JP2003057665A

JP2003057665A - 液晶基板の組立装置

Info

Publication number: JP2003057665A
Application number: JP2001250184A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Saito; 正行齊藤; Kiyoshi Imaizumi; 潔今泉; Satoshi Hachiman; 聡八幡; Akira Hirai; 明平井
Original assignee: Hitachi Industries Co Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2001-08-21
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2003-02-26
Anticipated expiration: 2021-08-21
Also published as: JP4224959B2

Abstract

(57)【要約】【課題】仮貼り合わせの行われた基板の表面全体に略
均一な圧力を掛けること【解決手段】液晶を滴下した貼り合わせ対象物たる一
方の基板３３を保持するテーブル９と、前記一方の基板
３３に対向させて貼り合わせ対象物たる他方の基板３４
を保持する加圧板１６とを備えたチャンバ１５に、減圧
された当該チャンバ１５内を大気圧に戻す為にガスを導
入する配管２１を設けると共に、チャンバ１５のガス導
入用の開口部の近傍で且つ当該チャンバ１５内に、配管
２１から導入されたガスによる各基板表面に掛かる圧力
が略均一になるよう調整する調整手段３７を設けるこ
と。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、減圧状態で液晶表
示パネルの構成部材たる一対の基板を貼り合わせる液晶
基板の組立装置に係り、特に、その一対の基板を減圧状
態のチャンバ内で仮貼り合わせし、その後チャンバ内を
大気開放することで本貼り合わせを行う液晶基板の組立
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネルの製造には、透明電極や
薄膜トランジスタアレイ等が設けられた二枚のガラス基
板を、基板の周縁部に口字状に設けた接着剤（以下、
「シール剤」ともいう）で例えば２μｍ程度の極めて接
近した間隔をもって貼り合わせ（以下、その貼り合わせ
後の基板を「セル」という）、その各基板と接着剤で形
成される空間に液晶を封止するという工程がある。

【０００３】従来、そのような基板を貼り合わせて液晶
を封止する装置としては、注入口を設けないようにシー
ル剤をクローズしたパターン（口字形）に描画した一方
の基板上に液晶を滴下しておく。そして、真空チャンバ
内にて他方の基板を一方の基板の上方に配置し、真空状
態でその他方の基板と一方の基板との間隔を狭めて加圧
して上下の基板を貼り合わせる、という特開２０００−
２８４２９５号公報に開示された基板貼り合わせ装置が
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例に開示された技術にあっては、真空状態で基板を貼
り合わせるものである為、基板が大型化すると真空中に
おける機械的な加圧力では基板間隔が所定量になるまで
の加圧力を与えることは難しい。そこで、チャンバ内を
大気圧に戻す時に各基板の表面に掛かる力を利用し、そ
の力で加圧して各基板を所定の間隔にする方法が提案さ
れている。しかしながら、そのような大気圧に戻して加
圧する装置では、これまでは単にチャンバ内を大気圧に
戻すことだけしか考慮されていなかった為、基板表面の
位置によって加わる圧力にバラツキが生じる、という不
都合があった。即ち、基板表面全体に、略均一な圧力が
加わっていなかったので、適正且つ高精度な基板間距離
の液晶表示パネルを得ることができなかった。

【０００５】本発明は、かかる従来例の有する不都合を
改善し、減圧されたチャンバ内を大気圧に戻して本貼り
合わせを行う際に、仮貼り合わせの行われた基板の表面
全体に略均一な圧力を掛けることができる液晶基板の組
立装置を提供することを、その目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為、
本発明では、貼り合わせ対象物たる二枚の基板を機械的
に仮貼り合わせするチャンバに、減圧された当該チャン
バ内を大気圧に戻す為にガスを導入する配管を設けると
共に、チャンバのガス導入用の開口部の近傍で且つ当該
チャンバ内に、配管から導入されたガスによる各基板表
面に掛かる圧力が略均一になるよう調整する調整手段を
設けている。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に係る基板貼り合わせ装置
の一実施形態について図１からに図３基づいて説明す
る。

【０００８】［基板貼り合わせ装置の構成］この基板貼
り合わせ装置は、図１に示すように大きく分類すれば、
貼り合わせ対象物たる二つの基板３３，３４（以下、後
述するテーブル９に載置保持する基板３３を「下基板３
３」と、後述する加圧板１６に保持する基板３４を「上
基板３４」という。）の位置決めを行うＸＹθステージ
部Ｓ１と、各基板３３，３４の貼り合わせ動作を行う基
板貼り合わせ部Ｓ２と、後述する各基板３３，３４の一
次加圧を行うＺ軸移動ステージ部Ｓ３とから構成されて
おり、その各部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が架台１上に順次配置
されている。ここで、ＸＹθステージ部Ｓ１は架台１上
に載置保持され、基板貼り合わせ部Ｓ２は架台１上に立
設された例えば四つの支柱を備えた第一フレーム２に支
持され、Ｚ軸移動ステージ部Ｓ３は架台１上に立設され
た例えば四つの支柱を備えた第二フレーム３に支持され
る。以下、これら各部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３について詳述す
る。

