は、上ステージ４２にねじ込まれている。従って、モータ５５にて送りねじ５６を回転駆動することにより、モータ５５の回転駆動が上ステージ４２の直線運動に変換されて上下方向に移動する。ステージ駆動機構４５は、ウェブフィルムＷの表面に沿った方向、つまり、図３のＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるＸ−Ｙステージも有する。ステージ駆動機構４５は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向及びＺ軸方向に移動が可能であり、ＣＦ基板ｃにＴＦＴ基板ｔを位置合わせする位置合わせ手段及びＴＦＴ基板ｔをＣＦ基板ｃに重ね合わせるシート送り手段として兼用される。
【００２０】
チャンバ駆動機構４６は、モータ５７と、モータ５７の出力軸に連結された送りねじ５８と、上下チャンバ構成部材４３、４４を上下方向に案内するガイド５９とを有する。送りねじ５８は、上下チャンバ構成部材４３、４４にそれぞれねじ込まれている。ガイド５９は、上下チャンバ構成部材４３、４４の四隅に設けられている。モータ５７にて送りねじ５８を回転駆動することにより、モータ５７の回転駆動が下チャンバ構成部材４３、あるいは上チャンバ構成部材４４の直線運動に変換されて、ガイド５９に案内されながら上下方向に移動する。なお、ステージ駆動機構４５及びチャンバ駆動機構４６は、各種公知の技術を利用して適宜構成してもよい。
【００２１】
図７に固定部５の拡大図を示す。固定部５は、紫外線を照射する固化手段としてのＵＶ光源６１と、ウェブフィルムＷを載置する載置ステージとしての石英ステージ６２と、貼合されたＣＦ基板ｃ及びＴＦＴ基板ｔに対して上方向から圧力を加えるプレスステージ６３と、石英ステージ６２を上下方向に駆動する石英ステージ駆動機構６４と、プレスステージ６３を上下方向に駆動するプレスステージ移動機構としてのプレスステージ駆動機構６５と、を備えている。ＵＶ光源６１は、石英ステージ６２の下方に設置される。ＵＶ光源６１として、メタルハライドランプや高圧水銀ランプといった各種公知の紫外線ランプをシール剤３１の特性に合わせて利用できる。石英ステージ６２はＵＶ光源６１から照射される紫外線を透過させるため、紫外線照射領域が石英ガラスで形成されている。これにより、貼合された両基板ｃ、ｔのシール剤３１の全面に紫外線を照射することが可能となる。プレスステージ６３は、プレスステージ駆動機構６５により上下方向に移動可能に構成される。石英ステージ６２及びプレスステージ６３のウェブフィルムＷに対向する面は平坦に形成される。プレスステージ６３には、紫外線を反射する層が設けられていてもよい。紫外線を反射する層は、プレスステージ６３の表面、つまり、プレスステージ６３の下面側に全面に設けられる。あるいは、上面側に設けられていてもよい。紫外線を反射する層は、紫外線を反射する材料の塗布、あるいは、フィルム等の貼付により形成される。この紫外線を反射する層により、一度ウェブフィルムＷを通過した紫外線が反射して、ウェブフィルムＷに紫外線が再度照射される。従って、紫外線の照射量が増えることとなり、シール剤３１に対して効率的に、かつ充分に紫外線を照射することができる。石英ステージ６２に載置されたウェブフィルムＷに対してプレスステージ６３が押し付けられることにより、ウェブフィルムＷが石英ステージ６２とプレスステージ６３とに挟まれる。これにより、ウェブフィルムＷ上の基板に圧力が加えられる。
【００２２】
図８に固定部５の詳細図を示す。石英ステージ駆動機構６４は、駆動源としてのシリンダ６６と、連結部材６７にて石英ステージ６２と連結された上板６８とを有する。シリンダ６６が上方向に上板６８を押し上げることにより、石英ステージ６２が上方向に移動する。シリンダ６６の駆動により、石英ステージ６２の上下方向の移動が可能となる。プレスステージ駆動機構６５は、駆動源としてのシリンダ６９を有する。シリンダ６９が、プレスステージ６３を支持する支持板７０を押し下げることにより、プレスステージ６３が下方向に移動する。シリンダ６９の駆動により、プレスステージ６３の上下方向の移動が可能となる。