JP3557472B2

JP3557472B2 - 液晶基板の組立方法及びその組立装置及び液晶供給装置

Info

Publication number: JP3557472B2
Application number: JP2001118362A
Authority: JP
Inventors: 幸宏川隅; 茂石田; 聡八幡; 孝夫村山; 明平井
Original assignee: 株式会社日立インダストリイズ
Priority date: 2001-04-17
Filing date: 2001-04-17
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2021-04-17
Also published as: JP2002311442A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶剤を介在させた貼り合わせ対象物たる基板同士を対向させて保持し、その各基板の間隔を狭めて貼合せる液晶基板の組立方法及びその組立装置及び液晶供給装置に関する。
【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シール剤や基板の外周部の適宜な位置に塗布した接着剤で数μｍ程度の極めて接近した間隔をもって貼り合わせ、その各基板と接着剤（以下、「シール剤」ともいう。）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、その液晶の封止を行う際の基板貼り合わせ方法としては、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、という特開昭６２−８９０２５号公報に開示された方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開昭６２−８９０２５号公報に開示された方法では、液晶剤を滴下する際の空気の巻き込みにより、空気中の水分や不純物が貼り合わされた基板と液晶剤との間に閉じ込められ、それが基板上に滴下痕として残ってしまう、という不都合があった。また、その水分や不純物によって、滴下した液晶剤の表面が酸化して滴下痕として残ってしまう、という不都合があった。そして、その滴下痕によって、組み立てられた液晶パネルに色ムラの不良が生じる、という不都合があった。
【０００５】
本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、液晶滴下時に滴下痕の発生を抑制することによって、表示ムラの無い液晶パネルが生産できる液晶基板の組立方法及びその組立装置及び液晶供給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、請求項１記載の発明では、貼り合わせ対象物たる二枚の基板の内の一方の基板を加圧板の下面に保持すると共に他方の基板をテーブル上に保持し、その他方の基板上に液晶剤を供給した後、対向した各基板を各々の間隔を狭めてその各基板の内の何れか一方に設けた接着剤で貼り合わせる液晶基板の組立方法において、他方の基板上に液晶剤を供給する際、この供給される液晶剤の供給経路を不活性ガス雰囲気にした後で供給している。
【０００７】
請求項２記載の発明では、貼り合わせ対象物たる二枚の基板の内の一方の基板を加圧板の下面に保持すると共に他方の基板をテーブル上に保持し、その他方の基板上に液晶剤を供給した後、対向した各基板を各々の間隔を狭めてその各基板の内の何れか一方に設けた接着剤で貼り合わせる液晶基板の組立方法において、他方の基板上に液晶剤を供給する際、この供給される液晶剤の供給経路を真空雰囲気にした後で供給している。
【０００８】
請求項３記載の発明では、貼り合わせ対象物たる二枚の基板の内の一方の基板を加圧板の下面に保持すると共に他方の基板をテーブル上に保持し、その他方の基板上に液晶剤を供給した後、対向した各基板を各々の間隔を狭めてその各基板の内の何れか一方に設けた接着剤で貼り合わせる液晶基板の組立方法において、他方の基板上に液晶剤を供給する際、この液晶剤を噴霧している。
【０００９】
ここで、請求項４記載の発明では、前述した請求項３記載の液晶基板の組立方法において、液晶剤の噴霧を、２流体ノズルから不活性ガスを他方の基板上に吹き付けた後、その２流体ノズルから不活性ガスと液晶剤を圧送して行っている。
【００１０】
また、請求項５記載の発明では、前述した請求項３又は４の内の何れか一つに記載の液晶基板の組立方法において、液晶剤の供給後、２流体ノズルから不活性ガスを噴霧して他方の基板上の液晶剤をその他方の基板上の主面の広がり方向に拡散させている。
【００１１】
請求項６記載の発明では、貼り合わせ対象物たる二枚の基板の内の一方の基板を保持する加圧板と、各基板の内の他方の基板を保持し且つその他方の基板を一方の基板に対向配置可能なテーブルと、他方の基板上に液晶剤を供給する液晶供給機構とを備えた液晶基板の組立装置において、液晶供給機構は、他方の基板上に液晶剤を供給する液晶供給部と、この液晶供給部近傍に配設した他方の基板までの間の供給される液晶剤の周囲を不活性ガス雰囲気にする不活性ガスを供給する不活性ガス供給部とを備えている。
【００１２】