【０００９】［ＸＹθステージ部］ＸＹθステージ部Ｓ
１は、架台１上に配設されたＸステージ４ａと、このＸ
ステージ４ａ上に配設されたＹステージ４ｂと、このＹ
ステージ４ｂ上に配設されたθステージ４ｃとを有す
る。本実施形態のＸステージ４ａは、駆動モータ５によ
ってＹステージ４ｂとθステージ４ｃを左右方向（図１
中のＸ軸方向）に移動できるよう構成される。また、Ｙ
ステージ４ｂは、駆動モータ６によってθステージ４ｃ
を前後方向（図１中のＹ軸方向）に移動できるよう構成
される。更に又、θステージ４ｃは、回転ベアリング７
を介し駆動モータ８によってＹステージ４ｂに対して図
１に示すθ方向に回転するよう構成される。

【００１０】ここで、θステージ４ｃ上には、下基板３
３を載置保持するテーブル９が支持柱１０を介して固定
されている。また、Ｙステージ４ｂには、回転ベアリン
グ１３と真空シール１４を介して支持柱１０の下部側を
被包するアーム１１が配設されており、これにより支持
柱１０の回転に伴ってアーム１１がつられて回転しない
ようになっている。更に又、そのアーム１１と基板貼り
合わせ部Ｓ２の後述する減圧チャンバ１５との間には、
アーム１１上に一端を固定し且つ減圧チャンバ１５の下
部に他端を固定すると共に支持柱１０に覆設する蛇腹状
の弾性体から成る真空ベローズ１２が配設されており、
これにより貼り合わせ時における減圧チャンバ１５内の
減圧状態を保持している。

【００１１】尚、本実施形態にあっては支持柱１０をテ
ーブル９の略中央に一本配設しているが、必ずしもこれ
に限定するものではなく、例えばθステージ４ｃによる
テーブル９の所定量（後述する位置合わせマークの位置
ずれ量）を補正するだけの回転が可能であればその支持
柱１０を複数本設けてもよい。

【００１２】［基板貼り合わせ部］基板貼り合わせ部Ｓ
２は、図１に示すように、減圧下にて二枚の基板３３，
３４の貼り合わせを行う減圧チャンバ１５と、この減圧
チャンバ１５内に配設されたテーブル９と、同じく減圧
チャンバ１５内でテーブル９の上方に対向して配設され
た加圧板１６とを有する。この場合、テーブル９には後
述する接着剤や液晶３９が設けられた下基板３３が載置
保持され、加圧板１６にはその下基板３３に貼り合わせ
る上基板３４が保持される。

【００１３】上記減圧チャンバ１５の側部には、各基板
３３，３４を出入する為の第一開口部１５ａが設けられ
ており、更にこの第一開口部１５ａを閉塞するゲートバ
ルブ１７が備えられている。ここで、このゲートバルブ
１７は、シリンダ１７Ａによって上下方向（図１中のＺ
軸方向）に移動自在に構成される。

【００１４】更に、減圧チャンバ１５の下部には減圧チ
ャンバ１５内を減圧排気する為の第一及び第二の排気管
２０ａ，２０ｂが配設されており、これら各排気管２０
ａ，２０ｂは、図示しない切換バルブを介して真空ポン
プに接続される。このように、本実施形態にあっては、
減圧排気する時にこの切換バルブを操作制御すること
で、減圧チャンバ１５内のガスの排気速度を制御してい
る。ここで、第一排気管２０ａは、第二排気管２０ｂに
比べて細いものが用いられ、例えば各々断面略円形の排
気管の場合、第一排気管２０ａの径を１とすると、太い
方の第二排気管２０ｂは約１０〜１００倍程度の径のも
のが用いられる。この場合、第一排気管２０ａの径は、
この第一排気管２０ａから後述するが如く減圧チャンバ
１５内を減圧排気する際に、ガスの流れによって基板３
３，３４の暴れ、下基板３３上の液晶の飛散や減圧によ
る水分の凍結が発生しない速度となるように設定する。
例えばその径の設定の際には、種々の径の配管にて予め
実験し、その実験結果に基づいて定めた径の第一排気管
２０ａを配設する。

