JP2003255311A - 基板貼り合わせ方法及び装置 - Google Patents
基板貼り合わせ方法及び装置Info
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Abstract
と。 【解決手段】 基板貼り合わせ方法において、上ガラス
基板1と下ガラス基板2を接着剤を介して貼り合わせた
後、上ガラス基板1と下ガラス基板2の相対位置ずれ状
態を検出し、検出結果に基づいて両ガラス基板1、2の
相対位置ずれを修正する動作を選択実行するもの。この
とき、最初の貼り合わせ時には上下基盤を減圧雰囲気中
で静電力で保持し、貼り合わせ後の位置ずれ修正時に
は、雰囲気を所定の圧力まで上昇後、真空吸着力で保持
することを特徴とする。
Description
造等に用いて好適な基板貼り合わせ方法及び装置に関す
る。
7に記載の如く、上ガラス基板を保持する上ステージ
と、下ガラス基板を保持する下ステージと、上ステージ
と上ステージを包囲する密閉容器と、密閉容器内の圧力
を調整する圧力調整装置とを有し、圧力調整装置による
減圧下にて上ガラス基板と下ガラス基板を接着剤を介し
て貼り合わせ、上ガラス基板と下ガラス基板の間に液晶
を封止可能とする。
するため、高精度に位置合わせする必要がある。従来技
術では、上下のガラス基板の貼り合わせの前にそれらの
位置合わせを行なっている。
ガラス基板を貼り合わせるときに、位置合わせしてあっ
た上下のガラス基板が面方向に位置ずれしてしまうこと
がある。この原因としては、上下のステージの水平度、
互いの平行度の不良、機械の剛性等が考えられる。
精度を向上させることにある。
板と下基板を接着剤を介して貼り合わせた後、上基板と
下基板の相対位置ずれ状態を検出し、検出結果に基づい
て両基板の相対位置ずれを修正する動作を選択実行する
ようにしたものである。
て更に、前記検出結果が両基板の相対位置ずれの許容値
を超えたことを条件に、両基板の相対位置ずれ修正動作
を実行するようにしたものである。
において更に、上基板と下基板の貼り合わせ時には、両
基板のそれぞれを減圧雰囲気中で上ステージと下ステー
ジのそれぞれに静電力で保持し、貼り合わせ後の位置ず
れ修正動作実行時には、両基板の周囲雰囲気を所定の圧
力まで昇圧させた状態で、両基板のそれぞれを上ステー
ジと下ステージのそれぞれに真空吸着力で保持するよう
にしたものである。
て更に、上基板と下基板の位置合わせ動作を、両基板の
周囲雰囲気が大気圧に昇圧される過程で行なうようにし
たものである。
持する上ステージと、下基板を静電力にて保持する下ス
テージと、上ステージと下ステージを包囲する密閉容器
と、密閉容器内の圧力を調整する圧力調整装置とを有
し、圧力調整装置による減圧下にて上基板と下基板を接
着剤を介して貼り合わせる基板貼り合わせ装置であっ
て、上ステージと下ステージに設けられる真空吸着装置
と、貼り合わされた上基板と下基板の相対位置ずれ状態
を検出する検出装置と、上ステージと下ステージを基板
の面方向で相対移動させる移動装置と、圧力調整装置と
真空吸着装置と移動装置を制御する制御装置とを有し、
制御装置は、上基板と下基板が貼り合わされた後、圧力
調整装置により密閉容器内の雰囲気を昇圧させるととも
に、真空吸着装置を制御して上基板、下基板をそれぞれ
上ステージ、下ステージに吸着保持させ、かつ検出装置
による検出結果に基づき両基板の相対位置ずれを修正す
るように移動装置を制御するようにしたものである。
て更に、前記制御装置は、前記真空吸着装置並びに前記
移動装置に対する前記制御を、前記検出装置による検出
結果に基づき選択実行させるようにしたものである。
において更に、制御装置が、移動装置による上基板と下
基板の位置合わせ動作を、両基板の周囲雰囲気が圧力調
整装置により大気圧に昇圧される過程で行なうようにし
たものである。
し、検出した相対位置ずれ状態を修正するものであるか
ら、上下のステージの水平度、互いの平行度の不良、機
械の剛性等に関係なく、上下の基板を高精度で貼り合わ
せることができる。
る。 上述で、検出した相対位置ずれ状態が許容値を超え
