JP2007248644A - 接着剤硬化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接着剤の硬化条件が変化した場合でも、接着剤の硬化を適切に行うことのできる接着剤硬化装置を提供する。
【解決手段】基板同士を光硬化型の接着剤を介在させて重ね合わせた貼合せ基板Ｗに、硬化光を照射して接着剤Ｓを硬化させる接着剤硬化装置１６において、貼合せ基板Ｗを載置する基板ステージ５１と、基板ステージ５１上の貼合せ基板Ｗに硬化光を照射する光照射手段４０と、基板ステージ５１の直上に配設した遮光マスク６７と、遮光マスク６７を保持するマスクステージ６６と、基板ステージ５１に対しマスクステージ６６を相対的に上下動させて、貼合せ基板Ｗと遮光マスク６６との離間距離を調整するＺ軸テーブル６５と、を備えた。
【選択図】図４

Description

本発明は、基板同士を光硬化型の接着剤を介在させて重ね合わせた貼合せ基板に、硬化光を照射して接着剤を硬化させる接着剤硬化装置に関するものである。

従来、この種の接着剤硬化装置として、基板同士を光硬化型の接着剤を介在させて重ね合わせた貼合せ基板の上方から、遮光マスクを介して紫外線を接着剤に照射して、これを硬化させるものが知られている（特許文献１参照）。この場合、貼合せ基板および遮光マスクは、上下方向において固定的に設けられており、貼合せ基板と遮光マスクとの離間距離は、予め定められた距離となっている。
特開２００３−２２２８８４号公報

しかしながら、上記の構成によれば、硬化させる接着剤の種類、接着剤の塗着量や塗着パターン等により接着剤の硬化条件が変化した場合でも、貼合せ基板と遮光マスクとの離間距離を変えることなく接着剤を硬化させるため、その硬化条件に合わせた適切な硬化を行うことができない。例えば、硬化時間が長い接着剤を用いる場合、この硬化時間を短縮するために、接着剤への紫外線照射量を増大させる。すると、紫外線が照射された遮光マスクが熱を持ち、この熱が離間距離を介して基板に伝わってしまう。このため、接着剤または基板が熱膨張することにより、貼り合わせた基板同士の位置ズレが発生してしまう問題があった。これを回避するため、貼合せ基板と遮光マスクとの離間距離を広げればいいが、例えば、紫外線を照射しない貼合せ基板の非照射エリアが、デリケートな構成となっている場合は、離間距離を広げることにより、紫外線が遮光マスクの透過部を介して回折してしまい、非照射エリアに紫外線が照射され、これを損傷してしまう虞がある。

本発明は、接着剤の硬化条件が変化した場合でも、接着剤の硬化を適切に行うことのできる接着剤硬化装置を提供することを課題とする。

本発明の接着剤硬化装置は、基板同士を光硬化型の接着剤を介在させて重ね合わせた貼合せ基板に、硬化光を照射して接着剤を硬化させる接着剤硬化装置において、貼合せ基板を載置する基板ステージと、基板ステージ上の貼合せ基板に硬化光を照射する光照射手段と、基板ステージの直上に配設した遮光マスクと、遮光マスクを保持するマスクステージと、基板ステージに対しマスクステージを相対的に上下動させて、貼合せ基板と遮光マスクとの離間距離を調整するＺ軸テーブルと、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、適切な離間距離で貼合せ基板に遮光マスクを臨ませることができる。つまり、貼合せ基板および接着剤が熱膨張しないよう、遮光マスクから貼合せ基板へ熱が伝わりにくい離間距離とすることができると共に、貼合せ基板の非照射エリアに硬化光が照射されることのないよう、硬化光を接着剤へ適切に照射することができる。これにより、接着剤の硬化条件が変わった場合でも、適宜離間距離を調整することで、接着剤の硬化条件に最適な硬化を行うことができる。なお、この離間距離は、接着剤の硬化条件に合わせた最適な離間距離となるよう予め実験等により求められる。

この場合、マスクステージに対し基板ステージをＸ・Ｙ・θ方向に相対的に移動させ、マスクステージと基板ステージとの位置合せを行う移動テーブルを、更に備えることが、好ましい。