【００１５】また、減圧チャンバ１５内のテーブル９側
には、下基板３３を図示しない移載機から受け取る，若
しくはセルを取り出す為に使用される複数の昇降ピン３
５が立設される。この昇降ピン３５は、その一端（図１
中の下端）にシリンダ３６が配設されており、このシリ
ンダ３６によってテーブル９に形成した貫通孔の中を上
下方向に移動できるよう構成されている。

【００１６】更に又、減圧チャンバ１５の上部にはその
減圧チャンバ１５内の減圧状態を徐々に大気圧に戻す為
の配管２１と、減圧チャンバ１５内にガス（空気）を導
入する若しくは遮断する為に配管２１の途中に備えた弁
２２とが配設される。

【００１７】ここで、配管２１には図示しない圧力源
（例えばポンプ）とレギュレータとが接続されている。
また、その配管２１における減圧チャンバ１５内への開
口部の近傍であってその減圧チャンバ１５内には、導入
ガスを減圧チャンバ１５内で拡散させる為の調整板３７
が設けられる。例えば本実施形態にあっては、配管２１
における減圧チャンバ１５内への開口部が減圧チャンバ
１５の一つの角部に設けられているので、調整板３７
は、その角部の近傍に配設されている。かかる調整板３
７は、その開口部近傍から加圧板１６の上面（上基板３
４の保持面とは反対側の面）の略中央付近まで延設され
ており、これによりその略中央付近に導入ガスが当たる
ようになっている。このように、調整板３７を、加圧板
１６の上面中央付近に配管２１からの導入ガスが当たる
ように成形し且つ配設することによって、導入ガスが加
圧板１６の上面中央付近からその加圧板１６の周縁に向
けて拡散される。そして、その拡散された導入ガスが、
後述するが如くテーブル９上に載置されている一次加圧
後の各基板３３，３４の表面に均一に当たるようにな
る。即ち、導入ガスは、加圧板１６の上面中央付近から
一次加圧後の各基板３３，３４の表面に向けて回り込ん
でいく。

【００１８】ここで、後述する加圧板１６の各吸引吸着
孔５３からパージガスを同時に排出することで、加圧板
１６の上面からの配管２１を経た導入ガスの回り込み
が、少なくとも各基板３３，３４の表面には略均一のガ
ス圧が掛かるようになる。尚、かかる場合のパージガス
としては窒素ガス又は空気を用いてよい。

【００１９】尚、本実施形態にあっては配管２１からガ
スを導入する為の開口部を減圧チャンバ１５の一つの角
部に設けているが、必ずしもこれに限定するものではな
く、例えば各角部に設けてもよい。かかる場合は、その
各角部に夫々上記調整板３７を設ければよい。また、そ
の開口部を対称の位置（対向する角部の上方でも対向す
る辺の上方でもよい）に設ける場合は、夫々の開口部に
対応した位置に上記調整板３７を設ければよい。更に
又、開口部を加圧板１６の中央部付近の上方に設ける場
合は、その加圧板１６の上面全体を覆うように且つその
上面に対して間隔を設けて調整板を設ければよい。かか
る場合の調整板は、減圧チャンバ１５内の圧力分布が均
一になるようにガスを分散させることができるものであ
ればよく、例えば網目状の板，又は打ち抜きの複数の孔
を設けた板を用いる。尚、そのように加圧板１６の中央
部付近に対応させて開口部を設けた場合は、加圧板１６
の上面自体を調整板として用いてもよい。

【００２０】また、減圧チャンバ１５の側面（前述した
ゲートバルブ１７が備えられた側とは反対側）にはその
減圧チャンバ１５に形成された略円形の第二開口部１５
ｂを閉塞する板状体から成る大気開放弁２３と、この大
気開放弁２３を第二開口部１５ｂから離間させるシリン
ダ２４とが配設される。このように、大気開放弁２３を
設け、この大気開放弁２３を第二開口部１５ｂから離間
させることによって、減圧チャンバ１５内を急速に大気
圧に戻すことができる。ここで、前述した配管２１に断
面略円形のものを用いた場合は、その配管２１の径を１
とすると、第二開口部１５ｂの口径は５以上にすること
が望ましい。

【００２１】更に、減圧チャンバ１５の上部には加圧板
１６に形成された図示しないマーク認識用孔を通して上
下の各基板３３，３４の位置合わせマークを観測する為
の窓２５が複数設けられる。ここで、その位置合わせマ
ークの観測には図１に示す認識用カメラ２６が用いら
れ、この認識用カメラ２６によって各基板３３，３４の
位置合わせマークのずれを測定する。

