JP4094355B2 - 液晶表示素子用真空貼り合わせ装置及びその駆動方法 - Google Patents

液晶表示素子用真空貼り合わせ装置及びその駆動方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示素子の製造装備に関し、特に大面積の液晶表示素子の製造に有利な液晶滴下方式を適用した液晶表示素子の製造装備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報化社会の発展に伴い、表示装置に対する要求も多様な形態に増加しており、これに応じて、最近はＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ＤｉｓｐｌａｙＤｅｖｉｃｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、ＥＬＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＶＦＤ（Ｖａｃｕｕｍ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）など様々な平板表示装置が研究され、その一部は既に各種装備で表示装置として活用されている。
【０００３】
その中、現在は優秀な画質、軽薄型、低消費電力などの長所のため、移動型画像表示装置の用途としてＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）を代替してＬＣＤが最も多く使われており、ノートパソコンのモニタのような移動型の用途の他にも、放送信号を受信してディスプレイするテレビジョン及びコンピュータのモニタなどで多様に開発されている。
【０００４】
このように、液晶表示素子は様々な分野で画面表示装置としての役割を果たすため多様な技術的な発展が進められてきているにも拘わらず、画面表示装置として画像の品質を高めるような作業に当たっては上記長所と背馳している面が多かった。
従って、液晶表示素子が一般的な画面表示装置として多様な部分に使用されるためには、軽薄型、低消費電力の特徴を維持しながらも、高精細、高輝度、大面積など、高品位の画像をどれほど実現できるかが重要な問題にされている。
【０００５】
上記のような液晶表示素子の製造方法としては、一方の基板上に注入口が形成されるように密封剤（シール剤）を塗布して、真空中で基板を接合した後、密封剤の注入口を介して液晶を注入するような通常的な液晶注入方式と、特開２０００−２８４２９５号及び特開２００１−００５４０５号公報で提案されたように、注入口を設置しないように密封剤を遮断したパターンで形成したある一つの基板に液晶を滴下し、その後、他の一基板を前記ある一つの基板上に配置して、真空中で上下の基板を近接させ且つ接合するような液晶滴下方式に大きく分けることができる。
【０００６】
この際、前記した各々の方式の中、液晶滴下方式は液晶注入方式に比べて多数の工程（例えば、液晶注入口の形成、液晶の注入、液晶注入口の密封などのための各々の工程）を省略して行うことにより、前記追加工程に伴う各々の装備が更に必要ではないという長所を有する。
このため、最近は前記液晶滴下方式を用いるための各種装備の研究が行われている。
【０００７】
図１及び図２はかかる従来の液晶滴下方式を適用した基板の組み立て装置を示す。
即ち、従来の基板組み立て装置は外形をなすフレーム１０と、ステージ部２１，２２と、密封剤吐出部（図示せず）及び液晶滴下部３０と、チャンバ部３１，３２と、チャンバ移動手段と、ステージ移動手段とから構成されている。
【０００８】
この際、前記ステージ部は上部ステージ２１と下部ステージ２２とで構成され、密封剤吐出部及び液晶滴下部３０は前記フレームの貼り合わせ工程が行われる位置の側部に装着され、前記チャンバ部は上部チャンバユニット３１と下部チャンバユニット３２とで各々合体が可能であるように構成される。
【０００９】
これと共に、前記チャンバ移動手段は下部チャンバユニット３２を前記貼り合わせ工程が行われる位置或いは、密封剤の吐出及び液晶の滴下が行われる位置に選択的に移動させ得るように駆動する駆動モータ４０で構成され、前記ステージ移動手段は前記上部ステージを選択的に上部或いは下部に移動させ得るように駆動する駆動モータ５０で構成されている。
【００１０】
以下、上記した従来の基板組み立て装置を用いた液晶表示素子の製造過程をその工程順序に基づいてより詳細に説明する。
【００１１】
まず、上部ステージ２１には何れか一つの基板（以下、第２基板）５２がローディングされた状態に付着固定され、下部ステージ２２には他の一基板（以下、第１基板）５１がローディングされた状態に付着固定される。
この状態で前記下部ステージ２２を有する下部チャンバユニット３２はチャンバ移動手段４０によって、図１に示すように、密封剤の塗布及び液晶滴下のための工程位置上に移動される。
【００１２】
そして、前記状態で密封剤吐出部及び液晶滴下部３０による第１基板５１への密封剤の塗布及び液晶滴下が完了すると、再び前記チャンバ移動手段４０によって、図２に示すように、基板間の貼り合わせのための工程位置上に移動する。
【００１３】
以後、チャンバ移動手段４０による各チャンバユニット３１，３２間の合体が行われて各ステージ２１，２２が位置した空間が密閉され、別途の真空手段によって前記空間が真空状態になる。
【００１４】
そして、前記した真空状態でステージ移動手段５０によって上部ステージ２１が下向きに移動しつつ、前記上部ステージ２１に付着固定された第２基板５２を下部ステージ２２に付着固定された第１基板５１に密着させると共に、継続的に加圧して各基板間の貼り合わせを行うことによって液晶表示素子の製造が完了する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の基板組立装置は次のような問題点を有する。
【００１６】