たときにのみ修正動作を選択実行することにより、修正
動作を貼り合わせの度に行なう必要がなく、生産性を向
上できる。
る。 上下の基板の貼り合わせ時には、両基板のそれぞれを
減圧雰囲気中で上下のステージに静電力で保持する。静
電力により減圧雰囲気中でも確実に保持できる。また、
減圧雰囲気中で貼り合わせることにより、封止された液
晶中に空気が入らず、液晶表示精度を向上できる。
板の周囲雰囲気を昇圧させた状態で、両基板のそれぞれ
を上下のステージに静電力より大きな真空吸着力で保持
する。昇圧雰囲気の中では真空吸着力を用いることがで
き、上ステージとそれに保持される上基板との間、及び
下ステージとそれに保持される下基板との間に充分な保
持力を及ぼして位置ずれを安定的に修正できる。
る。 上述の上下の基板の位置合わせ動作は、両基板の周
囲雰囲気が大気圧に昇圧される過程で行なう。大気圧に
より上下の基板が加圧されて動きにくくなる前に容易に
位置ずれ修正できる。
る。 前述、を実現する基板貼り合わせ装置を提供でき
る。
る。 前述を実現する基板貼り合わせ装置を提供できる。
る。 前述を実現する基板貼り合わせ装置を提供できる。
模式図、図2は図1に示す基板貼り合わせ装置における
制御系統を示すブロック図である。
1と下ガラス基板2を接着剤(シール剤)を介して貼り
合わせ、この基板1、2の間で、接着剤に囲まれる領域
に液晶を封止したセル(液晶表示パネル)を製造するも
のである。
閉容器20と、昇降装置30と、移動装置40と、上ス
テージ51と、下ステージ52と、圧力調整装置60と
を有する。
2を有する。架台11の上部構造体12には昇降シリン
ダ23が固定され、昇降シリンダ23に昇降フレーム2
4を吊下げ支持し、昇降フレーム24に上チャンバ21
をチャンバ昇降シリンダ26を介して吊下げ支持してい
る。架台11の下部構造体13の天板13Aに下チャン
バ22を固定している。密閉容器20は、昇降シリンダ
23、26により上チャンバ21が下降されることにて
上チャンバ21が下チャンバ22に対し閉じたとき、上
チャンバ21と下チャンバ22の内部に下部構造体13
の天板13A及び後述する可撓隔壁部材36、44とと
もに密閉空間25を区画形成し、上ステージ51と下ス
テージ52を包囲可能とする。密閉容器20は、昇降シ
リンダ23、26により上チャンバ21及び上ステージ
51が上昇されることにて上チャンバ21及び上ステー
ジ51が下チャンバ22及び下ステージ52に対して開
かれたとき、前工程から移送されてくる上ガラス基板1
と下ガラス基板2を上チャンバ21と下チャンバ22の
間に導入可能とし、それらのガラス基板1、2は上ステ
ージ51、下ステージ52に保持可能とされる。
能とする。昇降フレーム24には昇降モータ31が固定
され、昇降モータ31に結合されるボールねじ32には
ボールナット33を介して昇降台34が吊下げられ、昇
降台34には結合部材35を介して上ステージ51が支
持される。昇降装置30は、昇降モータ31の正逆転に
より上ステージ51を昇降させる。昇降台34と上チャ
ンバ21は結合部材35の周囲で可撓隔壁部材36によ
り連結され、密閉容器20が昇降台34の下面及び可撓
隔壁部材36とともに区画形成する密閉空間25に上ス
テージ51と結合部材35を配置する。
ージ51に対し、それらが保持する上ガラス基板1、下
ガラス基板2の面方向で相対移動させる。架台11の下
部構造体13において、天板13Aから下方に離隔する
底板13BにはXYテーブル41が設置され、XYテー
ブル41の上にはθテーブル42が設置され、θテーブ
ル42には結合部材43を介して下ステージ52が支持
される。XYテーブル41はX方向駆動モータとY方向
駆動モータによりX方向とY方向に移動し、θテーブル
42はθ駆動モータ42Aにより旋回移動する。移動装
置40は、XYテーブル41とθテーブル42の作動に
より、下ステージ52をX方向、Y方向に移動するとと
もに、旋回移動する。θテーブル42と下部構造体13
の天板13Aは結合部材43の周囲で可撓隔壁部材44
により連結され、密閉容器20が下部構造体13の天板