【００２２】続いて、テーブル９には、静電気又は吸引
吸着によって下基板３３を吸着する為の図示しない静電
吸着用電極と図２に示す複数の吸引吸着孔５０とが設け
られている。また、このテーブル９には、図２に示すが
如く、各吸引吸着孔５０に連通する例えば断面略矩形の
吸引室５１と、この吸引室５１に連通すると共に吸引吸
着孔５０の反対面に形成された排気口５２とが設けられ
ている。

【００２３】その静電吸着用電極は、本実施形態にあっ
ては略矩形の平板電極であり、テーブル９の上面の両端
側に形成された二つの略矩形の凹部に各々嵌着される。
また、その静電吸着用電極は、その表面（テーブル９の
上面側）が誘電体で覆われており、この誘電体の主面が
テーブル９の上面と面一になるよう設けられる。このよ
うにテーブル９に配設された静電吸着用電極は、夫々正
負の直流電源に適宜なスイッチを介して接続されてい
る。これが為、各静電吸着用電極に正或いは負の電圧が
印加されると、上記誘電体の主面に負或いは正の電荷が
誘起される。そして、その電荷によって下基板３３に形
成されている透明電極膜との間に発生するクーロン力で
下基板３３がテーブル９に静電吸着される。ここで、各
静電吸着用電極に印加する電圧は、同極でもよいし、夫
々異なる双極でもよい。

【００２４】尚、減圧チャンバ１５内が大気の場合は、
前述した吸引吸着孔５０による吸引吸着を行った方がよ
い。その理由は、静電吸着を行う場合、下基板３３とテ
ーブル９の間に空気層があると、静電気による放電現象
が発生して下基板３３やテーブル９を損傷してしまう。
これが為、例えば下基板３３をテーブル９に最初に密着
保持するときは周囲が大気下にあるので、先ず吸引吸着
を行い、減圧室内を減圧していって放電現象が発生しな
い程度まで減圧されてから静電吸着を行うことが望まし
い。

【００２５】次に、各吸引吸着孔５０は、前述したが如
く吸引室５１と排気口５２に連通しており、その排気口
５２が、図１に示す配管１８を介して減圧チャンバ１５
の外部に配設した図示しない吸着バルブに接続され、こ
の吸着バルブを経由して図示しない真空ポンプに接続さ
れている。この場合、その配管１８の途中には吸引吸着
解除用のバルブを介して大気開放する為のバイパス配管
が設けられており、その吸引吸着解除用バルブを大気開
放することによって吸着状態を強制的に解除している。
更に、図示していないが、その配管１８には吸引吸着孔
５０からガスをパージできるように、ガスパージ用のバ
ルブも接続されている。そして、このガスパージ用バル
ブにはガスパージ用の配管を介してレギュレータが接続
されており、減圧チャンバ１５内にパージするガスの圧
力が調整できるようになっている。このように本実施形
態にあっては、各吸引吸着孔５０を、減圧チャンバ１５
内を大気圧に戻す時のガスのパージ孔としても利用でき
るように構成してある。

【００２６】以上の如く構成されたテーブル９は、前述
したが如く支持柱１０を介してθステージ４ｃ上に固定
される。

【００２７】また、加圧板１６には、テーブル９と同様
に上基板３４を吸着する為の図示しない静電吸着用電極
と図２に示す複数の吸引吸着孔５３とが設けられてい
る。ここで、後述するが如く加圧板１６にて上基板３４
を吸引吸着している状態で減圧チャンバ１５内を減圧し
ていくと、その吸着力が小さくなり上基板３４が落下す
る虞がある。これが為、減圧チャンバ１５内には、加圧
板１６の僅か下の位置で上基板３４を受け止める図示し
ない基板保持爪が設けられている。この基板保持爪は、
例えば上基板３４の対角位置たる二つの角部に対応して
配設されており、減圧チャンバ１５の上部から下方に向
けて延設したシャフトで釣り下げ保持される。

【００２８】具体的には、図示しないが、減圧チャンバ
１５の上部に形成された貫通孔にシャフトが挿通されて
おり、このシャフトがその軸中心で回転し且つ上下移動
できるように構成されている。この場合、減圧チャンバ
１５内が真空漏れを起こさないようにシャフトに真空シ
ールが覆設されている。上記回転はシャフトの端部に接
続された図示しない回転アクチェータによって、上下移
動は同様にシャフトの端部に接続された図示しない昇降
アクチェータによって行われる。このようにシャフトを
回転又は上下移動させることによって、各基板３３，３
４の貼り合わせを行ない、下基板３３上に滴下された液
晶剤を各基板３３，３４の主面の広がり方向に拡張させ
る際に邪魔にならぬように基板保持爪を退避させること
ができる。