請求項７記載の発明では、液晶基板を製造する際、液晶剤を基板上に供給する液晶供給装置において、供給する液晶剤を内蔵するシリンジと、このシリンジ内の液晶剤を基板上に供給する液晶供給部と、この液晶供給部の周囲に覆設するカバーと、このカバーの内側に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部とを備えている。
【００１３】
請求項８記載の発明では、液晶基板を製造する際、液晶剤を基板上に供給する液晶供給装置において、供給する液晶剤を内蔵するシリンジと、このシリンジ内に連通するマニホールドと、このマニホールド内に連通する２流体ノズルと、そのマニホールド内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部とを備えている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る液晶基板の組立装置の第一実施形態について図１から図３に基づいて説明する。
【００１５】
本実施形態の液晶基板の組立装置の構成を図１に示す。この液晶基板の組立装置は、大別すると、液晶供給装置たる液晶滴下部Ｓ１と、上基板１ｂを保持する加圧板２７を備えると共にその上基板１ｂを下基板１ａに加圧する基板貼合部Ｓ２と、下基板１ａを載置保持するテーブル９を備えるＸＹθステージＴ１とから構成される。ここで、液晶滴下部Ｓ１及び基板貼合部Ｓ２は、架台２上に立設された複数の支持柱と各支持柱間を横架する横架材とから成るフレーム３に支持されると共に隣接して配置され、ＸＹθステージＴ１は液晶滴下部Ｓ１及び基板貼合部Ｓ２と架台２との間に移動自在に配置される。以下、これら各構成について詳述する。
【００１６】
液晶滴下部Ｓ１は、後述するテーブル９に載置保持された下基板１ａ上（下基板１ａの主面）に所望量の液晶剤を滴下するディスペンサ１７と、このディスペンサ１７を保持すると共に上下方向（図１に示すＺ軸方向）に移動させるＺ軸ステージ１５と、このＺ軸ステージ１５の上下移動を付勢するモータ１６とで構成される。このように構成された液晶滴下部Ｓ１は、基板貼合部Ｓ２を支持する後述するフレーム３から突設されたブラケット１４でＺ軸ステージ１５を保持して支持される。
【００１７】
ここで、そのディスペンサ１７について図３を用いて説明する。このディスペンサ１７には、滴下部周囲を覆うカバー１７ｋと、このカバー１７ｋ内に不活性ガス（例えば、窒素やアルゴンガス等）等を導入する為の配管（ホース）１７ｈとが設けられている。ここで、このディスペンサ１７には、図示しない圧力源（例えばポンプ）とエアフィルタが接続されており、その圧力源から送出された不活性ガスをエアフィルタを通すことによって、ゴミ等の不純物を含まない不活性ガスが送り込まれる。この送り込まれた不活性ガスは、流量調整器１７ｍにより流量調整され、制御部１７ｉからの信号により動作する電磁弁１７ｎを介して配管１７ｈを通り、カバー１７ｋ内部に供給される。
【００１８】
一方、シリンジ１７ｅ内には液晶剤が納められている。ここで、この液晶剤に滴下用の圧力を加える為に、上記送り込まれた不活性ガスが圧力調整器１７ｂにて加圧調整されて所定の圧力でシリンジ１７ｅに送られている。その液晶剤の滴下は、プランジャ式（例えば、ノードソン社製のアキュラジェッターＳシリーズ）で行われる。具体的には、制御部１７ｉからの信号により動作する電磁弁１７ｄが動作する間だけシリンジ１７ｅ内の図示しないニードルが開くと共に、不活性ガスがシリンジ１７ｅ内に送られて液晶剤の定量滴下が行われる。
【００１９】
ここで、図１には示していないが、その液晶剤滴下用のディスペンサ１７の近くにはシール剤を吐出する為のディスペンサが配設されている。このシール剤吐出用のディスペンサは、液晶剤滴下用のディスペンサ１７と同様に図示しないブラケットを介してフレーム３に固定されている。
【００２０】
基板貼合部Ｓ２は、後述する下チャンバユニット１０と共に減圧チャンバを成す下方が開口した上チャンバユニット２１と、この上チャンバユニット２１内にシャフト２９を介して配設され且つ吸引吸着機構及び静電吸着機構を備えた加圧板２７とから成り、それぞれが独立して上下動できる構造になっている。
【００２１】
具体的に、上チャンバユニット２１には複数のシャフト２９を挿通する図示しない貫通孔が各々形成されている。そして、上チャンバユニット２１の上部には、その貫通孔とシャフト２９との間の間隙を覆うと共にそのシャフト２９に覆設するリニアブッシュ及び真空シールを内蔵したハウジング３０と、本体をフレーム３の横架材に固定すると共にその本体内にて上下方向に往復移動する部材を上チャンバユニット２１の上部に固定するシリンダ２２とが備えられる。このように構成することで、上チャンバユニット２１がシャフト２９をガイドとしてシリンダ２２により上下方向に移動する。
【００２２】
上述したハウジング３０の真空シールは、上チャンバユニット２１と下チャンバユニット１０とが合体して減圧チャンバを形成し、その際にハウジング３０が変形しても貫通孔とシャフト２９との間の間隙から真空漏れを起こさないように内蔵される。これが為、減圧チャンバの変形によってシャフト２９に負荷が掛かっても、その力を吸収することができる。また、シャフト２９の一端に固定された加圧板２７の変形を防止でき、後述するが如き各基板１ａ，１ｂの貼り合わせの際に、加圧板２７に保持された上基板１ｂとテーブル９に保持された下基板１ａとの平行を保って貼り合わせを行うことができる。