また、このとき、基板ステージに載置した貼合せ基板のアライメントマークと、マスクステージに保持された遮光マスクのアライメントマークとを画像認識する画像認識手段と、画像認識手段の認識結果に基づいて、移動テーブルの駆動を制御する制御手段と、を更に備えることが、好ましい。

この構成によれば、貼合せ基板と遮光マスクとをアライメントすることができるため、貼合せ基板の接着剤に対し、遮光マスクの透過部を適切に臨ませることができる。これにより、貼合せ基板と遮光マスクとの位置ズレによる非照射エリアの損傷を防止することができる。なお、前者の構成の場合、移動テーブルは手動で操作するもの（マイクロヘッド）であってもよい。

この場合、遮光マスクと貼合せ基板との間隙に、冷却用エアーを送気する第１エアーブロー手段を、更に備えることが、好ましい。

この構成によれば、冷却用エアーにより、遮光マスクおよび貼合せ基板を冷却することができるため、より効果的に貼合せ基板および接着剤の熱膨張を防止することができる。

この場合、遮光マスクの上面に、冷却用エアーを送気する第２エアーブロー手段を、更に備えたことが、好ましい。

この構成によれば、冷却用エアーにより、遮光マスクを冷却することができるため、遮光マスクから貼合せ基板への放射熱を抑制することができる。このため、
より効果的に貼合せ基板および接着剤の熱膨張を防止することができる。また、
硬化光により遮光マスクが熱膨張することによるたわみを防止することができるため、貼合せ基板に遮光マスクが接触することがない。

この場合、基板ステージには、冷却用媒体を通液する冷却コイルが組み込まれていることが、好ましい。

この構成によれば、基板ステージにより、載置した貼合せ基板を冷却することができるため、貼合せ基板および接着剤の熱膨張を、抑制することができる。

この場合、光照射手段は、光源とレンズとを有しており、貼合せ基板の接着剤に対する焦点深度を微調整する焦点深度調整機構を、更に備えることが、好ましい。

この構成によれば、接着剤の内部から外部に向かって硬化させることができるため、硬化時の接着剤にシワ等が生ずるのを防止するこができる。また、異なる厚みの接着剤を硬化させる場合でも、これを適切に硬化させることができる。

この場合、焦点深度調整機構は、基板ステージに対し光照射手段を相対的に上下動させる上下動機構で構成されていることが、好ましい。

この構成によれば、簡易な構成で焦点深度を微調整することができる。

この場合、光照射手段は、硬化光光源と、貼合せ基板に硬化光を照射するレンズ付の光ヘッドと、硬化光光源と光ヘッドとを接続する光導波路と、貼合せ基板に対し、光ヘッドを相対的に走査するヘッド走査機構と、を有していることが、好ましい。

この構成によれば、光ヘッドで狙った部分にのみ硬化光を照射することができるため、時間を要するものの比較的小型の光源で接着剤を硬化させることができる。また、接着剤の凹凸形状等に合わせた硬化形態を実行することができる。

この場合、接着剤は、紫外線硬化型のシール性接着剤であり、貼合せ基板は、接着剤で液晶を封止した液晶パネル基板であることが、好ましい。

この構成によれば、貼合せ基板が位置ズレすることなく、また、非照射エリアが損傷することなく接着剤の硬化を行うことができるため、適切に液晶を封止することができる。これにより、液晶パネル基板の品質を高めることができる。

以下、添付の図面を参照して、本実施形態に係る接着剤硬化装置について説明する。この接着剤硬化装置は、液晶パネル基板を製造する生産ラインに組み込まれており、液晶パネル基板を構成する上下２枚の基板の間に液晶を封止するシール性の接着剤（シール剤）を介在させて重ね合わせた貼合せ基板の、接着剤を硬化させるものである。なお、以下の説明では、接着剤を一方の基板に塗着させると共に、その基板に液晶を滴下し、これを他方の基板と貼り合わせて製造した貼合せ基板の接着剤を硬化させる場合について説明する。先ず、貼合せ基板を製造する製造ラインについて説明する。