【００２９】更にこの加圧板１６には、図２に示すが如
く、各吸引吸着孔５３に連通する例えば断面略矩形の吸
引室５４と、この吸引室５４に連通すると共に吸引吸着
孔５３の反対面に形成された排気口５５とが設けられて
いる。

【００３０】この排気口５５は、図１に示す配管１９を
介して減圧チャンバ１５の外部に配設した図示しない吸
着バルブに接続され、この吸着バルブを経由して図示し
ない真空ポンプに接続されている。この場合、その配管
１９の途中にはテーブル９と同様に吸引吸着解除用のバ
ルブを介して大気開放する為のバイパス配管が設けられ
ており、その吸引吸着解除用バルブを大気開放すること
によって吸着状態を強制的に解除している。更に、図示
していないが、各吸引吸着孔５３を、テーブル９と同様
に減圧チャンバ１５内を大気圧に戻す時のガスのパージ
孔としても利用できるように、その配管１９にはガスパ
ージ用のバルブと、このガスパージ用バルブにガスパー
ジ用の配管を介して接続されたガス圧力調整用のレギュ
レータとが設けられている。

【００３１】以上の如く構成された加圧板１６は、複数
の支持柱２７を介してＺ軸移動ステージ部Ｓ３の後述す
る移動ベース２９に吊り下げ固定されている。

【００３２】ここで、減圧チャンバ１５と移動ベース２
９との間には、減圧チャンバ１５上に一端を固定し且つ
移動ベース２９の下部に他端を固定すると共に支持柱２
７に覆設する蛇腹状の弾性体から成る真空ベローズ２８
が配設されており、これにより貼り合わせ時における減
圧チャンバ１５内の減圧状態を保持している。

【００３３】［Ｚ軸移動ステージ部］Ｚ軸移動ステージ
部Ｓ３は、加圧板１６を吊り下げ保持する移動ベース２
９と、その両端に配設されたリニアガイド３０と、この
リニアガイド３０と係合し且つフレーム３に設けられた
上下方向（図１に示すＺ軸方向）のレール３ａと、その
Ｚ軸方向の出力軸を備えた電動モータ３２と、一端が移
動ベース２９側に係合し且つ他端が電動モータ３２の出
力軸側に係合するボールネジ３１とを有する。このよう
にＺ軸移動ステージ部Ｓ３を構成することによって、駆
動させた電動モータ３２で移動ベース２９をレールに沿
って上下方向に移動させ、加圧板１６を上下移動させる
ことができる。

【００３４】［基板貼り合わせ装置の動作］次に、本実
施形態の基板貼り合わせ装置の動作を説明する。ここで
は貼り合わせ対象物たる基板として液晶パネル用の基板
を用いた場合について例示する。

【００３５】予め、貼り合わせる二枚の基板の何れか一
方には、その各基板を貼り合わせた際に液晶を決められ
た枠内に閉じ込め封入する為、枠状に接着剤を一筆書き
で塗布しておき、その枠内に液晶を所定量滴下してお
く。この液晶が滴下された基板を下基板３３とする。か
かる場合、この下基板３３の膜面には光硬化樹脂も打点
塗布しておく。

【００３６】先ず、減圧チャンバ１５の外部に配設され
た図示しない移載機のハンドを用いて、膜面を下方に向
けた上基板３４の周縁部を下側から吸引吸着する。そし
て、減圧チャンバ１５の第一開口部１５ａに備えたゲー
トバルブ１７を開け、その第一開口部１５ａから移載機
のハンドを減圧チャンバ１５内に挿入し、電動モータ３
２を駆動して下降させた加圧板１６を上基板３４に押し
付ける。しかる後、ハンドの吸引吸着を解除し、真空ポ
ンプを作動させて吸引吸着孔５３で上基板３４を加圧板
１６に吸引吸着する。この上基板３４の吸着が終了する
と、ハンドを減圧チャンバ１５外に退避させる。

