JP2010262271A - 基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】上基板と下基板の水平方向の位置調整を適切に行うことが可能な基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法を提供する。
【解決手段】基板貼り合わせ装置１００は、下基板１５２のみに位置決めマークが形成され、上基板１５１には位置決めマークが形成されていない場合には、上基板１５１の辺を検出することにより、当該上基板１５１の水平方向の中心位置及び回転角度を導出し、更に、この上基板１５１の水平方向の中心位置及び回転角度と、下基板１５２の水平方向の中心位置及び回転角度とに基づいて、下ステージ１０３をＸＹ方向に移動及び回転移動させることによって、上基板１５１と下基板１５２の中心位置を合わせるとともに、各辺を合わせて、貼り合わせ可能な状態となるように位置合わせを行う。
【選択図】図５

Description

本発明は、上基板と下基板とを貼り合わせる基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法に関する。

液晶表示パネルの製造においては、真空状態下にて上下２枚の基板（ガラス基板）を接着剤であるシール剤を介して貼り合わせる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−６６１６３号公報

このような貼り合わせ装置においては、以下のような動作によって上下２枚の基板の貼り合わせを行う。

まず、真空チャンバ内においてそれぞれの基板保持面を対向させて上下に配置された上ステージと下ステージに、上基板と下基板を供給し保持させる。この状態で、真空チャンバ内を所定の真空圧まで減圧する。真空チャンバ内が減圧されたならば、上基板および下基板のそれぞれに形成された位置決めマークを撮像カメラで撮像し、このマークの撮像画像に基づいて上下の基板の水平方向における相対的な位置ずれを算出する。次いで、算出した位置ずれを解消すべく、上ステージと下ステージとの水平方向の相対位置を調整した後、上ステージを下降させて上基板を下基板に塗布されたシール剤を介して下基板に重ね合わせる。この後、真空チャンバ内を大気圧に戻し、重ね合わされた上下の基板に内外圧力差による加圧力を印加し、上下の基板を貼り合わせる。

上述した従来の基板貼り合わせ装置では、上基板と下基板の双方に形成された位置決めマークを頼りに上下の基板の位置調整が行われる。ところが、液晶表示パネルには、コスト削減の観点から、上基板と下基板の一方にのみ位置決めマークが形成されたものが用いられることがある。このような場合には、撮像カメラを用いた位置調整を行うことができないので、搬送ロボットによって基板をステージに対して供給する位置（供給位置）の精度を向上させる必要がある。しかしながら、搬送ロボットの稼動時のぶれ等によって、供給位置の精度を向上させることには限界があり、許容される供給位置のずれ量（通常０．２mm）を超えてしまうことが多い。一方で、稼動時のぶれ等の少ない搬送ロボットを用いることが考えられるが、コストが増加する。また、搬送ロボットによる搬送速度を下げることで、供給位置の精度を向上させることは可能であるが、時間的な効率が低下するという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、上基板と下基板の水平方向の位置調整を適切に行うことが可能な基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法を提供するものである。

本発明に係る、上基板と下基板とを貼り合わせる基板貼合装置は、表示パネル製造用の矩形状をなした上基板と下基板とをそれぞれの位置情報に基づいて水平方向において位置合わせした後、少なくとも一方の基板上に枠状のパターンで塗布されたシール剤を介して貼り合わせる基板貼り合わせ装置であって、前記上基板と前記下基板のうち少なくとも一方の基板の辺を検出するエッジ検出装置と、前記エッジ検出装置により検出された前記一方の基板の辺の位置に基づいて前記一方の基板の位置情報を求める制御装置とを有する構成となる。

この構成によれば、上基板と下基板のうち少なくとも一方の基板の辺を検出することで、その一方の基板に位置決め用のマークが形成されていない場合であっても、当該辺の位置から一方の基板の位置情報を特定することができ、更には、その特定した位置情報に基づいて、上基板と下基板の水平方向の位置調整を適切に行うことができる。

また、本発明に係る基板貼り合わせ装置において、前記エッジ検出装置は、前記基板の１つの辺上の離れた２箇所を検出するとともに、前記２箇所が検出された辺と直交する辺上の１箇所を検出する構成とすることができる。