なお、石英ステージ駆動機構６４及びプレスステージ駆動機構６５は、各種公知の技術を利用して適宜構成してもよい。また、固定部５は、プレスステージ６３を冷却する冷却装置を備えてもよい。冷却装置には、各種公知の技術を利用してよい。例えば、プレスステージ６３上部に空冷ファンを設け、プレスステージ６３付近の空気を強制的に対流させたり、熱を外部へ排気する方法や、プレスステージ６３内に冷却用水冷管を設ける方法がある。また、冷却装置は石英ステージ６２に備えてもよいが、ＵＶ光源６１から照射される紫外線を遮蔽する恐れがあるため、プレスステージ６３への設置がより好ましい。これによりＵＶ光源６１からのランプ熱やシール剤３１の硬化発熱によるウェブフィルムＷ及びシートフィルムＳのフィルム変形の抑制が可能となる。
【００２３】
切取り装置６は、ウェブフィルムＷから貼合されたＣＦ基板ｃ及びＴＦＴ基板ｔを所定のサイズに切り抜く。シート切断装置７は、ＴＦＴ基板ｔが形成されたウェブフィルムからＴＦＴ基板ｔに適した定形サイズのシートフィルムＳに切り抜く。切取り装置６及びシート切断装置７の切り抜き方法として、例えばレーザーによる切断法等が用いられる。
【００２４】
シート搬送装置８は、シートフィルムＳを上ステージ４２に供給するシート供給手段としての供給ハンド８１と、供給ハンド８１をシート切断装置７と貼合部４との間で移動させるハンド駆動機構８２とを備えている。図９に供給ハンド８１の拡大図、図１０に図９のＸ−Ｘ線における供給ハンド８１の断面図をそれぞれ示す。供給ハンド８１は、シートフィルムＳの周縁部Ｓａ（図１１Ａ参照）を保持する保持部としての保持部材８３と、保持部材８３を支持する支持部８４と、保持部材８３を支持部８４に固定する固定部材８５と、支持部８４の一辺から延びてハンド駆動機構８２と接続する接続部８６とを備えている。保持部材８３は、シートフィルムＳの周縁部Ｓａを保持するためにシートフィルムＳの大きさに適した枠状に構成され、支持部８４の面に対して突出して設けられている。保持部材８３のシートフィルムＳの保持面８３ａには、シートフィルムＳを真空吸引して固定するための複数の吸引孔８７が所定の間隔で保持部８３を一周するようにして設けられている。吸引孔８７は、空気を吸引するポンプ等と接続されて保持面８３ａ上に載置されたシートフィルムＳを吸着させる。
【００２５】
支持部８４は、平板状に構成され、上面８４ａに保持部材８３が設けられている。支持部８４は、接続部８６と一体として形成されていてもよい。支持部８４の保持部材８３に囲まれた領域Ａには、その中心に空気を流入させるための流入孔８８が設けられている。保持部材８３に保持されたシートフィルムＳ、保持部材８３及び支持部８４に囲まれた空間に対して流入孔８８から空気を流入させることで、保持されたシートフィルムＳの中心部を上に凸となるようにたわみを生じさせる。固定部材８５は、保持部材８３の内周側及び外周側に設置される。固定部材８５には、支持部８４に固定するためのねじ穴８９が複数設けられて、ねじ留めすることにより保持部材８３が固定される。保持部材８３の保持面８３ａと固定部材８５の上面８５ａとの間には段差Ｇが設けられ、保持面８３ａの方がやや高い構造となっている。なお、流入孔８８から流入される気体は空気に限られず、例えば、通常の水分を含んだ空気や乾燥空気、窒素・アルゴンなどの不活性ガスであってもよい。
【００２６】
ハンド駆動機構８２は、供給ハンド８１の接続部８６と接続され、供給ハンド８１を駆動する。供給ハンド８１は、保持面８３ａに対して上下方向に駆動可能、かつ水平方向に旋回駆動可能、かつ接続部８６が延びる方向を軸として回転駆動可能とされる。ハンド駆動機構８２の構成は、工業用ロボットや各種ハンドリング装置等の公知の手法を適宜採用してよい。
【００２７】
図１に戻って、アライメント貼合装置１の動作を説明する。巻取り装置２からウェブフィルムＷが巻き出されて、搬送経路に沿って搬送される。その搬送動作は、ウェブフィルムＷ上に形成されたＣＦ基板ｃを一枚ずつ下ステージ４１に繰り出すことができるような間欠的な動作である。ウェブフィルムＷの張力は、搬送駆動部１１及び搬送クランプ１２、１３にて、随時調整される。ディスペンサー３では、ＣＦ基板ｃに対してシール剤３１が塗布され、液晶３３が滴下される。塗布後、ＣＦ基板ｃは貼合部４へ搬送される。一方、シート切断装置７は、ＴＦＴ基板ｔが形成されたウェブフィルムを巻き出して、ＴＦＴ基板ｔを所定サイズのシートフィルムＳに順次切り抜く。