13A、θテーブル42の上面及び可撓隔壁部材44と
ともに区画形成する密閉空間25に下ステージ52と結
合部材43を配置する。
にて保持する静電吸着板51Aを有する。また上ステー
ジ51には、真空源53に接続された真空供給管53A
を上チャンバ21に貫通配管し、この真空供給管53A
を上ステージ51の静電吸着板51Aに設けた多数の吸
着孔(不図示)に連通し、上ガラス基板1を真空吸着力
で保持可能とする真空吸着装置が形成される。
にて保持する静電吸着板52Aを有する。また、下ステ
ージ52には、真空源54に接続された真空供給管54
Aを下チャンバ22に貫通配管し、この真空供給管54
Aを下ステージ52の静電吸着板52Aに設けた多数の
吸着孔(不図示)に連通し、下ガラス基板2を真空吸着
力で保持可能とする真空吸着装置が形成される。
た密閉空間25の圧力を調整する。真空源61に接続さ
れた真空供給管61Aが架台11の下部構造体13の天
板13A(又は下チャンバ22)から密閉空間25に連
通され、密閉空間25を減圧可能とする。空気源(又は
N2源)62に接続された空気供給管62Aが架台11
の下部構造体13の天板13A(又は下チャンバ22)
から密閉空間25に連通され、密閉空間25を大気圧に
昇圧可能とする。上チャンバ21の密閉空間25に臨む
位置には圧力センサ63が配置され、密閉空間25の圧
力を検出する。
するカメラ70を有する。カメラ70は、天板13Aに
設けたのぞき窓13Cから下ステージ52の貫通孔52
Cを通して上ステージ51、下ステージ52に保持され
ている上ガラス基板1、下ガラス基板2の各コーナー部
に設けられている位置合わせマークを撮像し、同じく検
出装置を構成する画像処理装置71(図2)により上ガ
ラス基板1と下ガラス基板2の相対位置ずれ状態を検出
する。尚、カメラ70は基板1、2の各コーナー部に対
応して1つずつ配置される。
有する。制御装置80は、検出装置の検出結果に基づ
き、昇降装置30、移動装置40、上ステージ51と下
ステージ52の静電吸着板51A、52A及び真空吸着
装置、圧力調整装置60を以下の基板貼り合わせ手順で
制御し、上ガラス基板1と下ガラス基板2を貼り合わせ
る。
1及び上ステージ51を上昇させ、上チャンバ21及び
上ステージ51を下チャンバ22及び下ステージ52か
ら離隔させて、上ガラス基板1及び下ガラス基板2をそ
れらのチャンバ21、22の間に順次導入する。下ガラ
ス基板2は接着剤に囲まれる領域に予め必要量の液晶が
供給充填されている。上ステージ51の静電吸着板51
Aにより上ガラス基板1を静電力で保持し、下ステージ
52の静電吸着板52Aにより下ガラス基板2を静電力
で保持する。
2の真空吸着装置を作動させることにより上ガラス基板
1と下ガラス基板2に対し真空吸着力を及ぼしても良
い。但し、この真空吸着力は、下記(2)の密閉空間25
の減圧下では無効になる。
6により上チャンバ21を下チャンバ22に対して閉
じ、上ステージ51と下ステージ52を包囲する密閉空
間25を形成する。続いて、圧力調整装置60の真空供
給管61Aを開放し密閉空間25内の雰囲気を真空状態
に減圧する。このとき、上ステージ51と下ステージ5
2との間には、XY方向で相対移動が可能となるように
所定の間隙が形成されている。
保持されている上ガラス基板1と、下ステージ52に保
持されている下ガラス基板2のそれぞれに設けられてい
る位置合わせマークを撮像し、この画像情報に基づい
て、上ガラス基板1と下ガラス基板2を位置合わせす
る。この位置合わせは、移動装置40のXYテーブル4
1、θテーブル42により行なう。
上ステージ51を下降し、上述(2)の圧力調整装置60
による減圧下で上ガラス基板1と下ガラス基板2を接着
剤を介して仮貼り合わせする。
貼り合わせ後、圧力調整装置60の真空供給管61Aを
閉じ、空気供給管62Aを開放し密閉空間25内の雰囲
気を昇圧させる。圧力センサ63の検出圧力が所定圧力
に到達したら、空気供給管62Aを閉じるとともに上ス
テージ51と下ステージ52の静電吸着板51A、52
Aによる静電力をオフし、真空吸着装置51B、52B
による真空吸着力をオンし、上ガラス基板1と下ガラス