この構成によれば、上基板及び下基板の主面が矩形状である場合には、基板の１つの辺における離れた２箇所を検出することで、その一方の基板の水平方向の回転角度を検出することができ、更に、その２箇所が検出される辺と直交する辺の１箇所を検出し、合計３箇所の位置から一方の基板の水平方向の位置を特定することができる。

また、本発明に係る基板貼り合わせ装置において、前記エッジ検出装置は、前記上基板と下基板のうち一方の基板の辺を検出するものであり、前記上基板と下基板のうち他方の基板には、位置決め用のマークが形成されてなり、前記他方基板に形成された前記マークを検出するマーク検出装置を更に有し、前記制御装置は、前記マーク検出装置により検出された前記マークの位置に基づいて前記他方の基板の位置情報を求める構成とすることができる。

また、本発明に係る基板貼り合わせ装置において、前記エッジ検出装置は、前記上基板の辺を検出し、前記マーク検出装置は、前記下基板に形成された位置決め用のマークを検出する構成とすることができる。

更に、本発明に係る基板貼り合わせ装置において、前記制御装置は、前記マーク検出装置を用いて検出した前記エッジ検出装置の水平方向における位置に基づいて、前記基板の位置情報を補正する構成とすることができる。

このような構成により、基板のより精度のよい位置情報を得ることができる。

本発明に係る、上基板と下基板とを貼り合わせる基板貼り合わせ方法は、表示パネル製造用の矩形状をなした上基板と下基板とをそれぞれの位置情報に基づいて水平方向において位置合わせした後、少なくとも一方の基板上に枠状のパターンで塗布されたシール剤を介して貼り合わせる基板貼り合わせ方法であって、前記上基板と前記下基板のうち少なくとも一方の基板の辺を検出するエッジ検出ステップと、前記エッジ検出ステップにより検出された前記辺の位置に基づいて求めた前記一方の基板の位置情報を用いて前記上基板と前記下基板とを位置合わせする位置調整ステップとを有する構成となる。

また、本発明に係る基板貼り合わせ方法において、前記エッジ検出ステップは、前記基板の１つの辺上の離れた２箇所を検出するとともに、前記２箇所が検出された辺と直交する辺上の１箇所を検出する構成とすることができる。

本発明によれば、上基板と下基板のうち少なくとも一方の基板の辺を検出することで、その一方の基板に位置決め用のマークが形成されていない場合であっても、当該辺の位置から一方の基板の位置情報を得ることができ、更には、その特定した位置情報に基づいて、上基板と下基板の水平方向の位置調整を適切に行うことができる。

本発明の実施形態に係る基板貼り合わせ装置の構成を示す図である。 上基板と下基板との貼り合わせ動作を示すフローチャートである。 上基板搬入時の基板貼り合わせ装置の状態を示す図である。 光学センサによる辺の検出の一例を模式的に示す図である。 上基板及び下基板の吸着支持時の基板貼り合わせ装置の状態を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る基板貼り合わせ装置の構成を示す図である。図１に示す基板貼り合わせ装置１００は、ガラス基板である上基板１５１と下基板１５２とを貼り合わせるものである。この下基板１５２には、その上面の外縁近傍に沿って矩形枠状のパターンにシール剤が塗布されて、当該シール剤に囲まれた領域内に液晶が滴下されている。この基板貼り合わせ装置１００は、真空チャンバ１０１、基板受取機構１０２、下ステージ１０３、上ステージ１０５、支柱１０６、支柱１０８ａ、支柱１０８ｂ、搬送ロボット１１０、カメラ１１３、光学センサ１１４、昇降駆動機構１３１、水平駆動機構１３２及び制御装置１４０により構成される。

真空チャンバ１０１は、上基板１５１と下基板１５２との貼り合わせを真空中で行うためのものであり、貼り合わせ時には、図示しない吸引機構によって内部の気体が吸引されて真空状態となる。

