JP3535150B2 - 基板の組立方法およびその装置 - Google Patents
基板の組立方法およびその装置Info
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- JP3535150B2 JP3535150B2 JP2003150424A JP2003150424A JP3535150B2 JP 3535150 B2 JP3535150 B2 JP 3535150B2 JP 2003150424 A JP2003150424 A JP 2003150424A JP 2003150424 A JP2003150424 A JP 2003150424A JP 3535150 B2 JP3535150 B2 JP 3535150B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は基板の組立方法とそ
の装置に係わり、特に貼り合せる基板同士をそれぞれ保
持して対向させ、位置決めを行なうと共に間隔を狭めて
貼り合せる基板の組立方法とその装置に関する。
の装置に係わり、特に貼り合せる基板同士をそれぞれ保
持して対向させ、位置決めを行なうと共に間隔を狭めて
貼り合せる基板の組立方法とその装置に関する。
【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を付けた２枚のガラス基板を数
μｍ程度の極めて接近した間隔をもって接着剤（以下、
シール剤ともいう）で貼り合わせ(以後、貼り合せ後の
基板をセルと呼ぶ)、それによって形成される空間に液
晶を封止する工程がある。
薄膜トランジスタアレイを付けた２枚のガラス基板を数
μｍ程度の極めて接近した間隔をもって接着剤（以下、
シール剤ともいう）で貼り合わせ(以後、貼り合せ後の
基板をセルと呼ぶ)、それによって形成される空間に液
晶を封止する工程がある。
【０００３】この液晶の封止には、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に描画した一方の
基板上に液晶を滴下しておいて他方の基板を一方の基板
上に配置し、真空中で上下の基板を接近させて貼り合せ
る特開昭６２−１６５６２２号公報で提案された方法
や、一方の基板上に注入口を設けるようにシール剤をパ
ターン描画して真空中で基板を貼り合わせその後にシー
ル剤の注入口から液晶を注入する特開平１０−２６７６
３号公報で提案された方法などがある。
うにシール剤をクローズしたパターンに描画した一方の
基板上に液晶を滴下しておいて他方の基板を一方の基板
上に配置し、真空中で上下の基板を接近させて貼り合せ
る特開昭６２−１６５６２２号公報で提案された方法
や、一方の基板上に注入口を設けるようにシール剤をパ
ターン描画して真空中で基板を貼り合わせその後にシー
ル剤の注入口から液晶を注入する特開平１０−２６７６
３号公報で提案された方法などがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記両従来技術では、
シール剤のパターンに係わらず、基板を真空中で貼り合
せている。その場合、それぞれの基板に設けた少なくと
も２個所の合わせマーク同士を数μｍ以下の精度で一致
させて貼り合せる必要がある。この精度を実現するため
に、一般には上下のどちらか一方の基板側を動作させて
他方の基板の合わせマークと一致させるため、真空チャ
ンバ内部に水平微動機構、例えば、ＸＹステージを設置
しなければならない。
シール剤のパターンに係わらず、基板を真空中で貼り合
せている。その場合、それぞれの基板に設けた少なくと
も２個所の合わせマーク同士を数μｍ以下の精度で一致
させて貼り合せる必要がある。この精度を実現するため
に、一般には上下のどちらか一方の基板側を動作させて
他方の基板の合わせマークと一致させるため、真空チャ
ンバ内部に水平微動機構、例えば、ＸＹステージを設置
しなければならない。
【０００５】しかし、ＸＹステージのような水平微動機
構は構造が複雑で、ボルトやネジ穴、他の穴、溝、すき
ま等が多く、真空チャンバ内を減圧し所定の真空度に到
達するまでに非常に時間がかかり生産性が著しく低下す
る。
構は構造が複雑で、ボルトやネジ穴、他の穴、溝、すき
ま等が多く、真空チャンバ内を減圧し所定の真空度に到
達するまでに非常に時間がかかり生産性が著しく低下す
る。
【０００６】それゆえ、本発明の目的は、各基板に設け
られた合わせマーク同士を高精度に一致させて速やかに
貼り合せることが可能な基板の組立方法およびその装置
を提供することにある。
られた合わせマーク同士を高精度に一致させて速やかに
貼り合せることが可能な基板の組立方法およびその装置
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明方法の特徴とするところは、貼り合せる基板同士をそ
れぞれ保持して対向させ、位置決めを行なうと共に間隔
を狭めていずれか一方の基板に設けた接着剤により真空
中で基板同士を貼り合せるものにおいて、分割された各
真空チャンバユニットに貼り合せる基板同士をそれぞれ