図１に示すように、貼合せ基板Ｗの製造ライン１は、貼合せ基板Ｗを製造する処理装置群２と、処理装置群２に臨ませる基板をストックする搬入トレイ３と、処理後の貼合せ基板Ｗをストックする搬出トレイ４と、処理装置群２への給材および処理装置群２からの除材を行うと共に、各処理装置間の基板の搬送を行う搬送ロボット５と、を有している。

図２に示すように、貼合せ基板Ｗに用いられる円形の２枚の基板のうち、一方の基板は、ベースとなるガラス基板に液晶パネルとなる複数のチップ部７が形成されており、各チップ部７には、画素電極等が形成され、その上面に配向膜が成膜されている。他方の基板も同様に、ベースとなるガラス基板に液晶パネルとなる複数のチップ部が形成されており、各チップ部７には、対向電極等が形成され、その上面に配向膜が成膜されている。これらの基板を貼り合わせる際は、液晶を各チップ部７に滴下した後、相互に配向膜が内側となるよう貼り合わせられる。なお、貼合せ基板Ｗには、後述する遮光マスク６７と位置合わせを行うための基板アライメントマーク８が形成されている（図５参照）。

処理装置群２は、図示左側から、給材した一方の基板の各チップ部に対し、方形枠状に接着剤Ｓを塗着させる接着剤塗着装置１０を有する塗着ステーション１１と、基板に塗着した複数の接着剤Ｓ枠内の中央に液晶Ｅを滴下する液晶滴下装置１２を有する滴下ステーション１３と、液晶Ｅを滴下した一方の基板に他方の基板を重ねるように貼り合せる貼合せ装置１４を有する貼合せステーション１５と、貼合せ基板Ｗの接着剤Ｓを硬化させる接着剤硬化装置１６を有する硬化ステーション１７と、から構成されている。接着剤塗着装置１０により塗着される接着剤Ｓは、紫外線等により硬化する光硬化型のシール性接着剤であり、接着剤硬化装置１６は、紫外線（硬化光）を照射して、この接着剤Ｓを硬化させる。

搬送ロボット５が、搬入トレイ３から一方の基板をピックアップし、接着剤塗着装置１０に臨ませると、接着剤塗着装置１０は、この基板に接着剤Ｓを塗着する。塗着後の基板は、搬送ロボット５により接着剤塗着装置１０から液晶滴下装置１２に移載される。移載された基板が液晶滴下装置１２に臨むと、その基板に液晶Ｅが滴下される。この後、搬送ロボット５は、滴下後の基板を貼合せ装置１４に臨ませると共に、搬入トレイ３から他方の基板をピックアップし、貼合せ装置１４に給材する。貼合せ装置１４は、この２枚の基板を重ねて貼り合せ（図２参照）、貼り合わせた貼合せ基板Ｗは搬送ロボット５により接着剤硬化装置１６に移載される。接着剤硬化装置１６は、貼合せ基板Ｗの接着剤Ｓを硬化させ、接着剤Ｓ硬化後、搬送ロボット５は、接着剤硬化装置１６から貼合せ基板Ｗを除材して、搬出トレイ４に移載する。

次に、図３を参照して、硬化ステーション１７について説明する。硬化ステーション１７は、共通ベッド２０と、共通ベッド２０の中央に配設した接着剤硬化装置１６と、接着剤硬化装置の右隣に配設した反転装置２１と、により構成されている。接着剤硬化装置１６に導入された貼合せ基板Ｗは、一方の面から紫外線照射を受け、反転装置２１により表裏反転させた後、他方の面から紫外線照射を受けて、表裏両側から接着剤Ｓの硬化が行なわれる。この場合、共通ベッド２０の前中央部が位置合わせエリア２５となっており、後中央部が露光エリア２６となっていて、この部分に接着剤硬化装置１６が配設されている。また、位置合わせエリア２５の左側が貼合せ基板Ｗを載置するための載置エリア２７、右側が貼合せ基板Ｗを反転させるための反転エリア２８となっていて、この反転エリア２８に反転装置２１が配設されている。