【００２３】
ここで、上チャンバユニット２１の下端部（開口の周縁部）には、下チャンバユニット１０と共に減圧チャンバを形成した際にその減圧チャンバ内を気密する為のフランジ２１ａが設けられている。
【００２４】
また、上チャンバユニット２１の一方の側部には、減圧チャンバ内を減圧する為に、減圧チャンバ内に連通する配管ホース２４と、この配管ホース２４の途中に配設された真空バルブ２３と、配管ホース２４に接続された図示しない真空ポンプとが備えられる。
【００２５】
更に又、上チャンバユニット２１の他方の側部には、減圧された減圧チャンバ内を大気圧に戻す為に、減圧チャンバ内に連通するガスパージバルブ２５と、このガスパージバルブ２５に一端が接続されたガスチューブ２６と、このガスチューブ２６の他端に接続された窒素やクリーンドライエアー等を送出する加圧ポンプとが備えられる。
【００２６】
ここで、上チャンバユニット２１の上部には加圧板２７に形成された図示しないマーク認識用孔を通して各基板１ａ，１ｂの位置合わせマークを観測する為の窓が複数設けられる。この場合、その位置合わせマークの観測には、上チャンバユニット２１の窓の上方に配設された図示しない画像認識カメラが用いられ、この画像認識カメラによって各基板１ａ，１ｂの位置合わせマークのずれを測定する。
【００２７】
続いて、加圧板２７は、前述したが如くシャフト２９の一端に固定されている。ここで、このシャフト２９の他端はハウジング３１に固定されており、このハウジング３１の両側部に配設されたリニアガイド３４とそのリニアガイド３４に係合するフレーム３に設けられたガイド部３ａとによって、加圧板２７の上下動が可能な構造になっている。より具体的には、ハウジング３１の上部に配設されたハウジング３２と、このハウジング３２の上面に配設された荷重計３３と、上下方向に螺刻された雌螺子部を有し且つその荷重計３３の上部に配設されたナットハウジング３７と、このナットハウジング３７の雌螺子部にて回動自在に螺合するボールねじ３６と、このボールねじ３６をその軸中心で回動する出力軸を備えたモータ４０とを有し、このモータ４０を駆動することによって加圧板２７の上下動を行う。この場合、モータ４０は、フレーム３の上部に配設されたフレーム３５上のブラケット３８に固定される。
【００２８】
このように構成することで、モータ４０の駆動によって上基板１ｂを保持した加圧板２７を下降させ、その上基板１ｂをテーブル９上の下基板１ａに密着させて貼り合わせに必要な加圧力を与えることができる。ここで、上述した荷重計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に基づいてモータ４０を制御することで、各基板１ａ，１ｂに所望の加圧力を与えることが可能になっている。
【００２９】
以上の如く上下動する加圧板２７には、前述したように吸引吸着機構及び静電吸着機構が備えられる。この吸引吸着機構は、加圧板２７の下面から形成された複数の図示しない吸引孔と、これら各吸引孔に連通すると共に上チャンバユニット２１に配設された吸引吸着用継手４１と、この吸引吸着用継手４１に連通する吸引チューブ４２と、この吸引チューブ４２に接続する図示しない真空ポンプとで構成される。このように構成した吸引吸着機構は、大気下にあっては真空ポンプを駆動して上基板１ｂを加圧板２７の下面に真空吸着（或いは吸引吸着）で密着保持する。
【００３０】
続いて、静電吸着機構について説明する。この静電吸着機構は、本実施形態にあっては略矩形の平板電極から成り、加圧板２７の下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、その平板電極は、その表面（加圧板２７の下面側）が誘電体で覆われており、この誘電体の主面が加圧板２７の下面と面一になるよう設けられる。このように加圧板２７に配設された平板電極は、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、各平板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、その電荷によって上基板１ｂ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上基板１ｂが加圧板２７に静電吸着される。ここで、各平板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。
【００３１】
尚、その周囲が大気の場合は、前述した吸引孔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、上基板１ｂと加圧板２７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上基板１ｂや加圧板２７を損傷してしまう。これが為、例えば上基板１ｂを加圧板２７に最初に密着保持するときは周囲が大気下にあるので、先ず吸引吸着機構で吸着し、減圧チャンバ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。