第一に、従来の基板組立装置は薄膜トランジスタが形成された基板、或いはカラーフィルタ層が形成された基板を安定的に下部ステージにローディングしたり、貼り合わせの完了した基板を前記下部ステージから安定的にアンローディングするための別途の装置や手段のような構成はなかったため、基板の搬入／搬出過程中に前記基板の損傷を引き起こすおそれがあった。
特に、貼り合わせの完了した基板はその貼り合わせ過程中に下部ステージの上面に一部が付着され得るが、このような問題点を考慮しないまま該貼り合わせ基板のアンローディングを行うと、基板の損傷を起こすおそれが更に高くなる。
【００１７】
第二に、貼り合わせの完了した基板のアンローディング時に前記貼り合わせ基板の特定の部位（主として中央部や縁部）が垂れ下がらずにアンローディングされるべきにも拘わらず、これに対して全く考慮しておらず、そのアンローディング時における貼り合わせ基板の撓みによる不良発生率が上昇するような問題点があった。
特に、最近の液晶表示素子の大型化現象から見ると、前記貼り合わせ基板のアンローディング時における垂れ下がりの防止のための構成が切実に要求されている傾向にある。
【００１８】
そこで、本発明は諸事情に鑑み創出されたもので、その目的は、液晶表示素子の真空貼り合わせのための工程において、下部ステージに搬入される第１基板のローディングがスムースに行われ得るようにすると共に、前記第１基板の特定の部位が垂れ下がることなくローディングが行われるようにすることで、次第に大型化しつつある液晶表示素子の製造工程に適したような構成を提供することにある。
【００１９】
また、貼り合わせ工程の完了後その貼り合わせ基板のアンローディング時において、前記貼り合わせ基板の一部が下部ステージに付着されることで発生し得る基板の破損などに伴う問題点が未然に防止できるような構成を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明の形態によれば、真空チャンバ内の上側空間と下側空間にそれぞれ対向して設けられた上部ステージ及び下部ステージが備えられている、一対の基板間の貼り合わせを行う装置と、前記真空チャンバ内に各基板を選択的に搬入／搬出させるように駆動するローダ部を有する液晶表示素子用製造装置において、前記下部ステージに少なくとも一つの第１収容部を陥入、或いは貫通して形成し、前記第１収容部の内部に選択的に収容されると共に選択的に昇降可能であるように駆動する第１基板リフティング手段を装着して構成されることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい各実施形態を添付の図３〜図９に基づいてより詳細に説明する。
【００２２】
まず、図３〜図５ｂは本発明の液晶表示素子の真空貼り合わせ装置を概略的に示しており、これから分かるように、本発明の真空貼り合わせ装置は大きく真空チャンバ１１０と、上部ステージ１２１及び下部ステージ１２２と、ステージ移動装置と、真空装置２００と、ローダ部３００とを有し、更に、基板リフティング手段（以下、″第１基板リフティング手段″）４００を備えて構成されている。
【００２３】
前記で本発明の真空貼り合わせ装置を構成する真空チャンバ１１０は各基板間の貼り合わせ作業が行われ得るように形成され、その内部を真空状態に転換させるために、空気の吸入力を伝達する空気排出管１１２が前記真空チャンバ１１０の内部空間と連通するよう一体に形成される。
【００２４】
そして、本発明の真空貼り合わせ装置を構成する上部ステージ１２１及び下部ステージ１２２は、前記真空チャンバ１１０内の上側区間と下側区間とにそれぞれ対向して設けられ、前記真空チャンバ１１０の内部に搬入された各基板５１０，５２０を吸着して、前記真空チャンバ１１０内の該作業位置に固定された状態に維持させると共に、この固定された各基板間の貼り合わせが行えるよう選択的な移動が可能であるように構成されている。
【００２５】
前記上部ステージ１２１はその底面に多量の静電力を提供して基板の固定が可能であるように少なくとも一つ以上の静電チャック（ＥＳＣ：Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｃｈｕｃｋ）１２１ａが凹入装着されると共に、その静電チャックの周縁に沿って多数の真空ホール１２１ｂが形成された状態から構成されている。
【００２６】
前記のような静電チャック１２１ａは互いに異なる極性の直流電圧がそれぞれ印加され、各基板の静電付着が可能であるように、少なくとも２つ以上のものが互いに異なる極性を有しつつ対を成すように備えられることをその実施形態として挙げているが、必ずこれに限定されるものではなく、一つの静電チャック自体が２つの極性を同時に有しつつ静電力が提供され得るように構成することもできる。
【００２７】
また、前記した上部ステージ１２１の構成において各々の真空ホール１２１ｂは、上部ステージ１２１に連結された真空ポンプ１２３により発生した真空力を伝達され得るように、単一或いは多数の管路１２１ｃを介して互いに連通するように形成される。
これと共に、前記下部ステージ１２２の上面にも前記した上部ステージの底面形状のように、少なくとも一つ以上の静電チャック１２２ａが装着されると共に、この静電チャックの縁部に沿って少なくとも一つ以上の真空ホール１２２ｂが形成されてなる。
【００２８】
しかしながら、前記下部ステージ１２２の上面に装着する静電チャック１２２ａ及び真空ホール１２２ｂは必ず前記上部ステージ１２１の構成と同様に実現できるものと限定されず、通常、基板の全般的な形状やその基板に塗布された液晶の塗布領域などを考慮して、前記静電チャック及び真空ホールの配置が行われ得るようにすることがより好ましい。
また、各ステージに形成される真空ホール１２２ｂは必ず形成すべきものではない。
【００２９】
この際、前記下部ステージ１２２の上面に載せられる基板（以下、第１基板）のダミー領域（セルの形成領域ではない後で除去する領域）が位置する部位には少なくとも一つ以上の収容部（以下、第１収容部）１２２ｄを形成する。
【００３０】
しかしながら、前記した収容部１２２ｄの位置は必ず前述したような位置のみに形成可能なものではなく、前記第１基板５１０の撓みを防止できる位置であれば何れの所も可能であり、好ましくは前述したように、第１基板５１０の上面に形成されたセル領域間のダミー領域の下面が位置する部位であれば更に良い。