保持して対向させ、各真空チャンバユニットをシールを
介して合体させて真空チャンバを形成し、一方の真空チ
ャンバユニットを他方の真空チャンバユニットに対し移
動させることで貼り合せる基板同士の位置決めを行い、
対向間隔を狭めて基板を貼り合わせることにある。
明方法の特徴とするところは、貼り合せる基板同士をそ
れぞれ保持して対向させ、位置決めを行なうと共に間隔
を狭めていずれか一方の基板に設けた接着剤により真空
中で基板同士を貼り合せるものにおいて、分割された各
真空チャンバユニットに貼り合せる基板同士をそれぞれ
保持して対向させ、各真空チャンバユニットをシールを
介して合体させて真空チャンバを形成し、一方の真空チ
ャンバユニットを他方の真空チャンバユニットに対し移
動させることで貼り合せる基板同士の位置決めを行い、
対向間隔を狭めて基板を貼り合わせることにある。
【０００８】また、上記目的を達成する本発明装置の特
徴とするところは、貼り合せる基板同士をそれぞれ保持
して対向させ、位置決めを行なうと共に間隔を狭めてい
ずれか一方の基板に設けた接着剤により真空中で基板同
士を貼り合せるものにおいて、貼り合せる基板同士をそ
れぞれ保持して対向させる分割された各真空チャンバユ
ニットと、各真空チャンバユニットをシールを介して合
体させ真空チャンバを形成する合体手段と、合体により
形成された真空チャンバを減圧する真空手段と、一方の
真空チャンバユニットを他方の真空チャンバユニットに
対し移動させることで貼り合せる基板同士の位置決めを
行う位置決め手段と、保持して対向させた基板同士の間
隔を狭める貼り合わせ手段、を備えたこと、さらには、
真空チャンバユニットの合体部に、合体により形成され
た真空チャンバを減圧することにより該シールに掛かる
大気圧を負担し、位置決め手段により一方の真空チャン
バユニットを他方の真空チャンバユニットに対し移動さ
せるようにする耐圧手段を設けたことにある。
徴とするところは、貼り合せる基板同士をそれぞれ保持
して対向させ、位置決めを行なうと共に間隔を狭めてい
ずれか一方の基板に設けた接着剤により真空中で基板同
士を貼り合せるものにおいて、貼り合せる基板同士をそ
れぞれ保持して対向させる分割された各真空チャンバユ
ニットと、各真空チャンバユニットをシールを介して合
体させ真空チャンバを形成する合体手段と、合体により
形成された真空チャンバを減圧する真空手段と、一方の
真空チャンバユニットを他方の真空チャンバユニットに
対し移動させることで貼り合せる基板同士の位置決めを
行う位置決め手段と、保持して対向させた基板同士の間
隔を狭める貼り合わせ手段、を備えたこと、さらには、
真空チャンバユニットの合体部に、合体により形成され
た真空チャンバを減圧することにより該シールに掛かる
大気圧を負担し、位置決め手段により一方の真空チャン
バユニットを他方の真空チャンバユニットに対し移動さ
せるようにする耐圧手段を設けたことにある。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下，本発明の一実施形態を図
１，図２に基づいて説明する。
１，図２に基づいて説明する。
【００１０】図１，図２において、本発明になる基板組
立装置は、液晶滴下部Ｓ１と基板貼合部Ｓ２から構成さ
れ、この両部分Ｓ１，Ｓ２は架台２上に隣接して配置さ
れる。
立装置は、液晶滴下部Ｓ１と基板貼合部Ｓ２から構成さ
れ、この両部分Ｓ１，Ｓ２は架台２上に隣接して配置さ
れる。
【００１１】架台２の上方には基板貼合部Ｓ２を支持す
るフレーム３がある。また、架台２の上面には、ＸＹθ
ステージＴ１が備えられている。Ｘステージ４ａは、駆
動モータ５により、図面上で左右のＸ軸方向に、即ち、
液晶滴下部Ｓ１と基板貼合部Ｓ２間を往来できるように
なっている。Ｙステージ４ｂはＸステージ４ａ上にあ
り、駆動モータ６によりＸステージ４ａと直交するＹ軸
方向に往来できるようになっている。θステージ４ｃは
Ｙステージ４ｂ上にあり、回転ベアリング７を介して駆
動モータ８によりＹステージ４ｂに対して水平に回転可
能になっていて、θステージ４ｃ上に基板を搭載するテ
ーブル９が固定されている。また、Ｙステージ４ｂにプ
レート１３で下チャンバユニット１０が固定されてい
る。
るフレーム３がある。また、架台２の上面には、ＸＹθ
ステージＴ１が備えられている。Ｘステージ４ａは、駆
動モータ５により、図面上で左右のＸ軸方向に、即ち、
液晶滴下部Ｓ１と基板貼合部Ｓ２間を往来できるように
なっている。Ｙステージ４ｂはＸステージ４ａ上にあ
り、駆動モータ６によりＸステージ４ａと直交するＹ軸
方向に往来できるようになっている。θステージ４ｃは
Ｙステージ４ｂ上にあり、回転ベアリング７を介して駆
動モータ８によりＹステージ４ｂに対して水平に回転可
能になっていて、θステージ４ｃ上に基板を搭載するテ
ーブル９が固定されている。また、Ｙステージ４ｂにプ
レート１３で下チャンバユニット１０が固定されてい
る。
【００１２】θステージ４ｃは、下チャンバユニット１
０に対し回転ベアリング１１と真空シール１２を介して
回転自由に取付けられ、θステージ４ｃが回転しても、