図４に示すように、接着剤硬化装置１６は、共通ベッド２０上の中央に配設されると共に、位置合わせエリア２５から露光エリア２６までＸ軸上に延在するエリア移動Ｘ軸テーブル３０と、エリア移動Ｘ軸テーブル３０に固定された基板搭載ユニット３１と、基板搭載ユニット３１を跨いでエリア移動Ｘ軸テーブル３０に固定されたマスク搭載ユニット３２と、露光エリア２６に移動したマスク搭載ユニット３２の直上に位置する紫外線照射ユニット３３と、露光エリア２６に移動したマスク搭載ユニット３２の側方に配設されたエアーブローユニット３４と、位置合わせエリア２５と露光エリア２６とを仕切る遮蔽板３５（図３参照）と、これらを統括制御する制御装置（図示省略）と、を備えている。

紫外線照射ユニット３３は、光源となる紫外線照射ランプ４０と、これを覆うと共に下面に照射口を設けた長方体状のケース４１と、紫外線照射ランプ４０の背面に設けられ紫外線照射ランプ４０から照射された紫外線を集光する集光ミラー４２（凹面鏡）と、を有している。紫外線照射ランプ４０が点灯すると、集光ミラー４２により紫外線が集光され、照射口から露光エリア２６に臨んだマスク搭載ユニット３２に向けて紫外線が照射される。

遮蔽板３５は、紫外線照射ユニット３３から照射された紫外線（散乱光）が、露光エリア２６から位置合わせエリア２５に入射しないよう設けられたものであり、遮蔽板３５には、基板搭載ユニット３１およびマスク搭載ユニット３２の出入口となるシャッタ付きのユニット出入口（図示省略）が設けられている。

図４に示すように、エリア移動Ｘ軸テーブル３０は、基板搭載ユニット３１およびマスク搭載ユニット３２を支持固定する共通テーブル４５と、共通テーブル４５を位置合わせエリア２５と露光エリア２６との間でＸ軸方向に移動させるテーブル本体４６と、で構成されている。基板搭載ユニット３１およびマスク搭載ユニット３２により貼合せ基板Ｗと後述する遮光マスク６７との位置合わせが行なわれた後、このエリア移動Ｘ軸テーブル３０により、貼合せ基板Ｗおよび遮光マスク６７が露光エリア２６に導入され、紫外線照射ユニット３３により露光（紫外線照射）がおこなわれる。

基板搭載ユニット３１は、共通テーブル４５の中央に固定された移動テーブル５０と、移動テーブル５０上に搭載され、貼合せ基板Ｗを位置決め載置する基板ステージ５１と、を備えている。移動テーブル５０は、基台上をＹ軸方向に移動するＹ軸テーブル５５と、Ｙ軸テーブル５５上をＸ軸方向に移動するＸ軸テーブル５６と、Ｘ軸テーブル５６上をＺ軸方向に移動するＺ軸テーブル５７と、鉛直軸を中心にＺ軸テーブル５７上を回転移動するθテーブル５８と、を有している。

移動テーブル５０は、基板ステージ５１に貼合せ基板Ｗがセットされると、制御装置の制御に基づいて、基板ステージ５１にセットした貼合せ基板Ｗと、紫外線照射ユニット３３との離間距離（照射距離Ｈ１）を調整するよう、Ｚ軸テーブル５７を移動させると共に、遮光マスク６７と、貼合せ基板Ｗとのアライメントを行うべく、θテーブル５８を回転させると共に、Ｘ軸テーブル５６およびＹ軸テーブル５５を適宜移動させる。また、移動テーブル５０は、貼合せ基板Ｗをセットする場合には、基板ステージ５１を載置エリアに臨ませるようＹ軸テーブル５５を移動させ、さらに、貼合せ基板Ｗの表裏を反転させる場合には、基板ステージ５１を反転エリア２８に臨ませるようＹ軸テーブル５５を移動させる。

基板ステージ５１は、円板状に形成されており、その内部には、冷却機構６０が組み込まれている。冷却機構６０は、基板ステージ５１内を蛇行状に配管した冷却コイル６１を有しており、冷却コイル６１は、外部の冷却水供給設備に接続され、冷却コイル６１内に冷却水が流れることで、基板ステージ５１上を冷却している（図６（ｂ）参照）。これにより、基板ステージ５１上に載置された貼合せ基板Ｗを冷却することができる。なお、基板ステージ５１の形状は、貼合せ基板Ｗの形状に対応して、円板状に設けたが、載置する基板に応じた形状とすることが好ましい。また、冷却コイル６１内には、冷却水（簡易には常温の水道水で可）に限らず、各種の冷媒（液体）を通液してもよい。