【００３２】
ここで、後述するが如く加圧板２７にて上基板１ｂを吸引吸着している状態で減圧チャンバ内を減圧していくと、その吸着力が小さくなり上基板１ｂが落下する虞がある。これが為、上チャンバユニット２１には、加圧板２７の僅か下の位置で上基板１ｂを受け止める受止爪６０が設けられている。この受止爪６０は、図２に示すように、上基板１ｂの対角位置たる二つの角部に対応して配設されており、上チャンバユニット２１から下方に向けて延設したシャフト５９で釣り下げ保持される。
【００３３】
具体的には、図示しないが、上チャンバユニット２１に形成された貫通孔にシャフト５９が挿通されており、このシャフト５９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、減圧チャンバ内が真空漏れを起こさないようにシャフト５９に真空シールが覆設されている。上記回転はシャフト５９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５９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５９を回転又は上下移動させることによって、各基板１ａ，１ｂの貼り合わせを行ない、下基板１ａ上に滴下された液晶剤を各基板１ａ，１ｂの主面の広がり方向に拡張させる場合に邪魔にならぬように受止爪６０を退避させることができる。
【００３４】
次に、ＸＹθステージＴ１について説明する。このＸＹθステージＴ１は、架台２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、このθステージ４ｃ上に配設され且つ下基板１ａを載置保持するテーブル９と、Ｙステージ４ｂ上にプレート１３を介して固定され且つ上チャンバユニット２１と共に減圧チャンバを成す上方が開口した下チャンバユニット１０とを有する。
【００３５】
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，θステージ４ｃ，テーブル９並びに下チャンバユニット１０を左右方向（図１中のＸ軸方向）に、即ち液晶滴下部Ｓ１と基板貼合部Ｓ２の下方にて往復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，テーブル９並びに下チャンバユニット１０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。ここで、θステージ４ｃは、下チャンバユニット１０に対し回転ベアリング１１と真空シール１２を介して回転自在に取付けられており、これによりθステージ４ｃが回転しても下チャンバユニット１０がつられて回転しない構造となっている。
【００３６】
ここで、下基板１ａはテーブル９上で重力方向に載置されているので、その下基板１ａの位置決めを図る為に、テーブル９には、図２に示すように、下基板１ａの隣り合う二つの周縁部に対応して各々配設された複数の位置決め部材８１と、下基板１ａの残りの二つの周縁部に対応して各々配設された複数の押付ローラ８２とを有する位置決め機構が備えられる。この押付ローラ８２は、例えば図２に示す矢印方向にテーブル９上を移動できるよう構成されており、各押付ローラ８２で下基板１ａを位置決め部材８１に押付けることによって、その下基板１ａの水平方向（テーブル９の面方向）の位置決めを行うと共にテーブル９上での保持を行う。
【００３７】
しかしながら、各基板１ａ，１ｂを貼り合わせる直前の微小位置決めの際に、上基板１ｂが下基板１ａ上のシール剤や液晶剤と接触した影響で下基板１ａがずれたり持上がる虞がある。又は、減圧チャンバ内を減圧する際に、その減圧過程で下基板１ａとテーブル９との間に入り込んでいる空気が逃げ、これにより下基板１ａが踊ってずれてしまう虞がある。これが為、そのテーブル９にあっても、前述した加圧板２７と同様に構成された吸引吸着機構及び静電吸着機構が備えられており、これによりテーブル９上に下基板１ａが密着保持される。
【００３８】
ここで、そのテーブル９には、下基板１ａの載置面から突出可能であり且つ上下方向に移動自在な図示しないピンが複数配設される。このようにピンを設けることによって、各ピンを上昇させて貼り合わせ後の基板を押し上げることができ、これによりテーブル９からの取り出しを容易にしている。また、例えば各ピンを上昇させた際にテーブル９に当接させることで接地状態にし、貼り合わせ後の基板の除電を行なうことができる。
【００３９】
続いて、下チャンバユニット１０には、上端部（開口の周縁部）に配設されたＯリング４４と、このＯリング４４の外側に配設されたボールベアリング８７とが備えられる。このようにＯリング４４を設けているので、後述するが如く上チャンバユニット２１を下降させてそのフランジ２１ａをＯリング４４に当接させた際に、各チャンバユニット１０，２１が一体となり、減圧チャンバとして機能させることができる。また、ボールベアリング８７は、減圧チャンバを減圧した際のＯリング４４のつぶれ量を調整する為に、上下方向の任意の位置に設定できるよう構成される。このようにボールベアリング８７の位置を適宜調整することによって、減圧により掛かる大きな力を、ボールベアリング８７を介して下チャンバユニット１０で受けることができる。そして、このようなボールベアリング８７が配設されることによってＯリング４４の弾性変形が可能となるので、後述する貼り合わせ時に、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精密に位置決めすることができる。