下チャンバユニット１０は連られて回転しない。
０に対し回転ベアリング１１と真空シール１２を介して
回転自由に取付けられ、θステージ４ｃが回転しても、
下チャンバユニット１０は連られて回転しない。
【００１３】液晶滴下部Ｓ１は、テーブル９に保持され
た下基板１ａに所望量の液晶剤を滴下するためのフレー
ム３から突出したブラケット１４で支持されたディスペ
ンサ１７と、これを上下移動させるためのＺ軸ステージ
１５と、それを駆動するモータ１６で構成される。下基
板１ａをテーブル９上に保持搭載したＸＹθステージＴ
１は、液晶剤を滴下するディスペンサ１７のノズル１８
に対し、ＸおよびＹ方向に移動する。これにより、下基
板１ａ上の任意の個所に所望量の液晶剤を滴下すること
ができる。図１には示していないが、液晶剤を滴下する
ディスペンサ１７とは別のシール剤を吐出するデイスペ
ンサがフレーム３にあって、ＸＹθステージＴ１の各モ
ータ５，６で下基板１ａをＸＹ軸方向に移動させつつシ
ール剤を吐出させると、下基板１ａ上にクローズ（閉
鎖）したパターンでシール剤を描画できる。シール剤で
形成したパターンの中に液晶剤を滴下する。
た下基板１ａに所望量の液晶剤を滴下するためのフレー
ム３から突出したブラケット１４で支持されたディスペ
ンサ１７と、これを上下移動させるためのＺ軸ステージ
１５と、それを駆動するモータ１６で構成される。下基
板１ａをテーブル９上に保持搭載したＸＹθステージＴ
１は、液晶剤を滴下するディスペンサ１７のノズル１８
に対し、ＸおよびＹ方向に移動する。これにより、下基
板１ａ上の任意の個所に所望量の液晶剤を滴下すること
ができる。図１には示していないが、液晶剤を滴下する
ディスペンサ１７とは別のシール剤を吐出するデイスペ
ンサがフレーム３にあって、ＸＹθステージＴ１の各モ
ータ５，６で下基板１ａをＸＹ軸方向に移動させつつシ
ール剤を吐出させると、下基板１ａ上にクローズ（閉
鎖）したパターンでシール剤を描画できる。シール剤で
形成したパターンの中に液晶剤を滴下する。
【００１４】液晶滴下後の下基板１ａを搭載保持したＸ
ＹθステージＴ１は、基板貼合部Ｓ２の下部に駆動モー
タ５によって移動する。
ＹθステージＴ１は、基板貼合部Ｓ２の下部に駆動モー
タ５によって移動する。
【００１５】基板貼合部Ｓ２では、上チャンバユニット
２１とその内部の加圧板２７がそれぞれ独立して上下動
できる構造になっている。即ち、上チャンバユニット２
１はリニアブッシュと真空シールを内蔵したハウジング
３０を有しており、フレーム３に固定されたシリンダ２
２のシャフトにより上下のＺ軸方向に移動する。
２１とその内部の加圧板２７がそれぞれ独立して上下動
できる構造になっている。即ち、上チャンバユニット２
１はリニアブッシュと真空シールを内蔵したハウジング
３０を有しており、フレーム３に固定されたシリンダ２
２のシャフトにより上下のＺ軸方向に移動する。
【００１６】図２に、ＸＹθステージＴ１が基板貼合部
Ｓ２に移動していて上チャンバ２１が下降した状態を示
す。上チャンバユニット２１が下降すると下チャンバユ
ニット１０の周りに配置してあるOリング４４に上チャ
ンバユニット２１のフランジが接触し合体して、真空チ
ャンバとして機能する状態になる。
Ｓ２に移動していて上チャンバ２１が下降した状態を示
す。上チャンバユニット２１が下降すると下チャンバユ
ニット１０の周りに配置してあるOリング４４に上チャ
ンバユニット２１のフランジが接触し合体して、真空チ
ャンバとして機能する状態になる。
【００１７】ここで、下チャンバユニット１０のフラン
ジ部に全周に渡って適宜な間隔で設置されたボールベア
リング８７は、真空チャンバを減圧することによって上
下チャンバユニット１０，２１間に掛かる大気圧を負担
してOリング４４がつぶれる量を調整するもの（耐圧手
段）で、ボルトナットの締め具合などで上下方向の任意
の位置に設定可能となっている。
ジ部に全周に渡って適宜な間隔で設置されたボールベア
リング８７は、真空チャンバを減圧することによって上
下チャンバユニット１０，２１間に掛かる大気圧を負担
してOリング４４がつぶれる量を調整するもの（耐圧手
段）で、ボルトナットの締め具合などで上下方向の任意
の位置に設定可能となっている。
【００１８】Oリング４４のつぶれ量は、真空チャンバ
内を真空に保つことができ、かつ、最大の弾性が得られ
るものとする。このような手段がない場合、上チャンバ
ユニット２１は上チャンバユニット２１の垂直投影面積
に対応する大きな真空力(約１kgf/cm2)でOリング４４を
ほとんどつぶしてしまうので、弾性変形が不可能にな
り、上下のチャンバユニット１０．２１がかじり合って
ＸＹθステージＴ１の微動ができなくなる。本実施形態
では、真空により発生する大きな力は、ボールベアリン
グ８７を介して下チャンバユニット１０で受けており、
Oリング４４の弾性変形が可能で、また、下チャンバユ
ニット１０に設置されたボールベアリング８７のボール
はあらゆる方向に回転自在なので、後述するように基板
貼合せ時にＸＹθステージＴ１をOリング４４の弾性範
囲内で容易に微動させ、基板同士の精密位置決めをする