【００３１】
前記第１収容部１２２ｄは通常の凹溝に形成できるだけでなく、前記下部ステージ１２２を貫通するように形成することもできる。また、全般的には凹溝の形状を有し且つその特定部位のみ貫通孔が形成された構成から形成することもできる。
そして、本発明の真空貼り合わせ装置を構成するステージ移動装置は、上部ステージ１２１を選択的に上下移動させるように駆動する移動軸１３１を有し、下部ステージ１２２を選択的に左右回転させるように駆動する回転軸１３２を有し、真空チャンバ１１０の内測又は外測に前記各ステージ１２１，１２２と軸結合した状態で前記各々の軸を選択的に駆動するための駆動モータ１３３，１３４を有して構成されている。
【００３２】
そして、本発明の真空貼り合わせ装置を構成する真空装置２００は、前記真空チャンバ１１０の内部が選択的に真空状態になり得るよう吸入力を伝達する役割を行い、通常の空気吸入力を発生させるために駆動する吸入ポンプから構成され、この真空装置２００が備えられた空間は真空チャンバ１１０の空気排出管１１２と連通するように形成する。
【００３３】
そして、本発明の真空貼り合わせ装置を構成するローダ部３００は、前記した真空チャンバ１１０及びその真空チャンバ１１０の内部に備えられる各種の構成部分とは別途の装置として前記真空チャンバ１１０の外側に備えられ、各々の基板を真空チャンバ１１０の内部に選択的に搬入或いは搬出する役割を果たす。
この際、前記のようなローダ部は、液晶が滴下した基板（以下、第１基板）５１０の搬送のための何れか一方のアーム（以下、第１アーム）３１０と、シール剤が塗布された基板、或いは液晶が滴下されていない基板（以下、第２基板）５２０の搬送のための他方のアーム（以下、第２アーム）を含んで構成されている。
【００３４】
そして、本発明の真空貼り合わせ装置を構成する第１基板リフティング手段４００は、大きく第１収容部１２２ｄの内部に選択的に収容され、第１基板５１０を選択的に受け止める受け止め部（以下、第１受け止め部）４１０ａと、下部ステージ１２２の下側から前記第１収容部１２２ｄを貫通して、第１受け止め部４１０ａの一端に一体化された状態として前記第１受け止め部を選択的に上下移動させる昇降軸（以下、第１乗降軸）４２０と、前記第１昇降軸に連結され、前記第１昇降軸が選択的に乗降するように駆動する駆動部（以下、第１駆動部）４３０とを含んで構成されている。
【００３５】
この際、前記第１収容部１２２ｄは第１基板の搬入／搬出方向と同方向に前記下部ステージ１２２の上面に載せられる第１基板５１０のダミー領域が位置する部位に沿って長く形成し、第１受け止め部４１０ａは前記第１収容部１２２ｄの形状に対応して長く形成する。これは大型液晶表示素子の製造のための装備に適用時に、第１受け止め部４１０ａが前記液晶表示素子の各周辺部位まで安定的に受け止め得るようにすることで、前記周辺部の垂れ下がりを防止できるようにするためである。
【００３６】
ところが、必ず、前記したように、第１収容部１２２ｄ及び第１受け止め部４１０ａを長く形成して、基板と面接触が行われるようにすることに限定されるわけではなく、第１受け止め部４１０ａの上面に多数の突起を形成して、基板との接触面積を最大限減らせるように構成することもできる。しかしながら、このような構成は、基板が大型化する場合、局部的な部位の応力集中による基板の損傷を引き起こせるので、前述した実施形態のように面接触をなす構成を適用することで、基板の垂れ下がりが防止されるようにすることがより好ましい。
【００３７】
また、前記第１収容部１２２ｄ及び第１受け止め部４１０ａは下部ステージ１２２の長辺方向に沿って少なくとも２つ以上形成することができ、前記下部ステージ１２２の短辺方向に沿って少なくとも２つ以上形成することもできる。
或いは、前記下部ステージ１２２の長辺方向及び短辺方向に沿ってそれぞれ一つ以上ずつ同時に構成することもできる。
【００３８】
具体的に説明すると、前記したように、第１収容部１２２ｄと第１受け止め部４１０ａは第１基板５１０の搬入／搬出方向と同方向に向かうよう形成されるに限定されず、前記第１基板５１０の搬入／搬出方向に垂直な方向に沿って更に形成されて、上から見た時、図４に示すように、全体的に″＝″、″≡″、″‖″のような形状、或いは″十″、″口″、″井″などのような多様な形の何れかを成し得るようにすることで、第１基板５１０の両側部位の垂れ下がりを最大限防止できるようにする。
【００３９】
特に、前記のような第１受け止め部４１０ａによる第１基板５１０の受け止め位置（又は接触位置）は第１基板５１０の撓みを防止できる位置であれば何れの所も可能であり、好ましくは第１基板５１０の上面に形成された各セル間のダミー領域が位置した部位の下面であれば更に良い。
【００４０】
この際、前記第１基板５１０の搬入／搬出方向と同方向に向かうように設けられた各第１受け止め部４１０ａ間の設置間隔は、少なくとも第１アーム３１０が有する各フィンガーの移動経路に干渉を与えないように形成する。
例えば、第１アーム３１０が所定の間隔を有しつつ、図４に示すように三つのフィンガー３１１を有するように形成される場合、この各々のフィンガー３１１間の間隔（ｓ）内にそれぞれの第１受け止め部４１０ａが位置するようにすることで、前記第１アーム３１０の移動に干渉を与えないようにすることである。
【００４１】
これと共に、第１基板５１０の搬入／搬出方向と垂直な方向に向かうように設けられる他の各第１受け止め部４１０ｂは、前記第１アーム３１０の各フィンガー３１１が搬入される部位を下向けに折り曲げて前記各フィンガーとの干渉を防止できるようにするか、実施形態として図示したように、中央部は下向けに折り曲げて前記第１アーム３１０の中央側フィンガーとの干渉を防止できるようにし、両側の部分は前記第１アーム３１０の両側に位置した各フィンガーとは接触しない程度の長さで形成（或いは、前記第１アームの両側に位置する各フィンガーを前記第１受け止め部４１０ｂと干渉しない程度の間隔を有するように形成）する。この状態は図５Ｂに示す通りである。
【００４２】