真空チャンバ１０１内には、下方に下ステージ１０３が配置され、上方に上ステージ１０５が配置され、これら下ステージ１０３及び上ステージ１０５が上下に対向配置されている。下ステージ１０３は、４つの角部にそれぞれ位置決めマークが形成された下基板１５２を吸着保し、上ステージ１０５は、位置決めマークが形成されていない上基板１５１を吸着保持する。また、上ステージ１０５は、その上部を支柱１０６によって支持されており、この支柱１０６は、真空チャンバ１０１の上部を気密に貫通して昇降駆動機構１３１に接続されている。昇降駆動機構１３１の駆動によって、上ステージ１０５は上下に移動する。下ステージ１０３は、真空チャンバ１０１の底部に配置された水平駆動機構１３２上に支持固定されており、水平駆動機構１３２の駆動によって、矢印Ｘ方向、それに直交する水平方向のＹ方向、およびＸＹ方向に直交する軸を回転中心するθ（回転）方向に移動される。

また、上ステージ１０５の下部には、上基板１５１を吸着保持するための静電チャック等の吸着機構１０７ａが設けられ、下ステージ１０３には、下基板１５２を吸着保持するための静電チャック等の吸着機構１０７ｂが設けられている。

また、基板受取機構１０２は、真空チャンバ１０１内に、上ステージ１０５を貫通するように設けられている。この基板受取機構１０２の下部先端には、真空チャンバ１０１内に搬入されてきた上基板１５２を、真空力や静電力等によって吸着する吸着パッド１１５が設けられている。また、基板受取機構１０２は、上部に取り付けられた支柱１０８ａ及び１０８ｂによって支持され、更に、当該支柱１０８ａ及び１０８ｂは昇降駆動機構１３１に接続されている。昇降駆動機構１３１の駆動によって、支柱１０８ａ及び１０８ｂに取り付けられた吸着パッド１１５は上下に移動する。すなわち、昇降駆動機構１３１は、上ステージ１０５と吸着パッド１１５を個別にも一体的にも昇降可能とする。

真空チャンバ１０１の側壁には、蓋部１０９が設けられている。この蓋部１０９は、上基板１５１及び下基板１５２を搬入する際や、これら上基板１５１及び下基板１５２を貼り合わせて得られる貼り合わせ基板を搬出する際に開放される。また、蓋部１０９は、上基板１５１及び下基板１５２を貼り合わせる際には、真空チャンバ１０１内の真空状態を維持するために閉鎖される。

蓋部１０９の水平方向の延長線上には、搬送ロボット１１０が配置されている。この搬送ロボット１１０は、真空チャンバ１０１内に上基板１５１を搬入するためのものであり、水平方向に延在する２本のアーム部１１１を有している。図１では、紙面の垂直方向に２本のアーム部１１１が配置されている。これらアーム部１１１は、下部に上基板１５１を吸着支持する。上基板１５１の搬入時には、アーム部１１１が、上基板１５１を吸着支持した状態で、真空チャンバ１０１内に挿入される。このとき、基板受取機構１０２の吸着パッド１１５は、下方に移動し、上基板１５１を吸着する。

カメラ１１３は、下ステージ１０３に保持された状態の下基板１５２の位置決めマークを撮像する。すなわち、下ステージ１０３は、下基板１５２の保持した状態で、下基板１５２の位置決めマークと対向するそれぞれの箇所に、位置決めマークより大きな開口を有し、下ステージ１０３を上下に貫通する貫通孔を備える。本実施の形態においては、位置決めマークは、下基板１５２の４つの角部に１つずつ形成されているので、貫通孔は下基板１５２の４つの角部に対応して設けられる。また、真空チャンバ１０１の底部であって、下ステージ１０３の貫通孔それぞれの直下となる位置には、ガラス等による透明窓１２０が設けられる。カメラ１１３は、この透明窓１２０と下ステージ１０３の貫通孔を通して下基板１５２の位置決めマークを撮像可能に、それぞれの透明窓１２０に対向するように真空チャンバ１０１の下側に配置される。このカメラ１１３は、ＣＣＤカメラに代表される二次元（エリア）イメージセンサ等の撮像装置である。