ことができる。尚、ＸＹθステージＴ１の微動量は、画
像認識カメラ４６により以下のようにして設定する。即
ち、画像認識カメラ４６は、ブラケット５１を介してシ
ャフト２９に固定されており、加圧板２７とともに上下
動作する。図中、４７は上チャンバユニット２１の開孔
４８に真空漏れを起こさないように固定されたガラス製
の覗き窓で、加圧板２７にも開孔４９があって、透視で
きるようになっている。また、画像認識カメラ４６の作
動距離（焦点距離）Ｌ１は、上基板１ｂ上の基板合せマ
ーク５０ｂに合わせておく。この状態で上基板１ｂが加
圧板２７とともに下降し、焦点深度Ｌ２の範囲に下基板
１ａの基板合せマーク５０ａが入ると、上下両基板1
ａ，１ｂのそれぞれの合せマーク５０ａ，５０ｂを同時
にカメラ４６で認識できる。この画像認識カメラ４６
は、例えば、上チャンバユニット２１の対角位置に２台
設置し、上下各基板1ａ，１ｂの２ヶ所の合せマークに
ついて画像処理をして、そのずれ量をＸＹθステージＴ
１の微動量として換算し、ＸＹθステージＴ１の微動さ
せ、上下両基板1ａ，１ｂの位置合せをすることができ
るようになっている。
内を真空に保つことができ、かつ、最大の弾性が得られ
るものとする。このような手段がない場合、上チャンバ
ユニット２１は上チャンバユニット２１の垂直投影面積
に対応する大きな真空力(約１kgf/cm2)でOリング４４を
ほとんどつぶしてしまうので、弾性変形が不可能にな
り、上下のチャンバユニット１０．２１がかじり合って
ＸＹθステージＴ１の微動ができなくなる。本実施形態
では、真空により発生する大きな力は、ボールベアリン
グ８７を介して下チャンバユニット１０で受けており、
Oリング４４の弾性変形が可能で、また、下チャンバユ
ニット１０に設置されたボールベアリング８７のボール
はあらゆる方向に回転自在なので、後述するように基板
貼合せ時にＸＹθステージＴ１をOリング４４の弾性範
囲内で容易に微動させ、基板同士の精密位置決めをする
ことができる。尚、ＸＹθステージＴ１の微動量は、画
像認識カメラ４６により以下のようにして設定する。即
ち、画像認識カメラ４６は、ブラケット５１を介してシ
ャフト２９に固定されており、加圧板２７とともに上下
動作する。図中、４７は上チャンバユニット２１の開孔
４８に真空漏れを起こさないように固定されたガラス製
の覗き窓で、加圧板２７にも開孔４９があって、透視で
きるようになっている。また、画像認識カメラ４６の作
動距離（焦点距離）Ｌ１は、上基板１ｂ上の基板合せマ
ーク５０ｂに合わせておく。この状態で上基板１ｂが加
圧板２７とともに下降し、焦点深度Ｌ２の範囲に下基板
１ａの基板合せマーク５０ａが入ると、上下両基板1
ａ，１ｂのそれぞれの合せマーク５０ａ，５０ｂを同時
にカメラ４６で認識できる。この画像認識カメラ４６
は、例えば、上チャンバユニット２１の対角位置に２台
設置し、上下各基板1ａ，１ｂの２ヶ所の合せマークに
ついて画像処理をして、そのずれ量をＸＹθステージＴ
１の微動量として換算し、ＸＹθステージＴ１の微動さ
せ、上下両基板1ａ，１ｂの位置合せをすることができ
るようになっている。
【００１９】図１に戻って、２３は真空バルブ、２４は
配管ホースで、図示していない真空源に接続され、これ
らは上下のチャンバユニット１０，２１を合体して形成
される真空チャンバを減圧し、真空にする時に使用され
る。また、２５はガスパージバルブ、２６はガスチュー
ブで、Ｎ2やクリーンドライエア等の圧力源に接続さ
れ、これらは真空チャンバ内を大気圧に戻す時に使用さ
れる。
配管ホースで、図示していない真空源に接続され、これ
らは上下のチャンバユニット１０，２１を合体して形成
される真空チャンバを減圧し、真空にする時に使用され
る。また、２５はガスパージバルブ、２６はガスチュー
ブで、Ｎ2やクリーンドライエア等の圧力源に接続さ
れ、これらは真空チャンバ内を大気圧に戻す時に使用さ
れる。
【００２０】上基板１ｂは加圧板２７の下面に密着保持
されるが、大気下において上基板１ｂは吸引吸着で保持
されるようになっている。即ち、４１は吸引吸着用継
手、４２は吸引チューブであり、図示していない真空源
に接続され、加圧板２７の下面には、それにつながる複
数の吸引孔が設けられている。また、周りが真空の場
合、上基板１ｂは加圧板２７の下面に機械的あるいは静
電気的な作用で密着保持される。
されるが、大気下において上基板１ｂは吸引吸着で保持
されるようになっている。即ち、４１は吸引吸着用継
手、４２は吸引チューブであり、図示していない真空源
に接続され、加圧板２７の下面には、それにつながる複
数の吸引孔が設けられている。また、周りが真空の場
合、上基板１ｂは加圧板２７の下面に機械的あるいは静
電気的な作用で密着保持される。
【００２１】加圧板２７はシャフト２９で支持されてお
り、シャフト２９はハウジング３１、３２に固定されて
いる。ハウジング３１はフレーム３に対してリニアガイ
ド３４で取付けられ、加圧板２７は上下動可能な構造に
なっている。その上下駆動はフレーム３とつながるフレ
ーム３５上のブラケット３８に固定されたモータ４０に