一方、前記したように、第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂの構成を大型の液晶表示素子を製造するための装備に適用できるように長く形成すると、この第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂの両先端の垂れ下がりが発生し得る。
【００４３】
これに、本発明では、前記第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂと軸結合される第１昇降軸４２０及び、この第１昇降軸４２０を昇降駆動させる第１駆動部４３０を各受け止め部４１０ａ，４１０毎に少なくとも２つ以上互いに対応する位置にそれぞれ装着することを更に提示している。
【００４４】
例えば、上から見た時、長手方向に向かう各受け止め部４１０ａと横断方向に向かう各受け止め部４１０ｂとの交差地点、或いは各受け止め部４１０ａ，４１０ｂの中央側から両側先端の間で互いに対応する部位に第１駆動部４３０と連結された第１昇降軸４２０をそれぞれ装着するのである。
【００４５】
また、前記した構成で第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂは第１基板５１０との接触が行われる面をコーティング剤（図示せず）でコーティングして、第１基板５１０と接触する場合、キズなどの損傷を未然に防止できるようにすることを更に提示している。
【００４６】
特に、本発明では前記のようなコーティング剤をテフロンやピーク、又は電流が通れるような材質で形成して、基板との接触時に基板のキズや衝撃の防止及び静電気の発生を未然に防止できるようにする。
【００４７】
そして、前記した第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂは全体的にバーや、円形ピン、或いは中空の多角形管のような形状をなすように形成することをその実施形態として提示しているが、必ずこれに限定されるものではなく、前記各形状を参照にした多様な構成から形成することもできる。
【００４８】
そして、前記第１基板リフティング手段４００を構成する第１駆動部４３０は、通常の空気圧や流体圧などを用いて昇降軸を上下移動させるためのシリンダーやステップモータの中少なくとも何れか一方から構成することを示しており、真空チャンバ１１０内の下側空間上に固定するか、前記真空チャンバ１１０の底面を貫通して真空チャンバ１１０の外側空間上に固定させ、各駆動装備との干渉防止及び設置が容易となるようにすることを更に提示している。
【００４９】
以下、上記の構成を有する本発明の真空貼り合わせ装置を用いた基板のローディング／アンローディング過程をより詳細に説明する。
【００５０】
まず、図３のように、ローダ部３００は各アーム３１０，３２０を制御して下部ステージ１２２に搬入する第１基板５１０と、上部ステージ１２１に搬入する第２基板５２０とをそれぞれ担持させる。
この状態で前記ローダ部は第２アーム３２０を制御して、真空チャンバ１１０の開放した部位を介して液晶の滴下されていない第２基板５２０を真空チャンバ１１０内の上側区間に設けられた上部ステージ１２１に搬入させる。
【００５１】
この場合、上部ステージ１２１に連結された真空ポンプ１２３がその動作を行いつつ前記上部ステージ１２１に形成された各真空ホール１２１ｂに真空力を伝達して、第２アーム３２０により搬入された第２基板５２０を吸着して前記上部ステージ１２１に固定させる。
【００５２】
そして、ローダ部３００は第１アーム３１０を制御して、液晶が滴下した第１基板５１０を前記真空チャンバ１１０内の下側空間に設けられた下部ステージ１２２の上側部位に搬入させる。
この状態で本発明の第１基板リフティング手段４００を構成する各第１駆動部４３０が駆動しつつ、図７Ａのように、それぞれの第１昇降軸４２０を上向き移動させる。
【００５３】
これにより、前記それぞれの第１昇降軸４２０に連結された各第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂは、下部ステージ１２２の上面に形成された第１収容部１２２ｄから次第に上側に突出しつつ、第１アーム３１０に載せられている第１基板５１０の底面と接触すると共に、継続的な上向き移動によって前記第１基板５１０を前記第１アーム３１０から脱去させると同時に、所定の高さだけ上昇した後停止する。この状態は図８に示す通りである。
【００５４】
この際、前記第１基板５１０は各第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂの上面に載せられるにおいて、前記第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂとの接触時にその底面の特定部位に応力が集中されず、全般的に応力が分散した状態で受け止められるので、特定部位の垂れ下がりや変形などのような問題点が発生しない。
ここで、第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂと第１基板５１０間の接触は面接触であるが、線接触、或いは点接触なども可能である。
【００５５】
また、各第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂはテフロンやピーク、又は電流が通れる材質のコーティング剤（図示せず）でコーティングされているため、第１基板５１０との接触時に静電気の発生を防止できるだけでなく、基板のキズなどのような基板損傷が防止され得ることは理解可能であろう。
そして、前記した各過程が完了して第１アーム３１０がローダ部３００の制御によって真空チャンバ１１０の外部に抜け出ると、前記それぞれの第１駆動部４３０は再度駆動を行いつつそれぞれの第１昇降軸４２０を下向き移動させる。
【００５６】