光学センサ１１４は、上ステージ１０５に保持された状態の上基板１５１の辺を検出するもので、下方に向けて平行レーザ光を照射する照射部と平行レーザ光の反射光を受光する受光部とを備え、受光部によって受光された光の強度に基づいて基板の辺を検出する。光学センサ１１４は、上基板１５１の辺を、上基板１５１の１つの辺上における離れた２箇所と前記１つの辺に直交する辺上における１箇所の合計３箇所で検出することから、３つ設けられる。なお、本実施の形態においては、光学センサ１１４は、上基板１５１の角部の近傍、具体的には、下基板１５２のマークに対向する上基板１５１上の位置から検出対象となる辺に下ろした垂線が当該辺と交わる位置においてその辺を検出する。すなわち、上ステージ１０５は、上基板１５１を保持した状態下で、上基板１５１における検出対象となる辺上の３箇所に対向するそれぞれの箇所に貫通孔を備える。また、真空チャンバ１０１の上部であって、上ステージ１０５の貫通孔それぞれの真上の位置には、ガラス等からなる透明窓１２１が設けられる。光学センサ１１４は、この透明窓１２１と上ステージの貫通孔を通して下基板の辺を検出可能に真空チャンバ１０１上部に配置される。この光学センサ１１４は、ラインセンサに代表される一次元（リニア）イメージセンサであるが、二次元イメージセンサであっても良い。

制御装置１４０は、カメラ１１３の撮影によって得られた画像データに基づいて、下基板１５２に形成された位置決めマークを検出する。更に、制御装置１４０は、検出した位置決めマークの位置に基づいて、下基板１５２の水平方向の中心位置と回転角度とを算出する。また、制御装置１４０は、光学センサ１１４によって検出された上基板１５１の辺上の３箇所の位置に基づいて、上基板１５１の水平方向の中心位置と回転角度とを算出する。更に、制御装置１４０は、これら算出結果に基づいて、上基板１５１と下基板１５２とを重ね合わせるために必要な下ステージ１０３の水平方向の移動量及び回転角度を算出し、その移動量及び回転角度に基づいて、水平駆動機構１３２の駆動を制御し、下ステージ１０３を水平方向に移動及び回転させる。

また、制御装置１４０は、基板受取機構１０２や上ステージ１０５を上下に移動させるべく、昇降駆動機構１３１の駆動を制御する。上ステージ１０５が上基板１５１を吸着支持し、下ステージ１０３が下基板１５２を吸着支持した状態で、上ステージ１０５が下方に移動すると、上基板１５１がシール剤を介して下基板１５２に接触し、これらが重ね合わされる。

以下、フローチャートを参照しつつ、上基板１５１と下基板１５２との貼り合わせ動作を説明する。図２は、上基板１５１と下基板１５２との貼り合わせ動作を示すフローチャートである。なお、以下においては、上基板１５１及び下基板１５２は、主面が同一形状の正方形あるいは長方形であるものとする。

真空チャンバ１０１の蓋部１０９が開放された状態において、搬送ロボット１１０は、その下面側に上基板１５１を吸着保持した２本のアーム部１１１を真空チャンバ１０１内へ挿入する。次に、制御装置１４０の制御により昇降駆動機構１３１が駆動し、基板受取機構１０２が下方へ移動する。基板受取機構１０２が下方に移動すると、先端の吸着パッド１１５が２本のアーム１１１の間を通して上基板１５１に接触し、当該上基板１５１を吸着する。その後、アーム部１１１は、上基板１５１の吸着を解除すると共に若干上方に移動し、更に、真空チャンバ１０１外へ退避し、図３に示す状態となる。次に、制御装置１４０の制御により昇降駆動機構１３１が駆動し、基板受取機構１０２が上方へ移動する。吸着パッド１１５が上ステージ１０５の下面の位置まで移動すると、当該吸着パッド１１５によって吸着支持された上基板１５１は、吸着機構１０７ａに接触し、当該吸着機構１０７ａによって吸着保持される（Ｓ１０１）。

上ステージ１０５に上基板１５１が吸着保持されると、光学センサ１１４は、上ステージ１０５に吸着保持された上基板１５１の辺を検出する（Ｓ１０２）。ここで、光学センサ１１４は、上基板１５１の１つの辺上における２箇所を検出するとともに、その辺と直交する辺の１箇所を検出する。それぞれのエッジの検出結果は、制御装置１４０へ出力される。