一方、マスク搭載ユニット３２は、共通テーブル４５の四隅に立設した４本のマスクＺ軸テーブル６５と、基板ステージ５１の上方に位置するように４本のマスクＺ軸テーブル６５に支持されたマスクステージ６６と、マスクステージ６６の中央に水平に保持された遮光マスク６７と、遮光マスク６７の上方から臨む２つの位置合わせ用カメラ６８と、を有している。

４本のマスクＺ軸テーブル６５は、基板ステージ５１よりもやや背が高くなるよう構成されており、マスクステージ６６を４点で支えながら、これをＺ軸方向に昇降自在に搭載している。すなわち、４本のマスクＺ軸テーブル６５は、基板ステージ５１にセットした貼合せ基板Ｗと遮光マスク６７との離間距離（マスク間距離Ｈ２）を調整する。また、マスクステージ６６は、方形状に形成され、その中央には遮光マスク６７が位置決め状態で着脱自在に保持されている。

図５に示すように、遮光マスク６７は、紫外線の照射を遮光する遮光部７０と、紫外線の照射を透過する透過部７１とからなっており、透過部７１は、上記複数のチップ部７に対応しており、硬化させる接着剤Ｓの塗着パターンに倣って方形枠状に複数形成されている。また、遮光マスク６７には、貼合せ基板Ｗと位置合わせを行うためのマスクアライメントマーク７２が設けられている。

２つの位置合わせ用カメラ６８は、位置合わせエリア２５の上方に設けられており、下方に臨んだ遮光マスク６７および貼合せ基板Ｗの位置合わせを行うため、各アライメントマーク８、７２を画像認識する（図５（ｂ）参照）。これにより、基板ステージ５１上に貼合せ基板Ｗがセットされると、位置合わせエリア２５において、各位置合わせ用カメラ６８は、各アライメントマーク８、７２を画像認識し、その認識結果を制御装置へ入力する。制御装置は、認識結果に基づいて、移動テーブル５０を適宜移動させ、遮光マスク６７および貼合せ基板Ｗを位置合わせする（図５（ａ）参照）。

エアーブローユニット３４は、露光エリア２６に臨んだマスク搭載ユニット３２に対し、遮光マスク６７と貼合せ基板Ｗとの間隙にエアーを送気する間隙エアーノズル７５と、遮光マスク６７の上面にエアーを送気するマスクエアーノズル７６と、を有しており、これらの各エアーノズル７５、７６は、工場内のブロワーや冷却用エアー供給設備に接続されている。各エアーノズル７５、７６からエアーを吹き付けると、間隙エアーノズル７５は、貼合せ基板Ｗおよび遮光マスク６７の間隙に冷却用エアーを吹き付けてこれらを冷却すると共に、マスクエアーノズル７６は、遮光マスク６７の上面に冷却用エアーを吹き付けて遮光マスク６７を冷却する。これにより、遮光マスク６７が上方から照射される紫外線により熱の影響を受けても、これを冷却することができるため、遮光マスク６７が熱膨張によりたわんでしまうことを防止することができる。なお、冷却用エアーは、冷却されたエアーでもよいが、常温のエアーでもよい。また、接着剤Ｓによっては、冷却用エアーとして窒素ガス等の不活性ガスを吹き付けるようにしてもよい。

ここで、接着剤硬化装置１６により貼合せ基板Ｗの接着剤Ｓを硬化させる一連の動作について説明する。先ず、搬送ロボット５は、貼合せ基板Ｗを貼合せ装置１４から接着剤硬化装置１６へ向けて搬送を行うと共に、載置エリア２７に臨んだ状態で待機している基板ステージ５１へ、仮位置決めした状態（プリアライメント）で貼合せ基板Ｗをセットする。この後、基板ステージ５１は、移動テーブル５０（Ｙ軸テーブル）により位置合わせエリアに移動し、貼合せ基板Ｗと遮光マスク６７との本位置決め（アライメント）を行う。