基板2を真空吸着力で保持する。
2は、静電吸着板51A、52Aによる静電力をオンし
続け、真空吸着装置51B、52Bによる真空吸着力を
合わせオンし、上ガラス基板1と下ガラス基板2を静電
吸着力と真空吸着力で保持しても良い。
保持されている上ガラス基板1と、下ステージ52に保
持されている下ガラス基板2のそれぞれに設けられてい
る位置合わせマークを撮像し、この画像情報に基づい
て、仮貼り合わせ状態にある上ガラス基板1と下ガラス
基板2を再位置合わせする。即ち、仮貼り合わせ後の上
ガラス基板1と下ガラス基板2の相対位置ずれ状態をカ
メラ70による画像情報に基づいて検出し、検出結果に
基づいて両ガラス基板1、2の相対位置ずれを修正する
動作を実行する。この位置ずれ修正動作は、移動装置4
0のXYテーブル41、θテーブル42により行なう。
2の仮貼り合わせの度に、相対位置ずれ状態があれば修
正動作し、なければ修正動作しない。
仮貼り合わせ後に検出された相対位置ずれ状態が許容値
を超えたことを条件に修正動作を選択実行するものでも
良い。
θテーブル42による位置ずれ修正動作の実行は、密閉
空間25内にある両ガラス基板1、2の周囲雰囲気を前
述(5)の如く所定の圧力まで昇圧させた状態で、両ガラ
ス基板1、2のそれぞれを上ステージ51と下ステージ
52のそれぞれに前述の如くの真空吸着力で保持して行
なう。
2の位置合わせ動作は、両ガラス基板1、2の周囲雰囲
気が大気圧に昇圧される過程で行なうことが好ましい。
位置合わせ後、圧力調整装置60の空気供給管62Aを
再び開放し、密閉空間25内の圧力が大気圧に昇圧され
たことを圧力センサ63により確認した後、上ステージ
51と下ステージ52の吸着力をオフするとともに、密
閉容器20の昇降シリンダ23、26及び昇降モータ3
1により上チャンバ21及び上ステージ51を上昇さ
せ、上ガラス基板1と下ガラス基板2の貼り合わせによ
って製作されたセルを密閉容器20の外に取出す。上チ
ャンバ21の上昇の後、空気供給管62Aを閉じる。ま
た、上ステージ51と下ステージ52の吸着力をオフす
る前に、UV光照射装置や加熱装置で上ガラス基板1と
下ガラス基板2の接着剤を硬化させても良い。
れ状態を検出し、検出した相対位置ずれ状態を修正する
ものであるから、上下のステージ51、52の水平度、
互いの平行度の不良、機械の剛性等に関係なく、上下の
ガラス基板1、2を高精度で貼り合わせることができ
る。
許容値を超えたときにのみ修正動作を選択実行すること
により、修正動作を貼り合わせの度に行なう必要がな
く、生産性を向上できる。
には、両ガラス基板1、2のそれぞれを減圧雰囲気中で
上下のステージ51、52に静電力で保持する。静電力
により減圧雰囲気中でも確実に保持できる。また、減圧
雰囲気中で貼り合わせることにより、封止された液晶中
に空気が入らず、液晶表示精度を向上できる。
板の周囲雰囲気を昇圧させた状態で、両基板のそれぞれ
を上下のステージ51、52に静電力より大きな真空吸
着力で保持する。昇圧雰囲気の中では真空吸着力を用い
ることができ、上ステージ51とそれに保持された上ガ
ラス基板1との間及び下ステージ52とそれに保持され
た下ガラス基板2との間に充分な保持力を及ぼして位置
ずれを安定的に修正できる。
合わせ動作は、両基板の周囲雰囲気が大気圧に昇圧され
る過程で行なう。そこで、両ガラス基板1、2間の接着
剤で囲まれた領域(空間)内の圧力(真空圧)と両基板
1、2の周囲雰囲気との差圧に基づき両基板1、2に作
用する加圧力が極力小さい状態で、かつ、上下のステー
ジ51、52と上下のガラス基板1、2との間に充分な
真空吸着力を及ぼした状態で上下のガラス基板1、2の
相対的な位置ずれを修正することができる。このため、
大気圧下で上下のガラス基板1、2の位置ずれを修正す
る場合に比べて容易に位置ずれ修正できる。
置10を提供できる。以上、本発明の実施の形態を図面
により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の
形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例