【００４０】
次に、本実施形態の液晶基板の組立装置の動作を説明する。
【００４１】
先ず、テーブル９に上基板１ｂを保持した治具を図示しない移載機のハンドを用いて載置した後、駆動モータ５を駆動してＸステージ４ａを動かし、ＸＹθステージＴ１を基板貼合部Ｓ２の下に移動させる。そして、モータ４０を駆動して加圧板２７を下降させ、テーブル９上の上基板１ｂを加圧板２７に吸引吸着する。しかる後、モータ４０を駆動して加圧板２７を上昇させ、その加圧板２７に上基板１ｂを保持した状態で待機させる。
【００４２】
上基板１ｂの加圧板２７への保持が終了すると、駆動モータ５を駆動してＸＹθステージＴ１を液晶滴下部Ｓ１の下に移動する。そして、テーブル９から空になった治具を外してそのテーブル９上に移載機のハンドを用いて下基板１ａを載置し、この下基板１ａを前述した図２に示す位置決め部材８１と押付ローラ８２で位置決めして保持する。
【００４３】
テーブル９上に下基板１ａが保持されると、各駆動モータ５，６を駆動し、Ｘステージ４ａとＹステージ４ｂを動かしてＸＹθステージＴ１をＸ軸，Ｙ軸方向に移動させながらシール剤吐出用のディスペンサから下基板１ａ上にシール剤を吐出する。その際、下基板１ａ上にはクローズしたパターン（例えば口字形）でシール剤が塗布される。このようにしてシール剤を塗布した後、そのシール剤から成る枠内にディスペンサ１７から液晶剤を必要量だけ滴下する。この場合、Ｘステージ４ａとＹステージ４ｂを動かしてＸＹθステージＴ１をＸ軸，Ｙ軸方向に移動させながら、ディスペンサ１７のカバー１７ｋ内に不活性ガスを供給して下基板１ａ上の任意の複数箇所に所望量の液晶剤を滴下する。
【００４４】
ここで、説明を省略したが、上基板１ｂ又は下基板１ａには予めスペーサが散布され，若しくは貼付けられている。この場合のスペーサとは、各基板１ａ，１ｂを貼り合わせる際に、その各基板１ａ，１ｂ間の隙間が所定量以下とならないようにするものである。尚、そのスペーサを液晶剤に混入しておき、液晶塗布と共にスペーサの散布を行ってもよい。
【００４５】
前述したが如く液晶剤が必要量だけ滴下された後、駆動モータ５を駆動してＸＹθステージＴ１を基板貼合せ部Ｓ２の下の所定位置に移動する。そして、ＸＹθステージＴ１が停止すると、シリンダ２２を作動させて上チャンバユニット２１を下降させ、そのフランジ部２１ａをＯリング４４に当接させる。これにより、下チャンバユニット１０と上チャンバユニット２１とから成る減圧チャンバが形成される。
【００４６】
減圧チャンバが形成された後、真空バルブ２３を開放して減圧チャンバ内を減圧していく。その際、前述したが如く上基板１ｂは加圧板２７に吸引吸着された状態である為、減圧チャンバ内の減圧が進み真空化していくと上基板１ｂに作用していた吸引吸着力が徐々に小さくなってその上基板１ｂを保持できなくなり、上基板１ｂが自重で落下する。これが為、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図２に示す受止爪６０を動かし、上基板１ｂを受止爪６０で受け止めて加圧板２７の僅かに下の位置に保持する。
【００４７】
減圧チャンバ内が充分減圧された時点で、加圧板２７に設けた静電吸着機構に電圧を印加し、受止爪６０上にある上基板１ｂを加圧板２７にクーロン力で保持する。その際、減圧チャンバ内は既にかなり減圧されており、加圧板２７と上基板１ｂの間に空気が残っていないので、静電気による放電が発生しない。また、空気が逃げるときに発生する上基板１ｂの踊りもない。
【００４８】
上基板１ｂが静電吸着されると、シャフト５９を昇降アクチェータで下降させ且つ回転アクチェータで回転させて、受止爪６０を各基板１ａ，１ｂの貼り合わせの邪魔にならぬように待避させる。そして、モータ４０を駆動して加圧板２７を下降させ、上基板１ｂを下基板１ａに接近させる。しかる後、画像認識カメラを用いて各基板１ａ，１ｂに設けた位置合わせマークを読み取って画像処理で位置ずれの測定を行い、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を微動させ、下基板１ａと上基板１ｂとの高精度な位置合わせを行う。ここで、下チャンバユニット１０には前述したが如きボールベアリング８７が配設されているので、その微動の際にボールベアリング８７が各チャンバユニット１０、２１の間隔を維持でき、Ｏリング４４を極端に変形させないで真空状態（減圧状態）を維持することができる。
【００４９】
その位置合わせが終了すると、加圧板２７を更に下降させ、上基板１ｂの下面を下基板１ａ上のシール剤に接触させる。その際、荷重計３３でシール剤に掛かる加圧力を計測しながらモータ４０の駆動力を制御して各基板１ａ，１ｂを所望間隔に貼り合わせる。この場合、上基板１ｂは加圧板２７に静電吸着力により密着している為その中央部が垂れ下がることはない。従って、液晶剤中のスペーサに悪影響を与えたり、基板１ａ，１ｂ同士の位置合せ不良が生じることはない。