これにより、図７Ｂのように、前記それぞれの第１昇降軸４２０に連結された各第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂが次第に下向き移動しながら第１収容部１２２ｄ内に収容されると、前記各第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂに載せられていた第１基板５１０は前記第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂから脱去して下部ステージ１２２の上面に載せられる。
【００５７】
この状態で、下部ステージ１２２に連結された真空ポンプが動作しながら各真空ホール１２２ｂに真空力を伝達して前記第１基板５１０を吸着固定するか、或いは各静電チャック１２２ａの電圧印加を通じた静電力の発生によって前記第１基板を静電付着することで各基板５１０，５２０のローディング過程が完了する。
【００５８】
その後、真空チャンバ１１０の内部が密閉された状態で、真空装置２００の駆動によって真空チャンバ１１０の内部が真空化され、続いてステージ移動装置の駆動による上部ステージ１２１の下向き移動、或いは下部ステージ１２２の上向き移動によって各基板５１０，５２０間の貼り合わせが行われる。
【００５９】
仮に、かかる各過程中第２基板５２０のローディング過程において下部ステージ１２２に貼り合わせ基板が存在すると、前記第２アーム３２０が前記第２基板５２０の搬入後に前記貼り合わせ基板をアンローディングさせることが好ましい。
その過程は後述する通りである。
【００６０】
まず、第１基板リフティング手段４００の各第１駆動部４３０を駆動させ、それぞれの第１昇降軸４２０及びそれぞれの第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂを上向き移動させることで、下部ステージ１２２に載せられていた貼り合わせ基板を前記下部ステージ１２２から脱去すると共に続けて上向き移動を行い、前記下部ステージ１２２の上側空間上に位置させる。
【００６１】
その後、ローダ部３００を制御して、第２基板５２０をローディングさせた第２アーム３２０を真空チャンバ１１０の内部に再び搬入されるようにする。
この際、前記第２アーム３２０の搬入位置は第１基板リフティング手段４００によって上向き移動された貼り合わせ基板の下部に位置されるようにする。
この状態で、第１基板リフティング手段４００の各第１駆動部４３０を駆動させ、それぞれの第１昇降軸４２０及びそれぞれの第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂを下向き移動させると、前記各第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂの上面に載せられていた貼り合わせ基板は第２アーム３２０の上面に載せられ、前記各第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂは継続的な下向き移動を行って下部ステージ１２２の第１収容部１２２ｄ内に収容される。
【００６２】
その後、ローダ部３００の制御によって第２アーム３２０が真空チャンバ１１０の外部に搬出され、貼り合わせ基板のアンローディングが完了する。
勿論、前記したような貼り合わせ基板のアンローディング過程が完了すると、第１アーム３１０及び第１基板リフティング手段４００による第１基板５１０のローディング過程が行われることは当然であり、その過程は上述したので省略する。
【００６３】
一方、第１基板５１０の搬入／搬出時に前記第１基板５１０の垂れ下がりを防止するための本発明の構成は必ず上述した第１基板リフティング手段４００の構成からなるものに限定されるわけではない。
これに、本発明の他の実施形態では、上述した第１基板リフティング手段４００の構成に第１基板５１０の縁部の垂れ下がり防止のための基板リフティング手段（以下、″第２基板リフティング手段″）６００を更に備えた一連の構成を提示する。
【００６４】
これのため本発明では、図９のように、基板の搬入／搬出方向に延びる下部ステージ１２２両側の上面の縁部に一つ以上の収容部（以下、″第２収容部″）１２２ｅが陥入或いは貫通するように形成し、その第２収容部１２２ｅに選択的に収容されつつ昇降する第２基板リフティング手段６００を装着した一連の構成を更に提示する。
【００６５】
即ち、前記第２基板リフティング手段６００が下部ステージ１２２両側の上面の縁部に形成された第２収容部１２２ｅ内に選択的に収容されつつ昇降するようにして、第１基板５１０のローディング時や貼り合わせ基板のアンローディング時に前記第１基板５１０及び貼り合わせ基板の縁部を受け止められるようにして、その部位の垂れ下がりを防止できるようにしたものである。
【００６６】
そして、前記のような第２基板リフティング手段６００は下部ステージ１２２の両側に位置された状態として第２収容部１２２ｅの内部に選択的に収容されるし、第１基板５１０の両側の底面を選択的に受け止める少なくとも一つ以上の受け止め部（以下、″第２受け止め部″）６１０と、前記第２受け止め部６１０と一体化され且つ前記第２受け止め部を選択的に上下移動させる昇降軸（以下、″第２昇降軸″）６２０と、前記第２昇降軸に連結され、前記第２昇降軸が選択的に昇降するように駆動する駆動部（以下、″第２駆動部″）６３０とから構成されていることを提示する。
【００６７】
この際、前記第２収容部１２２ｅは前記下部ステージ１２２両側の上面の縁部において第１基板５１０のダミー領域が形成された部分に沿って所定の長さを有するように形成し、第２受け止め部６１０は前記第２収容部１２２ｅの形状に対応した長さを有しつつ第１基板５１０の縁部を受け止められるように形成する。
【００６８】
特に、前記した第２受け止め部６１０は第１基板５１０の底面を受け止める面と前記第１基板５１０の側面を支持する面を有するように切り曲げて形成し、その基板との接触面にはコーティング剤（図示せず）をコーティングして、接触時に前記第１基板５１０の損傷を防止できるようにする。
この際のコーティング剤は前述した第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂにコーティングしたコーティング剤と同様に、テフロンやピーク、又は、電流が通れるような材質から形成することで基板との接触時に静電気の発生を防止する。