図４は、光学センサ１１４による辺の検出の一例を模式的に示す図である。図４では、上基板１５１の１つの辺（Ｘ方向に沿う辺）上における２箇所（位置Ａ及びＢ）が検出されるとともに、その位置Ａ及びＢを含む辺に対して直交する辺（Ｙ方向に沿う辺）における１箇所（位置Ｃ）が検出される。

制御装置１４０は、光学センサ１１４によって検出された辺の位置に基づいて、上基板１５１の水平方向の中心位置と、基準位置に対する水平方向の回転角度とを算出する（Ｓ１０３）。

具体的には、制御装置１４０は、１つの辺において検出された２箇所Ａ、Ｂの位置とこれらの位置Ａ、Ｂを検出する光学センサ１１４の離間距離に基づいて、当該位置Ａ、Ｂを通る直線（第１の直線）を特定する。次に、制御装置１４０は、位置Ａ、Ｂが検出された辺と直交する辺において検出された１箇所（位置Ｃ）に基づいて、第１の直線と直交し、当該位置Ｃを通る直線（第２の直線）を特定する。更に、制御装置１４０は、内蔵するメモリ（図示しない）に記憶されている上基板１５１の各辺の長さ、第１の直線と第２の直線との交点の位置、および第１の直線の傾きに基づいて、当該上基板１５１の水平方向の中心位置（図４のＸ）と、基準位置（図４の点線）に対する水平方向の回転角度（図４のθ）を算出する。

上基板１５１の中心位置及び回転角度が算出されたならば、真空チャンバ１０１内に下基板１５２が搬入され、当該下基板１５２が下ステージ１０３に吸着支持される（Ｓ１０４）。ここでは、搬送ロボット１１０は、アーム部１１１の上面に下基板１５２を吸着保持して真空チャンバ１０１内に下基板１５２を搬入する。このように、下基板１５２が下ステージ１０３に供給された後、図５に示すように、真空チャンバ１０１の蓋部１０９が閉鎖される。その後、真空チャンバ１０１内の気体が吸引されることによって、真空チャンバ１０１内が真空状態となる。

真空チャンバ１０１内が真空状態になった後、或いは、真空状態になる過程で、カメラ１１３は、ガラス窓１２０及び下ステージ１０３の貫通孔を通して下基板１５２に形成された位置決めマークを撮像する。撮像により得られた画像データは、制御装置１４０へ出力される。制御装置１４０は、カメラ１１３の撮像によって得られた画像データに基づいて、下基板１５２に形成された位置決めマークの位置を検出する（Ｓ１０５）。更に、制御装置１４０は、検出した位置決めマークの位置に基づいて、数学的演算手法により下基板１５２の水平方向の中心位置と、基準位置に対する水平方向の回転角度とを算出する（Ｓ１０６）。ここで、基準位置は、Ｓ１０３において、上基板１５１の回転角度を算出する際に用いた基準位置と同一である。

下基板１５２の中心位置及び回転角度が算出されたならば、制御装置１４０は、上述したように算出した、上基板１５１の中心位置及び回転角度と下基板１５２の中心位置及び回転角度とに基づいて、上基板１５１と下基板１５２とを位置合わせするに必要な下ステージ１０３の移動量及び回転角度を算出する（Ｓ１０７）。具体的には、制御装置１４０は、下基板１５２の中心位置に対する上基板１５１の中心位置のＸ方向およびＹ方向への位置ずれを算出し、この位置ずれを下ステージ１０３の補正移動量とする。更に、制御装置１４０は、下基板１５２の回転角度に対する上基板１５１の回転角度のずれ角度を、下ステージ１０３の補正回転角度とする。

制御装置１４０は、上述のようにして算出した下ステージ１０３の補正移動量及び補正回転角度に基づいて、水平駆動機構１３２を駆動して、下ステージ１０３を移動及び回転させる。これにより、下ステージ１０３は、算出された補正移動量に対応する距離だけＸＹ方向に移動するとともに算出された補正回転角度だけ回転移動する（Ｓ１０８）。これにより、上基板１５１と下基板１５２の中心位置が重なるとともに、各辺が重なり、貼り合わせが可能な状態となる。

次に、制御装置１４０は、昇降駆動機構１３１を駆動して、上ステージ１０５を下方に移動させる。これにより、上ステージ１０５が下方に移動すると、当該上ステージ１０５に吸着保持された上基板１５１が、下ステージ１０３に吸着保持された下基板１５２にシール剤を介して接触し、これらが重ね合わされる（Ｓ１０９）。