より行う。駆動の伝達はボールねじ３６とナットハウジ
ング３７で実行される。ナットハウジング３７は荷重計
３３を介してハウジング３２とつながり、その下部の加
圧板２７と一体で動作する。
り、シャフト２９はハウジング３１、３２に固定されて
いる。ハウジング３１はフレーム３に対してリニアガイ
ド３４で取付けられ、加圧板２７は上下動可能な構造に
なっている。その上下駆動はフレーム３とつながるフレ
ーム３５上のブラケット３８に固定されたモータ４０に
より行う。駆動の伝達はボールねじ３６とナットハウジ
ング３７で実行される。ナットハウジング３７は荷重計
３３を介してハウジング３２とつながり、その下部の加
圧板２７と一体で動作する。
【００２２】従って、モータ４０によってシャフト２９
が降下し、上基板１ｂを保持した加圧板２７が降下し上
基板１ｂがテーブル９上の下基板１ａと密着して、加圧
力を与えることのできる構造となっている。この場合、
荷重計３３は加圧力センサとして働き、逐次、フィード
バックされた信号を基にモータ４０を制御することで、
上下基板１ａ，１ｂに所望の加圧力を与えることが可能
となっている。尚、下基板１ａも大気下では吸引吸着、
真空下では機械的あるいは静電気的な手法などでテーブ
ル９に密着保持される。
が降下し、上基板１ｂを保持した加圧板２７が降下し上
基板１ｂがテーブル９上の下基板１ａと密着して、加圧
力を与えることのできる構造となっている。この場合、
荷重計３３は加圧力センサとして働き、逐次、フィード
バックされた信号を基にモータ４０を制御することで、
上下基板１ａ，１ｂに所望の加圧力を与えることが可能
となっている。尚、下基板１ａも大気下では吸引吸着、
真空下では機械的あるいは静電気的な手法などでテーブ
ル９に密着保持される。
【００２３】次に、本基板組立装置で基板を貼り合わせ
る工程について説明する。
る工程について説明する。
【００２４】先ず、テーブル９に上基板１ｂを搭載し、
駆動モータ５でＸＹθステージＴ１を基板貼合部Ｓ２に
移動させる。そこでモータ４０によりシャフト２９を介
して加圧板２７を降下させ、テーブル９上の上基板１ｂ
を吸引吸着させてから、モータ４０で上昇させて、上基
板１ｂを待機状態とする。
駆動モータ５でＸＹθステージＴ１を基板貼合部Ｓ２に
移動させる。そこでモータ４０によりシャフト２９を介
して加圧板２７を降下させ、テーブル９上の上基板１ｂ
を吸引吸着させてから、モータ４０で上昇させて、上基
板１ｂを待機状態とする。
【００２５】ＸＹθステージＴ１は液晶滴下部Ｓ１に戻
って、テーブル９上に下基板１ａが搭載され、所望位置
に固定保持される。
って、テーブル９上に下基板１ａが搭載され、所望位置
に固定保持される。
【００２６】図１には示していないシール剤のデイスペ
ンサで、ＸＹθステージＴ１の各モータ５，６で下基板
１ａをＸＹ軸方向に移動させつつシール剤を吐出させ、
下基板１ａ上にクローズ（閉鎖）したパターンでシール
剤を描画する。その後、デイスペンサ１７から液晶剤を
下基板１ａ上に滴下する。この場合、シール剤がダムと
なって、滴下した液晶剤は流失することはない。
ンサで、ＸＹθステージＴ１の各モータ５，６で下基板
１ａをＸＹ軸方向に移動させつつシール剤を吐出させ、
下基板１ａ上にクローズ（閉鎖）したパターンでシール
剤を描画する。その後、デイスペンサ１７から液晶剤を
下基板１ａ上に滴下する。この場合、シール剤がダムと
なって、滴下した液晶剤は流失することはない。
【００２７】次に、ＸＹθステージＴ１を基板貼合部Ｓ
２に移動させ、シリンダ２２で上チャンバユニット２１
を降下させ、そのフランジ部２１ａを図２に示すように
Oリング４４に当接させて下チャンバユニット１０と合
体させて真空チャンバを形成させる。そして、真空バル
ブ２３を開放して真空チャンバ内を減圧していく。
２に移動させ、シリンダ２２で上チャンバユニット２１
を降下させ、そのフランジ部２１ａを図２に示すように
Oリング４４に当接させて下チャンバユニット１０と合
体させて真空チャンバを形成させる。そして、真空バル
ブ２３を開放して真空チャンバ内を減圧していく。
【００２８】この間、基板1ａ，１ｂ同士の位置合わせ
は、上チャンバユニット２１に設けた覗き窓４７から画
像認識カメラ４６で上下各基板１ａ，１ｂに設けられて
いる位置合わせマークを読み取って画像処理により位置
を計測し、ＸＹθステージＴ１の各ステージ４ａ乃至４
ｃを微動させて、高精度な位置合わせを行なう。この微
動において、Oリング４４が極端に変形しないで真空が
維持されるように、ボールベアリング８７が上下チャン
バユニット１０，２１間に作用する大気圧を負担して上
下チャンバユニット１０，２１の間隔を維持していると
ともに、ボールベアリング８７のボールの回転により、
上下チャンバユニット１０，２１間の摩擦抵抗を軽減
し、ＸＹθステージＴ１における各ステージ４ａ乃至４
ｃの下チャンバユニット１０ごとのスムーズな微動を可
能にしている。
は、上チャンバユニット２１に設けた覗き窓４７から画
像認識カメラ４６で上下各基板１ａ，１ｂに設けられて
いる位置合わせマークを読み取って画像処理により位置