アライメント終了後、今度は、Ｚ軸テーブル５７を昇降して、照射距離Ｈ１を調整する（図６（ａ）参照）。なお、この照射距離Ｈ１は、貼合せ基板Ｗの接着剤Ｓに対し紫外線の吸収効率がよい距離となっており、予め実験等により求められる。次に、マスク間距離Ｈ２を調整するべく、マスクＺ軸テーブル６５によりマスクステージ６６を昇降させる。このマスク間距離Ｈ２も、使用する接着剤Ｓの種類、接着剤Ｓの塗着量や塗着パターン等の接着剤Ｓの硬化条件、更には基板の種類に応じて、遮光マスク６７の熱が貼合せ基板Ｗに伝わらないよう、また、紫外線照射ユニット３３からの紫外線が、遮光マスク６７の透過部を回折して、非照射エリアに照射しないよう、予め実験等により求められる。各離間距離（照射距離Ｈ１およびマスク間距離Ｈ２）を調整した後、これらの状態を維持しつつ遮蔽板３５のユニット出入口を通って露光エリア２６へ共通テーブル４５を移動させる。

共通テーブル４５が露光エリア２６へ臨むと、紫外線照射ユニット３３は、遮光マスク６７の直上から紫外線を照射する。照射された紫外線は、遮光マスク６７の透過部７１を介して接着剤Ｓに入射し、接着剤Ｓを硬化させる（図６（ｂ）参照）。一方、エアーブローユニット３４は、露光エリア２６に臨んだ遮光マスク６７の上面および貼合せ基板Ｗと遮光マスク６７との間隙に冷却用エアーを吹き付け、これらを冷却する。露光終了後、共通テーブル４５は、再び位置合わせエリア２５へ移動する。位置合わせエリア２５に臨んだ共通テーブル４５上の基板ステージ５１は、移動テーブル５０により反転エリア２８に臨むと共に、反転装置２１により、貼合せ基板Ｗの表裏を反転させる。そして、基板ステージ５１は、位置合わせエリア２５に戻った後、再び、アライメント、照射距離Ｈ１およびマスク間距離Ｈ２を調整して、露光エリア２６に臨ませ、露光終了後、位置合わせエリア２５に移動する。表裏面からの接着剤Ｓの硬化が終了すると、搬送ロボット５は貼合せ基板Ｗを搬出トレイ４へ移載する。

以上の構成によれば、接着剤Ｓの種類、接着剤Ｓの塗着量や塗着パターン等の接着剤Ｓの硬化条件が変化した場合でも、接着剤Ｓの硬化を適切に行うことができる。つまり、接着剤Ｓの硬化速度を優先する場合は、接着剤Ｓの硬化速度を早くすることができ、配向膜へのダメージを避けたい場合には、非照射エリアへの照射を防止することができる。なお、図７に示すように、マスクＺ軸テーブル６５に代えて、マスクステージを４本の支柱８０で支持すると共に、紫外線照射ユニット３３を支持し、これを昇降させる４本の紫外線Ｚ軸テーブル８１を設けてもよい。これによれば、移動テーブル５０のＺ軸テーブル５７を昇降させることでマスク間距離Ｈ２を調整し、４本の紫外線Ｚ軸テーブル８１を昇降させることで、照射距離Ｈ１を調整することができる。また、搬送ロボット５から基板ステージ５１に貼合せ基板Ｗを載置する際、搬送ロボット５の載置精度が良くない場合には、載置エリア２７に貼合せ基板Ｗをプリアライメントする基板アライナを設けてもよい。

次に、図８を参照して、第１実施形態の変形例について説明する。この接着剤硬化装置１６は、紫外線照射ユニット３３が、内部に光源となる紫外線照射ランプ４０を有する光源ユニット９０と、下面に照射レンズを有し、Ｙ軸方向に延在するスキャンヘッド９１と、一端を光源ユニット９０に接続すると共に、他端をスキャンヘッド９１に接続した光ケーブル９２（光導波路）と、スキャンヘッド９１の上方に設けられた上下動機構９３と、スキャンヘッド９１および上下動機構９３をＸ軸方向に走査させるヘッド走査機構９４と、を有している。このとき、マスクＺ軸テーブル６５に代えて、マスクステージ６６を４本の支柱８０で支持している。