【００２８】
貼合部４では、ウェブフィルムＷ上に形成されたＣＦ基板ｃとシートフィルムＳ上に形成されたＴＦＴ基板ｔとが貼合される。まず、図１１Ａ、図１１Ｂを参照して、供給ハンド８１によるシートフィルムＳの供給動作を説明する。供給ハンド８１は、シート切断装置７にて切り抜かれたシートフィルムＳの上方に進入する（図１１Ａ）。領域ＡにＴＦＴ基板ｔが位置するように供給ハンド８１を位置合わせした後、供給ハンド８１は下降する。保持部材８３はシートフィルムＳの周縁部Ｓａと接触し、吸引孔８７から空気が吸引される。これにより、シートフィルムＳは保持部材８３に保持される。ＴＦＴ基板ｔに接触することなくシートフィルムＳが保持されるので、汚染や傷等を発生させることがない。シートフィルムＳの保持後、供給ハンド８１の流入孔８８から空気が流入する。これにより、シートフィルムＳの中心部が凸にたわむ。供給ハンド８１は、シートフィルムＳが上側となるように反転して、貼合部４の上ステージ４２の下方に進入する（図１１Ｂ）。供給ハンド８１は、所定の位置に位置合わせされた後、上昇し、シートフィルムＳは、凸となった中心部から外周に向かって上ステージ４２に吸着される。シートフィルムＳは、真空吸着方式あるいは静電チャック方式にて吸着される。なお、上ステージ４２、供給ハンド８１、及びハンド駆動機構８２又はステージ駆動機構４５は、シート受渡し機構として機能する。
【００２９】
上ステージ４２に供給されたシートフィルムＳは、ウェブフィルムＷ上のＣＦ基板ｃに対して位置合わせされる。図１２Ａ、図１２Ｂを参照して、貼合部４での貼合動作を説明する。上下ステージ４１、４２は、ウェブフィルムＷ及びシートフィルムＳを真空吸着方式で吸着している場合、静電チャック方式に切り換えて保持吸着する（図１２Ａ）。静電チャック方式は真空チャンバ内でも吸着可能である特徴の一方、静電チャック本体の極近傍でしか吸着効果がないという欠点がある。そのため、ウェブフィルムＷやシートＳのようにうねりやたわみのある基板では吸着し難い場合がある。今回、初めに真空吸着方式にてフィルムを充分、上下ステージ４１、４２に吸着した後に静電チャック方式に切り替えるため、うねりやたわみのある基板でも問題なく吸着が可能となる。上下チャンバ構成部材４３、４４が閉じられてチャンバ５０が形成され、チャンバ５０内の空気が吸引される。チャンバ５０内が真空になると、シール剤３１及び液晶３３が脱泡処理される。ウェブフィルムＷ及びシートフィルムＳは、静電チャックにより吸着されているため、真空チャンバ内でも確実に保持及び支持することができる。そして、貼合部４は、上ステージ４２を下降させて両基板ｃ、ｔを貼合する（図１２Ｂ）。上ステージ４２の静電チャックを解除すると、シートフィルムＳは自重により上ステージ４２から離れ、チャンバ５０内の真空状態を解除すると、大気圧により両基板ｃ、ｔがプレスされる。また、貼合時にはＵＶ−ＬＥＤ４７から紫外線が照射される。紫外線がシール剤３１の一部に照射されることで、その一部が固化する。これにより、ＴＦＴ基板ｔがＣＦ基板ｃに対して部分的に固定、すなわち仮止めされる。
【００３０】
貼合部４で上下チャンバ構成部材４３、４４が閉じる際に、ウェブフィルムＷが連続しているため、上下チャンバ構成部材４３、４４に設けられたＯリング５３ａ〜５３ｃのそれぞれはウェブフィルムＷを一部に挟んで閉じることになる。図１３にウェブフィルムＷを挟んで上下チャンバ構成部材４３、４４が閉じられた状態での断面図を示す。ウェブフィルムＷを挟んだ箇所のＯリング５３が弾性変形するので、ウェブフィルムＷを挟まない箇所のＯリング５３との間に隙間が生じることがない。Ｏリング５３ａ、５３ｂに囲まれた領域及びＯリング５３ｂ、５３ｃに囲まれた領域は、それぞれ吸引孔５４から空気が吸引されるので、Ｏリング５３同士の密着が増す。従って、ウェブフィルムＷをＯリング５３の一部に挟んだ状態でも、Ｏリング５３の全周に亘ってＯリング５３同士がそれぞれ密着して、チャンバ５０内の真空を良好に保持することができる。