えば、本発明が適用される基板は、ガラス基板に限ら
ず、樹脂基板でも良い。
圧に昇圧させる過程において密閉容器20内が所定圧力
に到達した時点で空気供給管62Aを閉じ、その圧力状
態下において仮貼り合せされた上ガラス基板1と下ガラ
ス基板2の相対位置ずれを修正し、その後、再び空気供
給管62Aを開放して密閉容器20内を大気圧まで昇圧
させる例で説明したが、これに限られるものではなく、
仮貼り合せされた上ガラス基板1と下ガラス基板2の相
対位置ずれの修正を行なう間も、空気源62による密閉
容器20内の昇圧を継続して行なうようにしても良い。
ル性を有していない接着剤を用いることも可能である。
板の貼り合わせ精度を向上させることができる。
る。
制御系統を示すブロック図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 上基板と下基板を接着剤を介して貼り合
わせた後、上基板と下基板の相対位置ずれ状態を検出
し、検出結果に基づいて両基板の相対位置ずれを修正す
る動作を選択実行する基板貼り合わせ方法。 - 【請求項2】 前記検出結果が両基板の相対位置ずれの
許容値を超えたことを条件に、両基板の相対位置ずれ修
正動作を実行する請求項1に記載の基板貼り合わせ方
法。 - 【請求項3】 上基板と下基板の貼り合わせ時には、両
基板のそれぞれを減圧雰囲気中で上ステージと下ステー
ジのそれぞれに静電力で保持し、貼り合わせ後の位置ず
れ修正動作実行時には、両基板の周囲雰囲気を所定の圧
力まで昇圧させた状態で、両基板のそれぞれを上ステー
ジと下ステージのそれぞれに真空吸着力で保持する請求
項1又は2に記載の基板貼り合わせ方法。 - 【請求項4】 上基板と下基板の位置合わせ動作を、両
基板の周囲雰囲気が大気圧に昇圧される過程で行なう請
求項3に記載の基板貼り合わせ方法。 - 【請求項5】 上基板を静電力にて保持する上ステージ
と、下基板を静電力にて保持する下ステージと、上ステ
ージと下ステージを包囲する密閉容器と、密閉容器内の
圧力を調整する圧力調整装置とを有し、圧力調整装置に
よる減圧下にて上基板と下基板を接着剤を介して貼り合
わせる基板貼り合わせ装置であって、 上ステージと下ステージに設けられる真空吸着装置と、 貼り合わされた上基板と下基板の相対位置ずれ状態を検
出する検出装置と、 上ステージと下ステージを基板の面方向で相対移動させ
る移動装置と、 圧力調整装置と真空吸着装置と移動装置を制御する制御
装置とを有し、 制御装置は、上基板と下基板が貼り合わされた後、圧力
調整装置により密閉容器内の雰囲気を昇圧させるととも
に、真空吸着装置を制御して上基板、下基板をそれぞれ
上ステージ、下ステージに吸着保持させ、かつ検出装置
による検出結果に基づき両基板の相対位置ずれを修正す
るように移動装置を制御することを特徴とする基板貼り
合わせ装置。 - 【請求項6】 前記制御装置は、前記真空吸着装置並び
に前記移動装置に対する前記制御を、前記検出装置によ
る検出結果に基づき選択実行させることを特徴とする請
求項5に記載の基板貼り合わせ装置。 - 【請求項7】 制御装置が、移動装置による上基板と下
基板の位置合わせ動作を、両基板の周囲雰囲気が圧力調
整装置により大気圧に昇圧される過程で行なう請求項5
又は6に記載の基板貼り合わせ装置。
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JP2002055065A JP4031650B2 (ja) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | 基板貼り合わせ方法及び装置 |
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CN100430790C (zh) * | 2005-01-27 | 2008-11-05 | 芝浦机械电子装置股份有限公司 | 基板粘贴装置、基板粘贴判断方法及基板粘贴方法 |
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