この後、真空チャンバ１０１内の真空状態が解除されて圧力が上昇すると、重ね合わされた上下の基板１５１、１５２の内外に圧力差が生じ、この内外の圧力差によって上下の基板１５１、１５２が加圧され、シール剤が押し潰されて貼り合わされる。真空チャンバ１０１内が大気圧に戻された後、蓋部１０９が開放されて、搬送ロボット等により貼り合わせ基板が真空チャンバ１０１内から搬出される（Ｓ１１０）。この後、貼り合わせ対象となる上下の基板１５１、１５２がある場合には、それら基板１５１、１５２がなくなるまで、上述のＳ１０１〜Ｓ１１０の動作を繰り返す。

このように、本実施形態の基板貼り合わせ装置１００では、下基板１５２のみに位置決めマークが形成され、上基板１５１には位置決めマークが形成されていない場合には、上基板１５１のエッジを検出することにより、当該上基板１５１の水平方向の中心位置及び回転角度を導出し、更に、この上基板１５１の水平方向の中心位置及び回転角度と、下基板１５２の水平方向の中心位置及び回転角度とに基づいて、下ステージ１０３をＸＹ方向移動及び回転移動させることによって、上基板１５１と下基板１５２の中心位置を合わせるとともに、各辺を合わせて、貼り合わせ可能な状態となるように位置合わせを行う。

従って、上基板１５１に位置決めマークが形成されていない場合に、従来のように、稼動時のぶれ等を抑止した高価な搬送ロボットを用いたり、搬送ロボットによる搬送速度を下げたりしなくても、その上基板１５１の位置を特定して、更には、その特定した位置に基づいて、上基板１５１と下基板１５２の水平方向の位置を適切に調整することができる。そのため、上基板１５１に位置決めマークが形成されていない場合であっても、上下の基板１５１を精度よく貼り合わせることが可能となり、貼り合わせ基板の品質を向上させることができ、結果として、表示品質が良好な液晶表示パネルを得ることができる。

なお、本実施の形態においては、上基板１５１の位置（中心位置及び回転角度）を光学センサ１１４との相対的な位置関係に基づいて算出している。そのため、上基板１５１の位置を正確に算出するためには、光学センサ１１４と上ステージ１０５との相対的な位置関係を正確に把握しておく必要がある。そこで以下の手順によって、光学センサ１１４と上ステージ１０５との相対的な位置関係を求める。そして、求めた相対的な位置関係に基づいて、上ステージ１０５に対する光学センサ１１４の取り付け位置を調整したり、光学センサ１１４による検出結果を補正したりして、上基板１５１の位置検出精度の向上を図る。

上ステージ１０５に対する光学センサ１１４の位置関係の把握には、カメラ１１３を利用する。

上述したように、下ステージ１０３の貫通孔は、下基板１５２に形成された位置決めマークに合わせて設けられている。また、上ステージ１０５の貫通孔は、下基板１５２の位置決めマークに対応して位置する上基板のエッジに合わせて設けられている。そのため、下ステージ１０３の貫通孔と上ステージ１０５の貫通孔は、ほぼ同心に位置する。そこで、下ステージ１０３の貫通孔の開口面積を上ステージ１０５の貫通孔の開口面積よりも大きくする。具体的には、両貫通孔を円筒状の貫通孔とし、下ステージ１０３の貫通孔の直径を上ステージ１０５の貫通孔の直径よりも大としておく。このようにすることで、下ステージ１０３の貫通孔を通してカメラ１１３によって上ステージ１０５の貫通孔と光学センサ１１４を撮像することが可能となる。

そこでまず、カメラ１１３によって下ステージ１０３の貫通孔を通して上ステージ１０５の貫通孔と光学センサ１１４を撮像する。制御装置１４０は、カメラ１１３によって撮像された画像に基づいて、上ステージ１０５の貫通孔を基準として光学センサ１１４の位置ずれを求める。すなわち、上ステージ１０５の貫通孔は円筒状であるので、貫通孔の画像は円形状となる。この円の中央に光学センサ１１４が位置する状態が光学センサ１１４の理想的な配置位置とした場合、制御装置１４０は円の中央に対する光学センサ１１４の位置ずれを求める。なお、上ステージ１０５の貫通孔は、機械加工によって、上ステージ１０５に対して高い位置精度で形成可能である。