【００３１】
ウェブフィルムＷ上に形成されたＣＦ基板ｃには、複数のスペーサ９１（図１４参照）が設けられている。ウェブフィルムＷ及びシートフィルムＳは樹脂製であり、スペーサ９１が硬質だと、貼合する際に両フィルムＷ、Ｓが変形するおそれがある。そこで、ウェブフィルムＷ及びスペーサ９１に対してフレキシブル性を付与する。図１４にウェブフィルムＷとスペーサ９１との関係を説明する図を示す。ウェブフィルムＷ上のスペーサ９１の垂直方向から荷重Ｐをかけた際の変位量δａが、スペーサ９１にのみ荷重Ｐをかけた際のスペーサ９１の変位量と比較して大きなものとされる。ここで、変位量δａは、荷重Ｐをかける前のウェブフィルムＷの底面からスペーサ９１の上面までの高さから、荷重Ｐをかけた後のウェブフィルムＷの底面からスペーサ９１の上面までの高さを減算した値である。また、ウェブフィルムＷ上のスペーサ９１から荷重Ｐを除去した際の不可逆変位量δｂが、スペーサ９１のみに荷重Ｐをかけ、荷重Ｐを除去した際の不可逆変位量と比較して小さなものとされる。ここで、不可逆変位量δｂは、荷重Ｐをかける前のウェブフィルムＷの底面からスペーサ９１の上面までの高さから、荷重Ｐを除去した後のウェブフィルムＷの底面からスペーサ９１の上面までの高さを減算した値である。
【００３２】
従って、本発明のウェブフィルムＷ及びスペーサ９１が用いられた表示装置は、外側から強い力が加えられた場合であっても、表示装置がその力に追従して変形することができ、かつ荷重Ｐから解放された際に、荷重Ｐがかけられる前のセルギャップに近い状態に戻ることができる。よって、種々のフレキシブル性の高い表示装置に用いることができ、かつ対向するシートフィルムＳとのセルギャップを安定して保持することができる。なお、ウェブフィルムＷに代えて、シートフィルムＳにスペーサ９１を形成してもよい。スペーサ９１は、例えば柱状や壁状等、所定の位置に、所定の形状に形成される。
【００３３】
貼合された両基板ｃ、ｔは、固定部５に搬送される。固定部５では、石英ステージ６２上の所定の位置に載置された仮止め状態の両基板ｃ、ｔに対して、プレスステージ６３が下降し、接触する。ウェブフィルムＷ上の両基板ｃ、ｔは石英ステージ６２とプレスステージ６３とに挟まれて、圧力が付与される。その状態のまま、ＵＶ光源６１から紫外線が両基板ｃ、ｔの全面に亘って照射される。これにより、残りのシール剤３１が固化して両基板ｃ、ｔがそれらの全周に亘って貼合される。プレスステージ６３による圧力により、ウェブフィルムＷ及びシートフィルムＳの形態を維持したままシール剤３１が固化するので、固化時に生じるウェブフィルムＷ及びシートフィルムＳの収縮による変形を抑制することができる。また、冷却装置でプレスステージ６３を冷却することにより、ＵＶ光源６１によるランプ熱やシール剤３１の固化時に発生する熱を抑え、熱によるウェブフィルムＷ及びシートフィルムＳの変形を抑制することができる。そして、シール剤３１の硬化後は切取り装置６に搬送される。切取り装置６では、両基板ｃ、ｔがウェブフィルムＷから切り取られる。
【００３４】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本形態では、第２の基板としてＴＦＴ基板ｔをシートフィルムＳに形成したが、ガラスのように適度な剛性を有するシートに第２の基板が形成されていてもよい。シートフィルムＳ上に形成される第２の基板の枚数は一枚に限られない。つまり、一画面領域相当の第２の基盤のみを第２の基板上に形成する例に限られない。シートフィルムＳがウェブフィルムＷのような連続性を有しておらず、一枚のシートフィルムＳ上に形成された第２の基板をウェブフィルムＷに対して一度に、あるいは同時的に位置合わせできる範囲であれば一枚のシートフィルムＳ上には複数の第２の基板が形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一形態に係るアライメント貼合装置の概略図。
【図２】ディスペンサーの模式図。
【図３】貼合部の拡大図。