【００６９】
そして、第２昇降軸６２０及び第２駆動部６３０は前述した第１昇降軸４２０及び第１駆動部４３０と同一な構成で形成することを提示しているが、これに限定されず、その詳細な形状説明は省略する。
【００７０】
また、前記構成で第２受け止め部６１０は下部ステージ１２２の縁部全体にかけて一体に形成できるが、本発明の実施形態では所定の間隔を有しつつ多数個に分割して形成することを提示する。
この際、前記各第２受け止め部６１０の一端は互いに一体に形成し、この様に一体に形成された第２受け止め部６１０の一端に第２昇降軸６２０及び第２駆動部６３０を少なくとも一つ以上それぞれ設けることにより、前記各第２受け止め部６１０の動作がスムースに行われるようにする。
【００７１】
前記のような第２基板リフティング手段６００は既前述した第１基板リフティング手段４００と連動しながら動作する。
即ち、第２基板リフティング手段６００を構成する第２駆動部６３０は前述した第１基板リフティング手段４００を構成する第１駆動部４３０の駆動と連動して動作しながら、第２昇降軸６２０及び第２受け止め部６１０を選択的に上向き或いは下向きに移動させ、第１基板５１０のローディング及び貼り合わせの完了した基板のアンローディング時に前記第１基板５１０及び貼り合わせ基板の縁部を受け止め得るような役割を果すようになる。
【００７２】
以下では前記した第１基板リフティング手段４００と第２基板リフティング手段６００との間の連動による第１基板５１０ローディング過程に従う各方法を説明する。
【００７３】
第一に、第１基板リフティング手段４００はそれ自体の動作のみで第１基板５１０のローディングを行うことができ、その過程は既前述した本発明の一実施形態と同様である。
即ち、前記第１基板リフティング手段４００の上向き移動が行われ、この状態で真空チャンバ１１０内に搬入された第１基板５１０を前記第１基板リフティング手段４００の上面に載せ、続いて前記第１基板リフティング手段４００が下向き移動しながら下部ステージ１２２の上面に前記第１基板５１０が載せるようにする。
【００７４】
第二に、第１基板リフティング手段４００の上向き移動及び第２基板リフティング手段６００の上向き移動が同時に行われ、この状態で真空チャンバ１１０内に搬入された第１基板５１０を前記第１基板リフティング手段４００及び第２基板リフティング手段６００の上面に載せ、続いて前記第１基板リフティング手段４００及び第２基板リフティング手段６００の下向き移動が同時に行われて、下部ステージ１２２の上面に前記第１基板５１０が載せられるようにする。
この過程は第１基板５１０の中央側及び縁側を同時に受け止めている状態で前記第１基板５１０のローディング過程が行われるようにすることで、前記第１基板５１０の垂れ下がりが最大限防止できるという長所を有する。
【００７５】
第三に、第２基板リフティング手段６００の上向き移動が行われ、この状態で真空チャンバ１１０内に搬入された第１基板５１０を前記第２基板リフティング手段６００の上面に載せ、続いて、第１基板リフティング手段４００が上向き移動して、前記第２基板リフティング手段６００に載せられている第１基板５１０を前記第２基板リフティング手段６００と共に受け止めるし、続いて、前記第１基板リフティング手段４００及び第２基板リフティング手段６００の下向き移動が行われて下部ステージ１２２の上面に前記第１基板５１０が載せされるようにする。
【００７６】
この際、前記第２基板リフティング手段６００によって第１基板５１０を受け止めした後ローダ部３００を構成する第１アーム３１０の搬出前に第１基板リフティング手段４００が上向き移動して、前記第２基板リフティング手段６００と共に第１基板５１０を受け止めるようにすることができるのみならず、前記第２基板リフティング手段６００によって第１基板５１０を受け止めした後ローダ部３００を構成する第１アーム３１０の搬出後に第１基板リフティング手段４００が上向き移動して、前記第２基板リフティング手段６００と共に第１基板５１０を受け止めるようにすることもできる。
【００７７】
かかる過程によれば、第１基板リフティング手段４００を構成する第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂと、第１基板５１０の搬送を行うローダ部３００の第１アーム３１０との間の干渉が防止できるだけでなく、前記第１受け止め部４１０ａ，４１０ｂの一部を折り曲げ形成する必要がないという制作上の長所を有する。
【００７８】
第四に、第１基板リフティング手段４００の上向き移動が行われ、この状態で真空チャンバ１１０内に搬入された第１基板５１０を前記第１基板リフティング手段４００の上面に載せるし、続いて第２基板リフティング手段６００が上向き移動して、前記第１基板リフティング手段４００に載せられている第１基板５１０を前記第１基板リフティング手段４００と共に受け止め、続いて前記第１基板リフティング手段４００及び第２基板リフティング手段６００の下向き移動が同時に行われて、下部ステージ１２２の上面に前記第１基板５１０が載せられるようにする。
【００７９】
しかしながら、前記したような第１基板リフティング手段４００及び第２基板リフティング手段６００を用いた第１基板５１０のローディング過程は、必ず上記方法にのみ限定されるわけではなく、その他に多様に行われ得ることは理解可能であろう。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置の基板リフティング手段による構成によって次のような効果が得られる。
第一に、液晶が塗布された第１基板を下部ステージにローディングするか、貼り合わせの完了した基板を前記下部ステージにアンローディングする場合、本発明による第１基板リフティング手段によって前記基板の内側部位がスムースに受け止められることにより、前記基板の内側部位での垂れ下がり現象を防止し、第２基板リフティング手段によって前記基板の縁部がスムーズに受け止められることにより、前記基板の縁部における垂れ下がり現象が防止できるから、基板の垂れ下がりによる不良発生を未然に遮断することができる。