マスク間距離Ｈ２および照射距離Ｈ１を調整した状態において、露光エリア２６に共通テーブル４５が臨むと、紫外線照射ユニット３３は、ヘッド走査機構９４により遮光マスク６７のＸ軸方向にスキャンヘッド９１を走査させて、接着剤Ｓを硬化させる。また、接着剤Ｓの塗着パターンによっては、接着剤Ｓの厚みが異なる場合があるため、このときは、上下動機構９３によりスキャンヘッド９１を上下動させて、照射レンズの焦点深度を微調整し、接着剤Ｓの内部から外部に向かって紫外線を照射する。これにより、接着剤Ｓにシワ等を生ずることなく硬化させることができる。以上の構成においても、接着剤Ｓの硬化条件に応じて、接着剤Ｓの硬化を適切に行うことができる。

次に、図９ないし図１１を参照して、第２実施形態に係る接着剤硬化装置１６について説明する。この接着剤硬化装置１６にセットされる貼合せ基板Ｗは、マザー基板１００に対し、複数の対向基板１０１が液晶注入口１０２を設けた状態で貼り合せられたもの（図９参照）であり、接着剤硬化装置１６は、この貼合せ基板Ｗの複数の液晶注入口１０２を封止した接着剤Ｓ（封止剤）を硬化させるものである。なお、重複した記載を避けるため、異なる部分についてのみ説明する。先ず、貼合せ基板Ｗに液晶Ｅを注入した後、液晶注入口１０２を封止する製造ライン１０３について説明する。

図１０に示すように、貼合せ基板Ｗの製造ライン１０３の処理装置群２は、図示左側から、貼合せ基板Ｗの複数の液晶注入口１０２から液晶Ｅを注入する液晶注入装置１０４と、液晶Ｅ注入後の各液晶注入口１０２に接着剤Ｓを封止するよう塗着する接着剤塗着装置１０と、塗着した接着剤Ｓを硬化させる接着剤硬化装置１６と、を有している。

搬送ロボット５が、搬入トレイ３から貼合せ基板Ｗをピックアップし、液晶注入装置１０４に臨ませると、液晶注入装置１０４は、液晶注入口１０２から液晶Ｅを真空注入する。注入後の貼合せ基板Ｗは、搬送ロボット５により接着剤塗着装置１０に移載され、接着剤塗着装置１０は、移載された貼合せ基板Ｗの複数の液晶注入口１０２に、接着剤Ｓを塗着させて封止する（図９（ｂ）参照）。この後、搬送ロボット５は、封止後の貼合せ基板Ｗを、接着剤硬化装置１６に臨ませ、接着剤硬化装置１６は、接着剤Ｓに紫外線を照射して接着剤Ｓを硬化させる。

接着剤硬化装置１６は、貼合せ基板Ｗの片面のみに紫外線を照射して接着剤Ｓを硬化させるものであるため、反転装置２１を有していない構成となっている。また、図１１（ａ）に示すように、遮光マスク６７の透過部７１は、接着剤Ｓの塗着パターンに倣って、長方形状に複数形成されている。

照射距離Ｈ１およびマスク間距離Ｈ２を調整した状態において、露光エリア２６に共通テーブル４５が臨むと、紫外線照射ユニット３３は、遮光マスク６７の上方から紫外線を照射させて、接着剤Ｓを硬化させる（図１１（ｂ）参照）。

以上の構成においても、本発明の接着剤硬化装置１６を、液晶注入口１０２を封止する接着剤Ｓを硬化させる場合にも適用するができるため、接着剤Ｓの種類、塗着量および塗着パターンに応じて、接着剤Ｓを適切に硬化させることができる。なお、これらの実施形態に限らず、本発明の範囲内であれば、適宜応用可能であることは言うまでもなく、また、処理対象となる貼合せ基板も液晶パネルに限らず、その他の電気光学部品に用いることが可能である。