【００３７】続いて、各昇降ピン３５の先端がテーブル
９の上面から突出するようにシリンダ３６を作動させ各
昇降ピン３５を上昇させておく。そして、液晶を滴下し
た面を上にした下基板３３の周縁部を移載機のハンドで
下側から吸引吸着し、そのハンドを減圧チャンバ１５内
に挿入して下基板３３を各昇降ピン３５上に移載する。
この下基板３３の移載が終了すると、ハンドを減圧チャ
ンバ１５外に退避させてゲートバルブ１７を閉じる。し
かる後、各昇降ピン３５を下降させて下基板３３をテー
ブル９上に載置し、真空ポンプを作動させて吸引吸着孔
５０で下基板３３をテーブル９に吸引吸着する。

【００３８】以上の如きテーブル９と加圧板１６への各
基板３３，３４の吸着が終了すると、第一排気管２０ａ
側のバルブを開放して減圧チャンバ１５内のガスを徐々
に排気する。具体的には、本実施形態にあっては装置の
初期状態にて第一及び第二の排気管２０ａ，２０ｂが切
換バルブによって双方共閉じられた状態に設定されてお
り、各基板３３，３４の吸着が終了すると、第一排気管
２０ａ側を開放し且つ第二排気管２０ｂ側を閉じた状態
になるよう切換バルブを切り換えて減圧チャンバ１５内
のガスを徐々に排気する。この場合、前述したが如き径
に設定した第一排気管２０ａを用いて低速排気している
ので、ガスの流れによる基板３３，３４の暴れ、下基板
３３上の液晶の飛散や減圧による水分の凍結が発生を防
止することができる。

【００３９】続いて、第一排気管２０ａによる排気によ
って減圧チャンバ１５内が所定の圧になったときに、具
体的には図示しない圧力計にて測定した減圧チャンバ１
５内の気圧が排気速度を上げても基板暴れ，液晶飛散や
水分凍結が発生しない圧力になったとき（例えば、吸引
吸着力で吸着している上基板３４が加圧板１６から離れ
ない程度の圧まで減圧したとき）に、第一排気管２０ａ
のバルブを閉じる。

【００４０】そして、第二排気管２０ｂのバルブを開放
し、各基板３３，３４を貼り合わせる為の圧力（本実施
形態にあっては約５×１０^−３Torr）まで減圧チャンバ
１５内を急速に減圧する。ここで、その圧力下では上基
板３４の吸引吸着力よりも減圧チャンバ１５内の気圧の
方が低くなっているので、その上基板３４が加圧板１６
から離れてしまう。しかしながら、加圧板１６の下面側
には前述した基板保持爪が具備されており、前述した回
転アクチェータや昇降アクチェータによって基板保持爪
を動かして上基板３４が保持されているので、その上基
板３４は加圧板１６から離間しない。

【００４１】上述したが如く減圧チャンバ１５内の減圧
が終了すると、減圧下でも各基板３３，３４をテーブル
９と加圧板１６に各々吸着できるように、そのテーブル
９及び加圧板１６の静電吸着電極に電圧を印加して各基
板３３，３４を静電吸着する。しかる後、電動モータ３
２を駆動して移動ベース２９を下降させ、上基板３４を
下基板３３に接近させる。そして、認識用カメラ２６を
用いて各基板３３，３４に設けた位置合わせマークを観
測して基板３３，３４間の位置ずれを測定し、この測定
値に基づきＸステージ４ａ，Ｙステージ４ｂ並びにθス
テージ４ｃの動作制御を行ってテーブル９を水平移動さ
せ、下基板３３と上基板３４の位置合わせを行う。

【００４２】その位置合わせが終了すると、移動ベース
２９を更に下降させて上基板３４で接着剤を押し潰し、
その接着剤で形成された枠内に液晶を封止した状態にす
る。このようにして一次加圧（又は「予備加圧」ともい
う）が終了する。尚、その一次加圧の最中に、下基板３
３と上基板３４の位置合せを複数回行うことで、接着剤
の潰れ状態の違い等による基板３３，３４間の位置ズレ
を補正することができる。

【００４３】その一次加圧の後、予め基板の膜面に打点
塗布された光硬化樹脂に、本装置に設けられた図示しな
い光照射機構から光を照射して光硬化樹脂を硬化させ、
各基板３３，３４の位置ズレが生じないようにする。し
かる後、加圧板１６の静電吸着電極の印加電圧を切断
し、電動モータ３２を駆動して加圧板１６を上昇させ
る。

【００４４】ここで、基板の大きさが小さい場合は、前
述した一次加圧の如き機械的な加圧機構で所望の加圧力
を加えることができるので、その加圧機構のみで所望の
基板間距離を得ることができる。しかしながら、大きな
基板の場合、その加圧機構では加圧力が不足する。例え
ば、前述した一次加圧後の大きな基板３３，３４間の間
隔は約１５μｍ程度であり、まだ所望の間隔になってい
ない。これが為、接着剤の潰れ量が少なく、その接着剤
における各基板３３，３４との接触面積が小さい（接触
部長さが短い）ので接着状態が不完全である。更には、
接着剤の枠内の液晶が広がらず、その液晶間に大きな真
空空間部ができている。