【００５０】
ここで、貼り合わせる基板の面積が大きくなると、前述した加圧力による貼り合わせだけでは十分にシール剤を潰すことができない。これが為、その加圧力による貼り合わせ（予備加圧）が終了すると、加圧板２７の静電吸着を解除し、シリンダ２２を動作して上チャンバユニット２１を上昇させる。そして、真空バルブ２３を締めてガスパージバルブ２５を開き、真空チャンバ内に窒素ガスやクリーンドライエアーを供給して大気圧に戻す。このように真空チャンバ内を大気圧に戻すことによって液晶基板面に圧力を加え、所望の厚みに確実に貼り合わせる（本加圧）。
【００５１】
ここで、真空チャンバ内圧力を真空状態から大気圧へと変化させた際に、基板１ａ，１ｂ間における液晶剤間の空間部分が真空状態である為、各基板１ａ，１ｂ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１ａ，１ｂ間の空間部分が真空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。上記本加圧は、その各基板１ａ，１ｂに掛かる圧力を利用して貼り合わせを行うものである。
【００５２】
貼り合わせが終了すると、ガスパージバルブ２５を閉じ、ＸＹθステージＴ１を液晶滴下部Ｓ１の下に戻してテーブル９から貼り合わせた基板を移載機のハンドで取り出し、次の基板の貼り合わせに備える。その取り出された貼り合わせ後の基板は、下流のＵＶ光照射装置や加熱装置等に送られてシール剤の硬化が行われる。
【００５３】
以上示したが如く、本実施形態にあってはシール剤を塗布し、更に不活性ガス雰囲気又は真空雰囲気中で液晶剤を滴下した後直ちに貼り合わせ工程に移行することができるので、貼り合わせ前の基板に塵埃が付着し難い。そしてこれが為、貼り合わせ後の基板にて前述した従来例の如き滴下痕等に起因する不良品が発生し難く、生産時の歩留まり向上を図ることができる。また、下基板１ａを保持したままＸＹθステージＴ１を移動し、その下基板１ａを上基板１ｂに加圧することで基板面全体に液晶剤を広げるので、下基板１ａへの液晶剤の供給箇所を減らすことができ且つ供給量のばらつきを小さくすることができる。即ち、液晶剤の拡張を貼り合わせる基板同士で行うので、短時間で液晶剤供給工程から貼り合わせ工程に進むことができ、生産性が向上する。
【００５４】
また、液晶剤の供給量のばらつきを小さくすることができる，即ちディスペンサ１７から不活性ガスを供給して正確な量の液晶剤を供給することができるので、液晶剤の無駄な消費を無くすことができ、且つ液晶剤がシール剤のパターンの外側に溢れて基板を汚染する虞がなくなる。この場合、汚染された基板の洗浄工程が不要となるので、更なる生産性の向上を図ることができる。
【００５５】
更に又、下基板１ａを載置保持するＸＹθステージＴ１を上基板１ｂの上チャンバユニット２１への搬送に利用できるので、上基板１ｂ搬送用の他の機構を設けなくてもよく、組立装置の小型化を図ることができる。
【００５６】
尚、本発明は、必ずしも上記実施形態の態様に限定するものではなく、以下の如く実施してもよい。
（１）下基板１ｂに滴下された液晶剤は、本実施形態の如き点状以外の形状，例えば線状等であってもよい。
（２）液晶剤を拡張させる基板同士の相対的移動方向は、液晶剤がシール剤のパターンを超えて外部に漏れない範囲であれば、円形や渦巻き型等の如何様なものであってもよい。
（３）上基板１ｂは、ＸＹθステージＴ１に搭載せずに、本実施形態にてＸＹθステージＴ１に搭載する為に使用される移載機のハンドから直接加圧板２７に搬送して吸引吸着させてよい。
（４）本実施形態にあっては、ディスペンサ１７の周囲をカバー１７ｋで囲い、局所的に不活性ガスを供給する方式を例示したが、組立装置全体を不活性ガス雰囲気のチャンバー内に配設したり、減圧チャンバー内に配設したりすることで、液晶剤滴下雰囲気を不活性ガスや真空（減圧）状態にしてもよい。
（５）本実施形態にあっては、下基板１ａにシール剤を塗布する場合について例示したが、上基板１ｂに塗布してもよい。但し、この場合は、上基板１ｂにシール剤を塗布した後、上基板１ｂを反転させる工程が必要となるので、どちらの基板にシール剤を塗布するかについて適宜選択することが望ましい。
【００５７】
次に、本発明に係る液晶基板の組立装置の第二実施形態について説明する。ここで、以下に示す符号の内の前述した第一実施形態と同一の符号は、その第一実施形態の構成と同一のものを示す。
【００５８】
本実施形態と第一実施形態とで異なる点は、その第一実施形態にあっては液晶剤の滴下を不活性ガス又は真空雰囲気中で行うようにしたが、本実施形態にあっては下基板１ａの液晶滴下面における滴下痕を更に少なくする為、液晶剤を噴霧するようにした点にある。そして、これによりその滴下痕が液晶パネルの表示に影響を及ぼさなくなる。また、第一実施形態にあっては基板貼り合わせ時に液晶剤を広げる方式であったが、本実施形態にあっては貼り合わせ前に液晶剤を広げる方式としている点も異なる。
【００５９】