【００８１】
特に、本発明による第１基板リフティング手段及び第２基板リフティング手段の構成は、次第に大型化しつつある液晶表示素子の製造工程に適用した場合、基板の垂れ下がりによる不良発生が効果的に防止できるから有利である。
【００８２】
第二に、本発明による各基板リフティング手段の各受け止め部には電流が通れる材質からなるコーティング剤が塗布されているため、基板との接触時に発生し得る静電気の発生を未然に防止できるのみならず、前記各受け止め部との接触による基板のキズなどを防止できるので、基板の損傷を最小化して不良発生率を最小化させることができる。
【００８３】
第三に、本発明による各基板リフティング手段は、各基板間の貼り合わせ工程完了時に貼り合わせた基板と下部ステージ間の付着現象が発生しても貼り合わせ基板を損傷せずに下部ステージからスムーズに脱去できるので、アンローディング工程時に発生し得る貼り合わせ基板の損傷を最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の液晶表示素子の製造装備の中、基板組立装置を概略的に示す構成図
【図２】従来の液晶表示素子の製造装備の中、基板組立装置を概略的に示す構成図
【図３】本発明による基板リフティング手段が適用された真空貼り合わせ装置を概略的に示す構成図
【図４】本発明による基板リフティング手段が収容された下部ステージの状態を概略的に示す構成図
【図５Ａ】図３の″Ａ″部の拡大断面図
【図５Ｂ】第１基板の搬入／搬出方向に対して垂直な方向に設けられる第１受け止めバーの構成を前記第１基板の搬入／搬出方向から見た状態図
【図６】本発明による基板リフティング手段が下部ステージに収容された状態を概略的に示す斜視図
【図７Ａ】本発明による基板リフティング手段が適用された真空貼り合わせ装置の動作過程の中、基板を下部ステージにローディングする過程を概略的に示す構成図
【図７Ｂ】本発明による基板リフティング手段が適用された真空貼り合わせ装置の動作過程の中、基板を下部ステージにローディングする過程を概略的に示す構成図
【図８】図７による基板リフティング手段の動作状態を概略的に示す斜視図
【図９】基板側面の垂れ下がりを防止できるように、第２基板のリフティング手段が更に適用された状態を概略的に示す斜視図
【符号の説明】
１１０：真空チャンバ
１２１：上部ステージ
１２２：下部ステージ
３００：ローダ部
４００：第１基板リフティング手段
４１０ａ，４１０ｂ：第１受け止め部
４２０：第１昇降軸
４３０：第１駆動部
６００：第２基板リフティング手段
６１０：第２受け止め部
６２０：第２昇降軸
６３０：第２駆動部

Claims (22)

  1. 一体型からなる真空チャンバと、
    前記真空チャンバ内の上側空間と下側空間とにそれぞれ対向して設けられ、第１基板及び第２基板を固定する上部ステージ及び下部ステージと、
    前記第１又は第２基板を受け止められるように前記下部ステージに備えられた第１基板リフティング手段とが備えられ、
    第１基板リフティング手段は、
    全体的にバー状に形成され、第１又は第２基板を選択的に受け止める第１受け止め部と、
    下部ステージの上面に形成され、前記バー状の第１受け止め部が収容される第１収容部と、
    下部ステージの底部を貫通して前記第１受け止め部の一端に一体化された状態として前記第１受け止め部を第１収容部から上向き又は下向き移動する第１昇降軸と、
    前記第１昇降軸と軸結合した状態として前記第１昇降軸を昇降駆動させる第１駆動部を含む
    ことを特徴とする液晶表示素子用真空貼り合わせ装置。
  2. 第１収容部は前記下部ステージの上面に前記下部ステージの長辺方向又は短辺方向に沿って、或いは長辺及び短辺方向に沿って少なくとも一つ以上長く形成し、
    第１受け止め部は前記第１収容部の形状に対応して形成することを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置。
  3. 前記第１受け止め部と結合される第１昇降軸及びこの第１昇降軸を昇降駆動させる第１駆動部は、各受け止め部ごとに少なくとも一つ以上互いに対応する位置にそれぞれ装着されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置。
  4. 第１収容部は、
    一部が凹入するか、或いは貫通して形成されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置。
  5. 基板の搬入／搬出方向に対して直交した側の下部ステージ両側の上面の縁部に凹入、或いは貫通して形成された少なくとも一つ以上の第２収容部が更に備えられていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置。
  6. 第２収容部は前記下部ステージ両側の上面の縁部に所定の長さを有するように形成し、
    第２受け止め部は前記第２収容部の形状に対応した長さを有しつつ基板を受け止められるように形成することを特徴とする請求項５記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置。
  7. 一端は前記各第２収容部の内部に収容された状態として選択的に前記下部ステージ両側の上面の縁部から所定の高さだけ上向き移動し、他端は前記一端が乗降可能となるように駆動する第２基板リフティング手段を更に備えていることを特徴とする請求項５記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置。
  8. 第２基板リフティング手段は下部ステージの両側に位置した状態として第２収容部の内部に収容され、基板両側の底面を選択的に受け止める少なくとも一つ以上の第２受け止め部が備えられていることを特徴とする請求項７記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置。