本実施形態に係る接着剤硬化装置を組み込んだ貼合せ基板の製造ラインの説明図である。 貼合せ基板の模式図である。 硬化ステーションの上面図である。 接着剤硬化装置の斜視図である。 貼合せ基板と遮光マスクとのアライメントの説明図である。 照射距離およびマスク間距離の説明図である。 本実施形態に係る接着剤硬化装置の変形例１の斜視図である。 本実施形態に係る接着剤硬化装置の変形例２の斜視図である。 第２実施形態に係る接着剤硬化装置により硬化される貼合せ基板の模式図である。 第２実施形態に係る接着剤硬化装置を組み込んだ貼合せ基板の製造ラインの説明図である。 第２実施形態に用いられる遮光マスクおよび接着剤硬化に関する説明図である。

符号の説明

１６…接着剤硬化装置 ４０…紫外線照射ランプ ５０…移動テーブル ５１…基板ステージ ５７…Ｚ軸テーブル ６１…冷却コイル ６５…マスクＺ軸テーブル ６６…マスクステージ ６７…遮光マスク ６８…位置合わせ用カメラ ７５…間隙エアーノズル ７６…マスクエアーノズル ８１…紫外線Ｚ軸テーブル ９０…光源ユニット ９１…スキャンヘッド ９２…光ケーブル ９３…上下動機構 ９４…ヘッド走査機構 Ｗ…貼合せ基板 Ｓ…接着剤

Claims (10)

1. 基板同士を光硬化型の接着剤を介在させて重ね合わせた貼合せ基板に、硬化光を照射して前記接着剤を硬化させる接着剤硬化装置において、
   前記貼合せ基板を載置する基板ステージと、
   前記基板ステージ上の前記貼合せ基板に前記硬化光を照射する光照射手段と、
   前記基板ステージの直上に配設した遮光マスクと、
   前記遮光マスクを保持するマスクステージと、
   前記基板ステージに対し前記マスクステージを相対的に上下動させて、前記貼合せ基板と前記遮光マスクとの離間距離を調整するＺ軸テーブルと、を備えたことを特徴とする接着剤硬化装置。
2. 前記マスクステージに対し前記基板ステージをＸ・Ｙ・θ方向に相対的に移動させ、前記マスクステージと前記基板ステージとの位置合せを行う移動テーブルを、更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の接着剤硬化装置。
3. 前記基板ステージに載置した前記貼合せ基板のアライメントマークと、前記マスクステージに保持された前記遮光マスクのアライメントマークとを画像認識する画像認識手段と、
   前記画像認識手段の認識結果に基づいて、前記移動テーブルの駆動を制御する制御手段と、を更に備えたことを特徴とする請求項２に記載の接着剤硬化装置。
4. 前記遮光マスクと前記貼合せ基板との間隙に、冷却用エアーを送気する第１エアーブロー手段を、更に備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の接着剤硬化装置。
5. 前記遮光マスクの上面に、冷却用エアーを送気する第２エアーブロー手段を、更に備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の接着剤硬化装置。
6. 前記基板ステージには、冷却用媒体を通液する冷却コイルが組み込まれていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の接着剤硬化装置。
7. 前記光照射手段は、光源とレンズとを有しており、
   前記貼合せ基板の前記接着剤に対する焦点深度を微調整する焦点深度調整機構を、更に備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の接着剤硬化装置。
8. 前記焦点深度調整機構は、前記基板ステージに対し前記光照射手段を相対的に上下動させる上下動機構で構成されていることを特徴とする請求項７に記載の接着剤硬化装置。
9. 前記光照射手段は、硬化光光源と、
   前記貼合せ基板に前記硬化光を照射するレンズ付の光ヘッドと、
   前記硬化光光源と前記光ヘッドとを接続する光導波路と、
   前記貼合せ基板に対し、前記光ヘッドを相対的に走査するヘッド走査機構と、を有していることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の接着剤硬化装置。
10. 前記接着剤は、紫外線硬化型のシール性接着剤であり、
    前記貼合せ基板は、前記接着剤で液晶を封止した液晶パネル基板であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の接着剤硬化装置。

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