本実施形態に係る組立装置の構成は、以下の点を除いて第一実施形態の構成と同一である。その異なる点とは、第一実施形態のディスペンサ１７に替えて図４に示す他のディスペンサ４７を設け、液晶剤や不活性ガスを後述する２流体ノズル４７ａ（例えば、霧のいけうち社製、２流体ノズルＢＩＭＶ４５０２）から噴霧するようにした点にある。例えば、本実施形態にあっては粒子が１０μｍ程度の噴霧を行う。
【００６０】
このディスペンサ４７は、第一実施形態のディスペンサ１７と同様に、液晶剤が納められたシリンジ４７ｅと、後述するが如く送り込まれた不活性ガスの圧力を加圧調整する第一圧力調整器４７ｂと、この第一圧力調整器４７ｂから送出された不活性ガスをシリンジ４７ｅ内に導く配管４７ｈ_１と、制御部４７ｉからの信号により動作する第一電磁弁４７ｄとを有する。
【００６１】
また、このディスペンサ４７には、シリンジ４７ｅの先端部に配設されたそのシリンジ４７ｅの内部と連通する接続部材４７ｆと、この接続部材４７ｆを介してシリンジ４７ｅの内部と連通するマニホールド４７ｇと、後述するが如く送り込まれた不活性ガスの流量調整を行う第二圧力調整器４７ｍと、この第二圧力調整器４７ｍから送出された不活性ガスを制御部４７ｉからの信号により動作する第二電磁弁４７ｎを介してマニホールド４７ｇ内に供給する配管４７ｈ_１と、マニホールド４７ｇに供給された液晶剤及び不活性ガスを吐出する２流体ノズル４７ａとが設けられている。この場合、第一電磁弁４７ｄと第二電磁弁４７ｎは、制御部４７ｉによって個別に動作制御が可能である。
【００６２】
ここで、このディスペンサ４７には、第一実施形態のディスペンサ１７と同様に図示しない圧力源（例えばポンプ）とエアフィルタが接続されており、その圧力源から送出された不活性ガスをエアフィルタを通すことによって、ゴミ等の不純物を含まない不活性ガスが送り込まれる。その送り込まれた不活性ガスは、第二圧力調整器４７ｍにより所定圧（本実施形態にあっては０．１ＭＰａ）に加圧調整され、第二電磁弁４７ｎを動作させることでマニホールド４７ｇに供給される。また、その送り込まれた不活性ガスは、第一圧力調整器４７ｂにより所定圧（本実施形態にあっては０．３ＭＰａ）に加圧調整され、その所定圧を加圧調整された不活性ガスによってシリンジ４７ｅ内に常時掛けている。
【００６３】
液晶剤の吐出はプランジャ式で行われる。具体的には、第一電磁弁４７ｄが動作する間だけシリンジ４７ｅ内の図示しないニードルが開くと共に、シリンジ１７ｅ内に掛けられた不活性ガスの圧力によってマニホールド４７ｇに液晶剤が圧送される。そして、２流体ノズル４７ａにより霧化された液晶剤４７ｊが定量噴霧される。
【００６４】
次に、本実施形態の組立装置の動作を説明する。
【００６５】
ここで、本実施形態における液晶剤を下基板１ａに供給するまでの工程と、その供給後の貼り合わせ工程は第一実施形態と同様である為、以下においては液晶剤の供給工程のみを説明する。
【００６６】
液晶剤を下基板１ａに供給する際は、先ず第二電磁弁４７ｎを動作し、第二圧力調整器４７ｍで０．１ＭＰａに加圧調整された不活性ガスをマニホールド４７ｇに供給する。そして、２流体ノズル４７ａから不活性ガスのみを噴霧して、テーブル９上に載置された下基板１ａの周囲を予め不活性ガス雰囲気にしておく。しかる後、第一電磁弁４７ｄを動作してマニホールド４７ｇに液晶剤４７ｊの供給を行う。この場合、大気中の水分や不純物を巻き込むことなく液晶剤４７ｊが噴霧されて下基板１ａ上に予め設定された量が供給される。
【００６７】
次に、第一電磁弁４７ｄを閉じて液晶剤の供給を停止する。ここで、第二電磁弁４７ｎは動作状態を保っており、不活性ガスが連続して噴霧されるようにする。これにより、下基板１ａ上に噴霧された液晶剤がその不活性ガスによって拡散するので、下基板１ａ上に滴下痕をつけることが無くなる。このようにして液晶剤をシール剤のパターンの内側に十分に行き渡らせた後、第一実施形態と同様にして基板の貼り合わせを行う。
【００６８】
以上示したが如く、本実施形態にあっては、シール剤を塗布した後で下基板１ａの周囲を不活性ガス雰囲気とし、その不活性ガス雰囲気中で液晶剤を下基板１ａに噴霧して供給し、直ちに貼り合わせ工程に移行することができるので、貼り合わせ前の基板に塵埃が付着し難い。そしてこれが為、貼り合わせ後の基板にて前述した従来例の如き滴下痕等に起因する不良品が発生し難く、生産時の歩留まり向上を図ることができる。また、液晶剤を噴霧することによって貼り合わせ工程の前に予め液晶剤が基板面全体に広げられるので、下基板１ａへの液晶剤の供給箇所を減らすことができ且つ供給量のばらつきを小さくすることができる。そして、これにより短時間で液晶剤供給工程から貼り合わせ工程に進むことができ、生産性が向上する。
【００６９】
また、液晶剤の供給量のばらつきを小さくすることができる，即ちディスペンサ４７から正確な量の液晶剤を供給することができるので、液晶剤の無駄な消費を無くすことができ、且つ液晶剤がシール剤のパターンの外側に溢れて基板を汚染する虞がなくなる。この場合、汚染された基板の洗浄工程が不要となるので、更なる生産性の向上を図ることができる。
【００７０】
更に又、下基板１ａを載置保持するＸＹθステージＴ１を上基板１ｂの上チャンバユニット２１への搬送に利用できるので、上基板１ｂ搬送用の他の機構を設けなくてもよく、組立装置の小型化を図ることができる。
【００７１】