このようにして求めた上ステージ１０５に設けられた貫通孔に対する光学センサ１１４の位置ずれに基づいて、上ステージ１０５に対する光学センサ１１４の相対位置を算出する。そして、上述したように、算出した光学センサ１１４の相対位置関係に基づいて、上ステージ１０５に対する光学センサ１１４の取り付け位置を調整したり、光学センサ１１４による検出結果を補正したりする。このようにすることで、光学センサ１１４によって上基板１５１の位置を精度良く算出することが可能となる。これにより、上下の基板１５１、１５２をより一層精度良く貼り合わせることが可能となるので、製造される表示パネルの品質を更に向上させることができる。

なお、上述した例において、下基板１５２の位置決めマークと上基板１５１の辺上の光学センサ１１４によって検出される箇所とが近接する位置関係に無く、光学センサ１１４とカメラ１１３とが対向位置に配置されていない場合には、カメラ１１３を位置決めマークの撮像位置と光学センサ１１４の撮像位置との間を移動可能に設けるとともに、それぞれに対応する下ステージ１０５の箇所に貫通孔を設けるようにすればよい。このように構成することで、位置決めマークを撮像するときには位置決めマークに対応して形成された貫通孔を通して行い、光学センサ１１４を撮像するときには光学センサ１１４に対応して形成された貫通孔を通して行うことができる。

また、上ステージ１０５に対する光学センサ１１４の取り付け位置ずれの補正は、次のように行なっても良い。

すなわち、上述したＳ１０１〜Ｓ１１０の手順で、一組、或いは複数組の上下の基板１５１、１５２の貼り合わせを行なう。そして、貼り合わせの完了した貼り合わせ基板について、上下の基板１５１、１５２間の位置ずれを測定する。測定の結果、上下の基板１５１、１５２間に位置ずれが生じていた場合、その位置ずれ分を補正値として、上述のＳ１０７における上基板１５１と下基板１５２とを位置合わせするための下ステージ１０３の移動量及び回転角度に加える。なお、複数の貼り合わせ基板について位置ずれを測定した場合、その位置ずれの平均値を補正値とするとよい。

なお、上述した実施形態では、上基板１５１と下基板１５２を貼り合わせ可能な状態とするために、下ステージ１０３のみを移動させたが、上ステージ１０５のみ、あるいは、下ステージ１０３と上ステージ１０５の双方を移動させるようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、下基板１５２のみに位置決めマークが形成され、上基板１５１には位置決めマークが形成されていない場合についで説明した。しかしながら、上基板１５１のみに位置決めマークが形成され、下基板１５２には位置決めマークが形成されていない場合についても、同様に本発明を適用することができる。この場合には、図１において、カメラ１１３の位置に光学センサを配置して、下基板１５２のエッジを検出可能とするとともに、光学センサ１１４の位置にカメラを配置して、上基板１５１に形成された位置決めマークを検出可能とすればよい。

また、上下の基板１５１、１５２双方についてエッジを検出することによってそれぞれの位置を検出するようにしても良い。この場合、上述した実施形態における上ステージ１０５及びそれに対して配置された光学センサ１０４と同様の構成を下ステージ１０３に対して適用すれば良い。また、上下の基板１５１、１５２のエッジをそれぞれ光学センサ１１４を用いて検出する場合、上ステージ１０５と下ステージ１０３の双方にそれぞれの基板１５１、１５２が保持されていると、両基板１５１、１５２のエッジ位置が重なり、或いは近接して、各基板１５１、１５２のエッジを正確に検出できないことが考えられる。そのため、各基板１５１、１５２のエッジの検出の際には、水平駆動機構１３１によって下ステージ１０３を水平方向に移動させて、上基板１５１と下基板１５２のエッジが、それぞれのエッジを検出するための光学センサ１１４の検出エリア外となるように上下の基板１５１、１５２の相対位置を調整するようにすると良い。また、このようにする場合、下ステージ１０３に対応して設ける光学センサ１１４を真空チャンバ１０１内において、下ステージ１０３と一体的に取り付けるようにすると良い。