【００４５】このような大きな基板３３，３４に所望の
加圧力を印加する為には、装置自体を大きくして大きな
加圧力を印加できるようにしてもよい。しかしながら、
これでは装置が大型化してしまうので、装置全体を再構
築しなければならず費用がかかってしまう。

【００４６】ここで、減圧チャンバ１５内の圧力を減圧
状態から大気圧へと変化させると、基板３３，３４間の
空間部分（前述した真空空間部）は減圧状態である為、
各基板３３，３４には略均一にその外部から大きな圧力
が加わる。例えば各基板３３，３４の大きさが１２００
ｍｍ×１０００ｍｍの場合は、その基板３３，３４間の
空間部分が減圧状態のときに大気圧を加えると１２１．
６ｋＮの力を掛けることができる。これが為、本実施形
態にあっては以下の如く二次加圧を行い、既存の装置の
大きさのままで適正な基板間隔である５μｍ以下好まし
くは４μｍ以下の間隔にする。

【００４７】前述したが如く一次加圧終了後に減圧チャ
ンバ１５内を減圧状態から大気圧へと圧力を変化させる
と、各基板３３，３４には略均一に圧力を加えることが
できる。しかしながら、急激に大気圧に戻した場合は、
前述したが如く接着剤がまだ十分に潰れていない為、減
圧チャンバ１５内に導入したガスがその接着剤を破って
真空空間部に入り込み、不良品の液晶基板ができてしま
う。これが為、本実施形態にあっては、一次加圧終了後
に細い配管２１の弁２２を開放し、その配管２１に接続
した圧力源から加圧されたガスを調整板３７を介して減
圧チャンバ１５内の加圧板１６の上面中央部付近に吐出
すると共に、加圧板１６に設けた吸引吸着孔５３からも
ガスを基板の表面に吹き付けることで、減圧チャンバ１
５内のガスの圧力分布を略均一に保ちながらその減圧チ
ャンバ１５内を徐々に大気圧に戻す。その際、テーブル
９側の吸引吸着孔５０からも同時にガスを吐出させるよ
うにしてもよい。このように減圧チャンバ１５内を徐々
に大気圧に戻していくと、セル（各基板３３，３４）に
は徐々に且つ略均一に圧力が加わり、接着剤が徐々に潰
れていく。また、真空空間部の内圧と減圧チャンバ１５
内の圧力との差が徐々に大きくなるので、導入されたガ
スが接着剤を破って真空空間部内に入り込むことはな
い。そしてこれにより、接着剤と各基板３３，３４との
接触面積も徐々に拡大する。

【００４８】かかる状態の基板３３，３４間の間隔は約
１０μｍ程度になっている。ここで、前述したが如く減
圧チャンバ１５内にガスを導入すると、接着剤は、潰れ
ることで流動が起こり、チクソトロピー性によって粘度
が低下する。本実施形態にあってはこの接着剤の粘度が
低下した状態で、急速に減圧チャンバ１５内を大気圧に
戻す為の大気開放弁２３を開放して更に各基板３３，３
４に加圧力を加える。具体的には、減圧チャンバ１５内
に設けた圧力計が所定圧を超えたことを検出したときに
弁２２を閉じ、且つシリンダ２４を作動させて大気開放
弁２３を開放することによって、各基板３３，３４に加
圧力が加わり貼り合わせが終了する。例えばその所定圧
としては、導入されたガスが接着剤を破って真空空間部
４０内に入り込むことがなくなったときの圧力を予め実
験等で検出しておき、その圧力を設定しておけばよい。

【００４９】このように急速に減圧チャンバ１５内を大
気圧に戻すことによって接着剤の接触面積が各基板３
３，３４に対して広がり、シール性が向上するので、基
板３３，３４間にガスが接着剤を破って入り込むことが
なくなる。また、接着剤はその粘度が低下している為に
速やかに潰れ、且つ液晶も加圧されて潰れて広がるの
で、各基板３３，３４の貼り合わせ時間が短くなる。