を計測し、ＸＹθステージＴ１の各ステージ４ａ乃至４
ｃを微動させて、高精度な位置合わせを行なう。この微
動において、Oリング４４が極端に変形しないで真空が
維持されるように、ボールベアリング８７が上下チャン
バユニット１０，２１間に作用する大気圧を負担して上
下チャンバユニット１０，２１の間隔を維持していると
ともに、ボールベアリング８７のボールの回転により、
上下チャンバユニット１０，２１間の摩擦抵抗を軽減
し、ＸＹθステージＴ１における各ステージ４ａ乃至４
ｃの下チャンバユニット１０ごとのスムーズな微動を可
能にしている。
【００２９】基板同士の位置合せ後にモータ４０で加圧
板２７を降下させ、荷重計３３で加圧力を計測しつつモ
ータ４０を制御して上下両基板１ａ，１ｂを所望間隔に
貼り合わせる。加圧板２７を降下させる際、ハウジング
３０にはリニアブッシュが内蔵されているので、仮に上
下チャンバユニット１０，２１間に作用する大気圧で上
チャンバユニット２１が変形を起こしたとしても、シャ
フト２９には影響を与えることはなく、位置合せ通りに
基板１ａ，１ｂを貼り合すことができる。
板２７を降下させ、荷重計３３で加圧力を計測しつつモ
ータ４０を制御して上下両基板１ａ，１ｂを所望間隔に
貼り合わせる。加圧板２７を降下させる際、ハウジング
３０にはリニアブッシュが内蔵されているので、仮に上
下チャンバユニット１０，２１間に作用する大気圧で上
チャンバユニット２１が変形を起こしたとしても、シャ
フト２９には影響を与えることはなく、位置合せ通りに
基板１ａ，１ｂを貼り合すことができる。
【００３０】貼り合わせが終了すると、真空バルブ２３
を締めてガスパージバルブ２５を開き、真空チャンバ内
にＮ2やクリーンドライエアを供給し、大気圧に戻して
からガスパージバルブ２５を閉じて、シリンダ２２で上
チャンバユニット２１を上昇させ、ＸＹθステージＴ１
を液晶滴下部Ｓ１に戻して、貼り合せで製作した表示パ
ネルをテーブル９から外し、次の貼り合わせに備える。
を締めてガスパージバルブ２５を開き、真空チャンバ内
にＮ2やクリーンドライエアを供給し、大気圧に戻して
からガスパージバルブ２５を閉じて、シリンダ２２で上
チャンバユニット２１を上昇させ、ＸＹθステージＴ１
を液晶滴下部Ｓ１に戻して、貼り合せで製作した表示パ
ネルをテーブル９から外し、次の貼り合わせに備える。
【００３１】以上のように、減圧時に空気を放出する基
板位置合せステージは真空チャンバの外にあり、しかも
真空チャンバ容積は小さくなることによって、真空チャ
ンバの減圧真空化は急速に進み、位置合せ精度も高く維
持できて、組立の生産性は向上する。
板位置合せステージは真空チャンバの外にあり、しかも
真空チャンバ容積は小さくなることによって、真空チャ
ンバの減圧真空化は急速に進み、位置合せ精度も高く維
持できて、組立の生産性は向上する。
【００３２】この実施形態ではＸＹθステージＴ１を基
板の搬送手段としても利用しているので、装置は単純化
し小型軽量化が図られている。本発明は、以上説明した
実施形態に限らず、以下の様に実施しても良い。
板の搬送手段としても利用しているので、装置は単純化
し小型軽量化が図られている。本発明は、以上説明した
実施形態に限らず、以下の様に実施しても良い。
【００３３】（１）ボールベアリング８７の代わりに、
真空チャンバに掛かる大気圧を耐えうるものであれば何
でもよい。例えば図３に示すように、小径のバー８８を
適宜な間隔で下チャンバユニット１０のフランジ部に立
設してOリング４４のつぶれ量を調整し、ＸＹθステー
ジＴ１の水平方向の微動は、小径のバー８８の曲げ弾性
の範囲で行わせるようにしてもよい。あるいは、下チャ
ンバユニット１０のフランジ部にOリング４４を取り囲
むように設けられ上チャンバユニットのフランジ部の全
周に衝合して弾性変形する蛇腹などでもよい。
真空チャンバに掛かる大気圧を耐えうるものであれば何
でもよい。例えば図３に示すように、小径のバー８８を
適宜な間隔で下チャンバユニット１０のフランジ部に立
設してOリング４４のつぶれ量を調整し、ＸＹθステー
ジＴ１の水平方向の微動は、小径のバー８８の曲げ弾性
の範囲で行わせるようにしてもよい。あるいは、下チャ
ンバユニット１０のフランジ部にOリング４４を取り囲
むように設けられ上チャンバユニットのフランジ部の全
周に衝合して弾性変形する蛇腹などでもよい。
【００３４】（２）ＸＹθステージＴ１は基板貼合部Ｓ
２においてのみ微動でき、基板へのシール剤描画や液晶
剤滴下は上流における設備機器で行って、基板の組立の
みを行なうようにすることもできる。この場合、基板の
搬入搬出はロボットハンドなどで実行する。
２においてのみ微動でき、基板へのシール剤描画や液晶
剤滴下は上流における設備機器で行って、基板の組立の
みを行なうようにすることもできる。この場合、基板の
搬入搬出はロボットハンドなどで実行する。
【００３５】（３）シール剤が液晶剤の性能を阻害する
ようなものであり、シール剤パターンの内側にシール剤
と液晶剤を遮断する物質のパターンを設ける表示パネル
に対しては、フレーム３にそのような遮断物質のディス