また、上述の実施形態において、光学センサ１１４を真空チャンバ１０１の外側に配置したが、真空チャンバ１０１内において上ステージ１０５と一体的に設けても良い。

また、上ステージ１０５に吸着保持された上基板１５１の位置を光学センサ１１４を用いて検出（算出）した後に、下ステージ１０３に下基板１５２を供給するようにした。しかしながら、上下のステージ１０３、１０５それぞれに各基板１５１、１５２を供給した後、上基板１５１の位置検出と下基板１５２の位置検出を順次行なうようにしても良い。この場合、光学センサ１１４によって上基板１５１のエッジを検出際に、光学センサ１１４の検出エリアから下ステージ１０３上の下基板１５２のエッジを外すように、下ステージ１０３を移動させるようにすると良い。

本発明に係る基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法は、上基板と下基板の水平方向の位置調整を適切に行うことが可能であり、基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法としで有用である。

１００ 基板貼り合わせ装置
１０１ 真空チャンバ
１０２ 基板受取機構
１０３ 下ステージ
１０５ 上ステージ
１０６、１０８ａ、１０８ｂ 支柱
１０７ａ、１０７ｂ 吸着機構
１０９ 蓋部
１１０ 搬送ロボット
１１３ カメラ
１１４ 光学センサ
１１５ 吸着パッド
１２０、１２１ ガラス窓
１３１ 昇降駆動機構
１３２ 水平駆動装置
１４０ 制御装置
１５１ 上基板
１５２ 下基板

Claims (7)

1. 表示パネル製造用の矩形状をなした上基板と下基板とをそれぞれの位置情報に基づいて水平方向において位置合わせした後、少なくとも一方の基板上に枠状のパターンで塗布されたシール剤を介して貼り合わせる基板貼り合わせ装置であって、
   前記上基板と前記下基板のうち少なくとも一方の基板の辺を検出するエッジ検出装置と、
   前記エッジ検出装置により検出された前記一方の基板の辺の位置に基づいて前記一方の基板の位置情報を求める制御装置とを有する基板貼り合わせ装置。
2. 前記エッジ検出装置は、前記基板の１つの辺上の離れた２箇所を検出するとともに、前記２箇所が検出された辺と直交する辺上の１箇所を検出する請求項１に記載の基板貼り合わせ装置。
3. 前記エッジ検出装置は、前記上基板と下基板のうち一方の基板の辺を検出するものであり、
   前記上基板と下基板のうち他方の基板には、位置決め用のマークが形成されてなり、
   前記他方基板に形成された前記マークを検出するマーク検出装置を更に有し、
   前記制御装置は、前記マーク検出装置により検出された前記マークの位置に基づいて前記他方の基板の位置情報を求める請求項１又は２に記載の基板貼り合わせ装置。
4. 前記エッジ検出装置は、前記上基板の辺を検出し、
   前記マーク検出装置は、前記下基板に形成された位置決め用のマークを検出する請求項３に記載の基板貼り合わせ装置。
5. 前記制御装置は、前記マーク検出装置を用いて検出した前記エッジ検出装置の水平方向における位置に基づいて、前記基板の位置情報を補正する請求項４に記載の基板貼り合わせ装置。
6. 表示パネル製造用の矩形状をなした上基板と下基板とをそれぞれの位置情報に基づいて水平方向において位置合わせした後、少なくとも一方の基板上に枠状のパターンで塗布されたシール剤を介して貼り合わせる基板貼り合わせ方法であって、
   前記上基板と前記下基板のうち少なくとも一方の基板の辺を検出するエッジ検出ステップと、
   前記エッジ検出ステップにより検出された前記辺の位置に基づいて求めた前記一方の基板の位置情報を用いて前記上基板と前記下基板とを位置合わせする位置調整ステップとを有する基板貼り合わせ方法。
7. 前記エッジ検出ステップは、前記基板の１つの辺上の離れた２箇所を検出するとともに、前記２箇所が検出された辺と直交する辺上の１箇所を検出する請求項６５に記載の基板貼り合わせ方法。

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