【００５０】以上示したが如く貼り合わせが終了し、更
には減圧チャンバ１５内の圧力が大気圧になると、ゲー
トバルブ１７を開ける。それと同時に、各パージガスを
供給している各配管のバルブを閉めてガスの供給を停止
する。そして、テーブル９の静電吸着電極の印加電圧を
遮断し、且つ吸引吸着孔５０における吸引を解除（前述
したが如く吸引吸着孔５０からガスを吐出している場合
はその解除動作は行わない）した後、各昇降ピン３５を
上昇させてセルをテーブル９上から押し上げる。しかる
後、移載機のハンドを第一開口部１５ａからセルの下部
（セルとテーブル９の間）に挿入し、そのハンド上にセ
ルを移載して減圧チャンバ１５外に搬出する。以上の如
き手順を経て基板の貼り合わせが終了する。

【００５１】尚、本実施形態にあっては太さの異なる第
一及び第二の排気管２０ａ，２０ｂを切換バルブによっ
て切り換えて排気経路を変更し、これにより排気速度を
制御しているが、必ずしもその方法に限定するものでは
なく、例えば本実施形態の如く二つの排気管２０ａ，２
０ｂを設けずに一つの排気管のみで構成してこの排気管
に真空ポンプを接続し、この真空ポンプを制御して排気
速度を制御してもよい。この場合、排気管は、太い方の
管径（即ち本実施形態の第二排気管２０ｂの管径）にす
ることが望ましい。

【００５２】以上示したが如き調整板３７を設けた装置
を構成し、その装置にて上述したが如き手順で液晶基板
の組み立てを行うことによって、仮貼り合わせの行われ
た基板の表面全体に略均一な圧力を掛けることができ、
高精度の液晶パネルを形成することが可能となる。

【００５３】

【発明の効果】本発明に係る液晶基板の組立装置によれ
ば、機械的な加圧（予備加圧）で貼り合わせた各基板
を、チャンバ内を大気圧に戻す際の圧力で本加圧すると
きに、調整手段で導かれたガスによって基板表面に略均
一な加圧力を加えることができるので、貼ら合わせムラ
のない、適性且つ高精度な基板間距離の液晶表示パネル
を製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶基板の組立装置の一実施形態
の構成を示す概略断面図である。

【図２】本実施形態に係る液晶基板の組立装置のチャン
バ内に配設されたテーブルと加圧板を示す断面図であ
る。

【図３】本実施形態に係る調整板の一例を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

９テーブル１５チャンバ１６加圧板１８，１９配管２０ａ第一排気管２０ｂ第二排気管２１配管２２弁３３，３４基板３７調整板５０，５３吸引吸着孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今泉潔茨城県竜ケ崎市向陽台５丁目２番日立テクノエンジニアリング株式会社竜ケ崎工場内 (72)発明者八幡聡茨城県竜ケ崎市向陽台５丁目２番日立テクノエンジニアリング株式会社竜ケ崎工場内 (72)発明者平井明茨城県竜ケ崎市向陽台５丁目２番日立テクノエンジニアリング株式会社竜ケ崎工場内Ｆターム(参考） 2H088 FA01 FA09 FA30 2H089 NA22 NA48 NA49 NA51 NA60 QA12 QA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部を減圧する機構を備えたチャンバ
と、該チャンバ内に配設し且つ液晶を滴下した貼り合わ
せ対象物たる一方の基板を保持するテーブルと、前記チ
ャンバ内に配設し且つ前記一方の基板に対向させて貼り
合わせ対象物たる他方の基板を保持する加圧板とを備
え、前記各基板を、該各基板の間隔を狭めて当該各基板
の内の何れか一方に設けた接着剤により貼り合わせる液
晶基板の組立装置であって、前記チャンバに、減圧された当該チャンバ内を大気圧に
戻す為にガスを導入する配管を設けると共に、前記チャ
ンバのガス導入用の開口部の近傍で且つ当該チャンバ内
に、前記導入されたガスによる前記各基板表面に掛かる
圧力が略均一になるよう調整する調整手段を設けたこと
を特徴とする液晶基板の組立装置。
【請求項２】前記調整手段は、前記加圧板における前
記他方の基板の保持面と反対の面の略中央部に前記導入
されたガスを導く調整板であることを特徴とする請求項
１記載の液晶基板の組立装置。
【請求項３】前記ガス導入用の開口部を、前記加圧板
における前記他方の基板の保持面と反対の面の略中央部
に対向させて設け、前記調整手段を、網目状の板又は前
記加圧板の反対の面で構成したことを特徴とする請求項
１記載の液晶基板の組立装置。
【請求項４】前記加圧板に、前記他方の基板を保持す
ると共に、前記チャンバ内を大気圧に戻す際に基板表面
にガスを排出するよう構成した吸引吸着孔を設けたこと
を特徴とする請求項１，２又は３記載の液晶基板の組立
装置。