ペンサを設けて、ＸＹθステージＴ１を利用して描画を
してもよい。
ようなものであり、シール剤パターンの内側にシール剤
と液晶剤を遮断する物質のパターンを設ける表示パネル
に対しては、フレーム３にそのような遮断物質のディス
ペンサを設けて、ＸＹθステージＴ１を利用して描画を
してもよい。
【００３６】（４）液晶表示パネルの製作だけでなく、
位置合せをして真空中で貼り合せを行うものであれば、
対象物は限定されない。
位置合せをして真空中で貼り合せを行うものであれば、
対象物は限定されない。
【００３７】（５）上下真空チャンバユニット１０，２
１を合体させ、基板１ａ，１ｂの位置合せをしてから、
真空チャンバの減圧真空化を行い、その後基板１ａ，１
ｂの貼り合せをしても良い。この場合には真空チャンバ
の減圧真空化の前に位置合せが済んでいるために、耐圧
手段は上下真空チャンバユニット１０，２１相対移動を
許容する機能は不要で、耐圧機能を達成する単純な構成
のもので済む利点がある。
１を合体させ、基板１ａ，１ｂの位置合せをしてから、
真空チャンバの減圧真空化を行い、その後基板１ａ，１
ｂの貼り合せをしても良い。この場合には真空チャンバ
の減圧真空化の前に位置合せが済んでいるために、耐圧
手段は上下真空チャンバユニット１０，２１相対移動を
許容する機能は不要で、耐圧機能を達成する単純な構成
のもので済む利点がある。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各基板に設けられた合わせマーク同士を高精度に一致さ
せて速やかに貼り合せることができる。
各基板に設けられた合わせマーク同士を高精度に一致さ
せて速やかに貼り合せることができる。
【図１】本発明の一実施形態になる基板組立装置を示す
概略縦断面図である。
概略縦断面図である。
【図２】図１に示した基板組立装置における要部を示す
図である。
図である。
【図３】図２に示した基板組立装置における要部の他の
実施形態を示す図である。
実施形態を示す図である。
１ａ 下基板
１ｂ 上基板
９ テーブル
１０ 下チャンバユニット
２１ 上チャンバユニット
２２ シリンダ
２３ 真空バルブ
４０ モータ
４４ Ｏリング
８７ ボールベアリング
Ｓ１ 液晶滴下部
Ｓ２ 基板貼合部
Ｔ１ ＸＹθステージ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 齊藤 正行
茨城県竜ヶ崎市向陽台５丁目２番 日立
テクノエンジニアリング株式会社 開発
研究所内
(72)発明者 川隅 幸宏
茨城県竜ヶ崎市向陽台５丁目２番 日立
テクノエンジニアリング株式会社 開発
研究所内
(72)発明者 平井 明
茨城県竜ヶ崎市向陽台５丁目２番 日立
テクノエンジニアリング株式会社 開発
研究所内
(56)参考文献 特開 平６−34983（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−95230（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−52417（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−116886（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−324823（ＪＰ，Ａ)
特開2001−5405（ＪＰ，Ａ)
実開 平５−36426（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/13 101
G02F 1/1339 505
Claims (5)
- 【請求項１】 貼り合わせる基板同士をそれぞれ保持し
て対向させ、位置決めを行なうと共に間隔を狭めて、い
ずれか一方の該基板に設けた接着剤により、真空中で該
基板同士を貼り合わせる基板の組立装置であって、 上チャンバユニットと、 下チャンバユニットと、 該上チャンバユニットと該下チャンバユニットとをＯリ
ングを介して合体して真空チャンバを形成するためのチ
ャンバ形成手段と、 該チャンバ形成手段によって形成される該真空チャンバ
内を減圧する減圧手段と、 該チャンバ形成手段によって形成された該真空チャンバ
での該上チャンバユニットと該下チャンバユニットとの
間の該Ｏリングのつぶれ量を規定し、かつ該上チャンバ
ユニットと該下チャンバユニットとの一方を他方に対し
て水平方向に移動可能にする耐圧手段と、 該チャンバ形成手段によって形成される該真空チャンバ
内に配置され、吸引吸着手段と静電吸着手段とを備えた
加圧板とを有し、 該加圧板は該基板の一方を、吸引吸着で保持した後、該
減圧手段による真空中では、静電吸着で保持する ことを
特徴とする基板の組立装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の基板の組立装置におい
て、前記加圧板は前記上チャンバユニット内に設けられ、前
記下チャンバユニットには、前記基板の他方を保持する
テーブルが設けられている ことを特徴とする基板の組立
装置。 - 【請求項３】 貼り合わせる基板同士をそれぞれ保持し