【図４】静電チャックの吸着原理を示す図。
【図５】貼合部の詳細図。
【図６】下チャンバ構成部材の上面図。
【図７】固定部の拡大図。
【図８】固定部の詳細図。
【図９】供給ハンドの拡大図。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線における供給ハンドの断面図。
【図１１Ａ】供給ハンドによるシートフィルムの供給動作を示す図。
【図１１Ｂ】図１１Ａに続く動作を示す図。
【図１２Ａ】貼合部での貼合動作を示す図。
【図１２Ｂ】図１２Ａに続く動作を示す図。
【図１３】ウェブフィルムを挟んで上下チャンバ構成部材が閉じられた状態での断面図。
【図１４】ウェブフィルムとスペーサとの関係を説明する図。
【符号の説明】
【００３６】
１ アライメント貼合装置
４２ 上ステージ
４５ ステージ駆動機構
８１ 供給ハンド
８２ ハンド駆動機構
８３ 保持部材（保持部）
８４ 支持部
８８ 流入孔
ｔ ＴＦＴ基板（基板）
Ｓ シートフィルム（シート）
Ｓａ 周縁部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が形成されたシートを吸着して保持する保持ステージと、
前記シートの、前記基板の外側に位置する領域を吸着して保持する保持部と、前記保持部を支持する平板状の支持部と、を有し、前記保持部が前記支持部に比べて突出して設けられ、前記シートを前記保持ステージに供給するシート供給手段と、
を備えたことを特徴とするシート受渡し機構。
【請求項２】
前記支持部の中央には、気体を流入するための流入孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシート受渡し機構。
【請求項３】
前記保持部が、前記流入孔の周囲を取り囲むようにして設けられていることを特徴とする請求項２に記載のシート受渡し機構。
【請求項４】
基板が形成されたシートの、前記基板の外側に位置する領域をシート供給手段にて吸着して保持する手順と、
前記シート供給手段の流入孔から気体を流入して、保持したシートの中央が凸となるように前記シートをたわませる手順と、
前記保持ステージに前記シートを接触させて、前記シートの中央から外周に向かって前記シートの前記保持ステージへの吸着を進行させる手順と、
を備えたことを特徴とするシート受渡し方法。
【請求項１】
基板が形成されたシートを吸着して保持する保持ステージと、
前記シートの、前記基板の外側に位置する領域を吸着して保持する保持部と、前記保持部を支持する平板状の支持部と、を有し、前記保持部が前記支持部に比べて突出して設けられ、前記シートを前記保持ステージに供給するシート供給手段と、
を備えたことを特徴とするシート受渡し機構。
【請求項２】
前記支持部の中央には、気体を流入するための流入孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシート受渡し機構。
【請求項３】
前記保持部が、前記流入孔の周囲を取り囲むようにして設けられていることを特徴とする請求項２に記載のシート受渡し機構。
【請求項４】
基板が形成されたシートの、前記基板の外側に位置する領域をシート供給手段にて吸着して保持する手順と、
前記シート供給手段の流入孔から気体を流入して、保持したシートの中央が凸となるように前記シートをたわませる手順と、
前記保持ステージに前記シートを接触させて、前記シートの中央から外周に向かって前記シートの前記保持ステージへの吸着を進行させる手順と、
を備えたことを特徴とするシート受渡し方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−２３４７４５（Ｐ２００９−２３４７４５Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８３９７８（Ｐ２００８−８３９７８）
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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