尚、本発明は、必ずしも上記実施形態の態様に限定するものではなく、以下の如く実施してもよい。
【００７２】
（１）液晶剤を噴霧する２流体ノズル４７ａは、噴霧粒径，噴霧範囲や液晶剤の粘度等に応じて適宜変更してもよい。
（２）液晶剤を定量供給するプランジャ式のディスペンサ４７は、その方式を問わず、定量供給できるものであれば如何なるディスペンサでもよい。
（３）第一及び第二の圧力調整器１７ｂ，１７ｍで調節される圧力は、液晶剤の噴霧粒径，噴霧範囲や液晶剤の粘度等に応じ適宜調節してもよい。
（４）液晶剤の噴霧中は下基板１ａがテーブル９上に固定され且つＸＹθステージＴ１を固定しているが、この状態でテーブル９をＸＹ方向に移動させて噴霧範囲を変更してもよい。
【００７３】
尚、前述した各実施形態にあっては、液晶供給部分と貼り合わせ部分とが一体となったものを例示しているが、必ずしもこれに限定するものではなく、別々の装置で構成してもよい。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によれば、基板への液晶剤の供給時に、空気中の水分や不純物の巻き込みが無くなり、更には液晶剤を酸化させることなくなるので、液晶剤の滴下痕の発生を抑制することができ、これにより表示ムラの無い液晶パネルが生産できるという、従来にない優れた液晶基板の組立方法及びその組立装置及び液晶供給装置を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板貼り合わせ装置の第一実施形態の構成を示す部分断面図である。
【図２】本実施形態に係る上基板の受止爪や下基板の位置決め機構を説明する斜視図である。
【図３】本実施形態に係る液晶剤供給用のディスペンサの構成を説明する説明図である。
【図４】本発明に係る基板貼り合わせ装置の第二実施形態に用いられるディスペンサの構成を説明する説明図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ基板
９テーブル
１７ディスペンサ（液晶供給機構，液晶供給装置）
１７ｅシリンジ
１７ｋカバー
１７ｍ流量調整器（不活性ガス供給部）
１７ｎ電磁弁（不活性ガス供給部）
２７加圧板
４７ディスペンサ（液晶供給機構，液晶供給装置）
４７ａ２流体ノズル
４７ｅシリンジ
４７ｇマニホールド
４７ｍ第二圧力調整器（不活性ガス供給部）
４７ｎ第二電磁弁（不活性ガス供給部）

Claims

貼り合わせ対象物たる二枚の基板の内の一方の基板を加圧板の下面に保持すると共に他方の基板をテーブル上に保持し、該他方の基板上にシリンジに内蔵した液晶剤を液晶供給部から他方の基板の液晶剤の周囲を覆設するカバー内において供給した後、対向した前記各基板を各々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で貼り合わせる液晶基板の組立方法であって、
前記他方の基板上に液晶剤を供給する際、２流体ノズルから不活性ガスを前記他方の基板上に吹き付けた後、前記２流体ノズルから不活性ガスと液晶剤を圧送して液晶剤の噴霧を行うことを特徴とした液晶基板の組立方法。
前記２流体ノズルが、不活性ガスを噴霧して前記他方の基板上の液晶剤を該他方の基板上の主面の広がり方向に拡散させることを特徴とした請求項１記載の液晶基板の組立方法。
貼り合わせ対象物たる二枚の基板の内の一方の基板を保持する加圧板と、前記各基板の内の他方の基板を保持し且つ当該他方の基板を前記一方の基板に対向配置可能なテーブルと、前記他方の基板上にシリンジに内蔵した液晶剤を供給する液晶供給機構と、液晶供給部の周囲に覆設するカバーとを備えた液晶基板の組立装置であって、
前記液晶供給機構は、前記他方の基板上に液晶剤を供給する液晶供給部と、、該液晶供給部から他方の基板の液晶剤の周囲を覆設するカバーと、該カバー内を不活性ガス雰囲気にする不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、前記カバー内おいて不活性ガスを前記他方の基板上に吹き付けた後、不活性ガスと液晶剤を圧送して液晶剤の噴霧を行う２流体ノズルとを備えることを特徴とした液晶基板の組立装置。
液晶基板を製造する際、液晶剤を基板上に供給する液晶供給装置であって、
供給する液晶剤を内蔵するシリンジと、該シリンジ内の液晶剤を前記基板上に供給する液晶供給部と、該液晶供給部の周囲に覆設するカバーと、該カバーの内側に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、前記カバー内おいて不活性ガスを前記他方の基板上に吹き付けた後、不活性ガスと液晶剤を圧送して液晶剤の噴霧を行う２流体ノズルとを備えることを特徴とした液晶供給装置。
液晶基板を製造する際、液晶剤を基板上に供給する液晶供給装置であって、
供給する液晶剤を内蔵するシリンジと、該シリンジ内に連通するマニホールドと、該マニホールド内に連通する２流体ノズルと、前記マニホールド内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部とを備え、前記２流体ノズルが前記マニホールド内おいて不活性ガスを前記基板上に吹き付けた後、不活性ガスと液晶剤を圧送して液晶剤の噴霧を行うことを特徴とした液晶供給装置。