  9. 第２受け止め部と一体化され、前記第２受け止め部を選択的に上下移動させる第２乗降軸と、
    前記第２乗降軸に連結され、前記第２乗降軸が選択的に乗降するように駆動する第２駆動部と
    が更に備えられていることを特徴とする請求項８記載の液晶表示素子の製造装備用真空貼り合わせ装置。
  10. 第２受け止め部が２つ以上 備えられ,
    前記各第２受け止め部の一端は互いに一体に形成され、第２昇降軸は前記それぞれの第２受け止め部の間に一つ以上設けられることを特徴とする請求項９記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置。
  11. 第１受け止め部及び第２受け止め部の基板と接触する面は、テプロンやピークなどのように接触時のキズを防止したり、静電気防止のために電流が通れる材質でコーティングして形成することを特徴とする請求項８記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置。
  12. 第２収容部は前記下部ステージ両側の上面の縁部に所定の長さを有するように形成し、
    第２受け止め部は前記第２収容部の形状に対応した長さを有しつつ基板を受け止められるように形成することを特徴とする請求項８記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置。
  13. 第２受け止め部は、
    基板の底面を受け止める面と前記基板の側面を支持する面とを有するように折り曲げて形成することを特徴とする請求項１２記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置。
  14. 第１受け止め部及び第２受け止め部は第１基板と面接触、線接触、点接触の何れかの形で接触され得るように形成することを特徴とする請求項１又は請求項８記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置。
  15. 全体的にバー状に形成され、基板を選択的に受け止める第１受け止め部と、下部ステージの上面に形成され、前記第１受け止め部が収容される第１収容部と、下部ステージの底部を貫通して前記第１受け止め部の一端に一体化された状態として前記第１受け止め部を第１収容部から上向き又は下向き移動する第１昇降軸と、前記第１昇降軸と軸結合した状態として前記第１昇降軸を昇降駆動させる第１駆動部を含む第１基板リフティング手段を上向き移動して基板を前記第１基板リフティング手段に載置する段階と、
    第１基板リフティング手段を下向き移動して、下部ステージの上面に前記基板を載置する段階と
    が順次に行われることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置の駆動方法。
  16. 第１基板リフティング手段に載置する過程において、
    前記第１基板リフティング手段と基板との接触は前記基板の各セル間のダミー領域で行われることを特徴とする請求項１５記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置の駆動方法。
  17. 第２基板リフティング手段を上向き移動して、第１基板リフティング手段と共に基板を受け止めるようにする段階と、
    第１基板リフティング手段及び第２基板リフティング手段を下向き移動して下部ステージの上面に前記基板を載置する段階と
    が順に行われることを特徴とする請求項１５記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置の駆動方法。
  18. 第１基板リフティング手段、或いは第２基板リフティング手段に基板を載置する過程において、
    前記各基板リフティング手段と基板との接触は、前記基板の各セルとセルとの間のダミー領域で行われることを特徴とする請求項１７記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置の駆動方法。
  19. 第１基板リフティング手段及び第２基板リフティング手段を上向き移動して、基板を前記第１基板リフティング手段及び第２基板リフティング手段に載置する過程と、
    第１基板リフティング手段及び第２基板リフティング手段を下向き移動して下部ステージの上面に前記第１基板を載置する段階と
    が順に行われることを特徴とする請求項７記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置の駆動方法。
  20. 第１基板リフティング手段、或いは第２基板リフティング手段に基板を載置する過程において、
    前記各基板リフティング手段と基板との接触は、前記基板の各セルとセルとの間のダミー領域で行われることを特徴とする請求項１９記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置の駆動方法。
  21. 第１基板リフティング手段を上向き移動して、前記第１基板リフティング手段に第１基板を載置する過程と、
    第２基板リフティング手段を上向き移動して、前記第１基板リフティング手段に載置されている第１基板を前記第１基板リフティング手段と共に受け止める過程と、
    第１基板リフティング手段及び第２基板リフティング手段を下向き移動して、下部ステージの上面に前記第１基板を載置する過程と、
    が順に行われることを特徴とする請求項７記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置の駆動方法。
  22. 第１基板リフティング手段、或いは第２基板リフティング手段に基板を載置する過程において、
    前記各基板リフティング手段と基板との接触は、前記基板の各セルとセルとの間のダミー領域で行われることを特徴とする請求項２１記載の液晶表示素子用真空貼り合わせ装置の駆動方法。
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