て対向させ、位置決めを行なうと共に間隔を狭めて、い
ずれか一方の該基板に設けた接着剤により、真空中で該
基板同士を貼り合わせる基板の組立装置であって、 上チャンバユニットと、 下チャンバユニットと、 該上チャンバユニットと該下チャンバユニットとをＯリ
ングを介して合体して真空チャンバを形成するためのチ
ャンバ形成手段と、 該チャンバ形成手段によって形成された該真空チャンバ
内を減圧する減圧手段と、 該チャンバ形成手段によって形成された該真空チャンバ
での該上チャンバユニットと該下チャンバユニットとの
間の該Ｏリングのつぶれ量を規定し、かつ該上チャンバ
ユニットと該下チャンバユニットとの一方を他方に対し
て水平方向に移動可能にする耐圧手段と、 該チャンバ形成手段によって形成された該真空チャンバ
の外側に配置され、該上チャンバユニットと該下チャン
バユニットとの一方を他方に対して水平方向に移動させ
るための移動手段と、 該チャンバ形成手段によって形成される該真空チャンバ
内に配置され、一方の基板を保持するための吸引吸着手
段と静電吸着手段とを備えた加圧板と、 該チャンバ形成手段によって形成される該真空チャンバ
内に配置され、他方の基板を保持するテーブルと、 該一方の基板を保持した該 加圧板と該他方の基板を保持
した該テーブルとの間隔を制御する制御手段とを有し、該加圧板は該一方の基板を、該吸引吸着手段による吸引
吸着で保持した後、該減圧手段による真空中では、該静
電吸着手段による静電吸着で保持する ことを特徴とする
基板の組立装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の基板の組立装置におい
て、前記移動手段は、前記下チャンバユニットの外側に設け
られている ことを特徴とする基板の組立装置。 - 【請求項５】 貼り合わせる基板同士をそれぞれ保持し
て対向させ、位置決めを行なうと共に間隔を狭めて、い
ずれか一方の該基板に設けた接着剤により、真空中で該
基板同士を貼り合わせる基板の組立方法であって、 上チャンバユニット内に配置される加圧板に吸引吸着で
一方の基板を保持する工程と、 下チャンバユニット内に配置されるテーブルに他方の基
板を吸引吸着で保持する工程と、 該上チャンバユニットと該下チャンバユニットとをＯリ
ングと該Ｏリングのつぶれ量を規定するボールベアリン
グとを介して合体させ、該ボールベアリングにより、該
上チャンバユニットと該下チャンバユニットとの一方に
対して他方を水平方向に移動可能とする真空チャンバを
形成する工程と、 形成された該真空チャンバ内を減圧する工程と、 減圧された該真空チャンバ内の該加圧板に、吸引吸着に
代えて、静電吸着で該一方の基板を保持させる工程と、 該上チャンバユニットに対して該下チャンバユニットを
水平方向に移動させ、該真空チャンバ内で該一方の基板
と該他方の基板との位置合わせを行なう工程とを有する
ことを特徴とする基板の組立方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003150424A JP3535150B2 (ja) | 2003-05-28 | 2003-05-28 | 基板の組立方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003150424A JP3535150B2 (ja) | 2003-05-28 | 2003-05-28 | 基板の組立方法およびその装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17290399A Division JP3535044B2 (ja) | 1999-03-30 | 1999-06-18 | 基板の組立て装置とその方法、及び液晶パネルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003307719A JP2003307719A (ja) | 2003-10-31 |
| JP3535150B2 true JP3535150B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=29398390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003150424A Expired - Fee Related JP3535150B2 (ja) | 2003-05-28 | 2003-05-28 | 基板の組立方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3535150B2 (ja) |
-
2003
- 2003-05-28 JP JP2003150424A patent/JP3535150B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003307719A (ja) | 2003-10-31 |
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