JP4224959B2 - 液晶基板の組立装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、減圧状態で液晶表示パネルの構成部材たる一対の基板を貼り合わせる液晶基板の組立装置に係り、特に、その一対の基板を減圧状態のチャンバ内で仮貼り合わせし、その後チャンバ内を大気開放することで本貼り合わせを行う液晶基板の組立装置に関する。
【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等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接着剤（以下、「シール剤」ともいう）で例えば２μｍ程度の極めて接近した間隔をもって貼り合わせ（以下、その貼り合わせ後の基板を「セル」という）、その各基板と接着剤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、そのような基板を貼り合わせて液晶を封止する装置としては、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２０００−２８４２９５号公報に開示された基板貼り合わせ装置がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例に開示された技術にあっては、真空状態で基板を貼り合わせるものである為、基板が大型化すると真空中における機械的な加圧力では基板間隔が所定量になるまでの加圧力を与えることは難しい。そこで、チャンバ内を大気圧に戻す時に各基板の表面に掛かる力を利用し、その力で加圧して各基板を所定の間隔にする方法が提案されている。しかしながら、そのような大気圧に戻して加圧する装置では、これまでは単にチャンバ内を大気圧に戻すことだけしか考慮されていなかった為、基板表面の位置によって加わる圧力にバラツキが生じる、という不都合があった。即ち、基板表面全体に、略均一な圧力が加わっていなかったので、適正且つ高精度な基板間距離の液晶表示パネルを得ることができなかった。
【０００５】
本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、減圧されたチャンバ内を大気圧に戻して本貼り合わせを行う際に、仮貼り合わせの行われた基板の表面全体に略均一な圧力を掛けることができる液晶基板の組立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、本発明では、貼り合わせ対象物たる二枚の基板を機械的に仮貼り合わせするチャンバに、減圧された当該チャンバ内を大気圧に戻す為に、加圧板の上面側のチャンバに設けられた開口部からガスを導入する配管を設けると共に、チャンバのガス導入用の開口部の近傍で且つ当該チャンバ内に、配管から導入されたガスによる各基板表面に掛かる圧力が略均一になるよう調整する調整手段を設け、調整手段は、加圧板における他方の基板の保持面と反対の面の略中央部に開口部から該導入されたガスを導く調整板である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に係る基板貼り合わせ装置の一実施形態について図１からに図３基づいて説明する。
【０００８】
［基板貼り合わせ装置の構成］
この基板貼り合わせ装置は、図１に示すように大きく分類すれば、貼り合わせ対象物たる二つの基板３３，３４（以下、後述するテーブル９に載置保持する基板３３を「下基板３３」と、後述する加圧板１６に保持する基板３４を「上基板３４」という。）の位置決めを行うＸＹθステージ部Ｓ１と、各基板３３，３４の貼り合わせ動作を行う基板貼り合わせ部Ｓ２と、後述する各基板３３，３４の一次加圧を行うＺ軸移動ステージ部Ｓ３とから構成されており、その各部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が架台１上に順次配置されている。ここで、ＸＹθステージ部Ｓ１は架台１上に載置保持され、基板貼り合わせ部Ｓ２は架台１上に立設された例えば四つの支柱を備えた第一フレーム２に支持され、Ｚ軸移動ステージ部Ｓ３は架台１上に立設された例えば四つの支柱を備えた第二フレーム３に支持される。以下、これら各部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３について詳述する。
【０００９】
［ＸＹθステージ部］
ＸＹθステージ部Ｓ１は、架台１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とを有する。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とθステージ４ｃを左右方向（図１中のＸ軸方向）に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。
【００１０】
ここで、θステージ４ｃ上には、下基板３３を載置保持するテーブル９が支持柱１０を介して固定されている。また、Ｙステージ４ｂには、回転ベアリング１３と真空シール１４を介して支持柱１０の下部側を被包するアーム１１が配設されており、これにより支持柱１０の回転に伴ってアーム１１がつられて回転しないようになっている。更に又、そのアーム１１と基板貼り合わせ部Ｓ２の後述する減圧チャンバ１５との間には、アーム１１上に一端を固定し且つ減圧チャンバ１５の下部に他端を固定すると共に支持柱１０に覆設する蛇腹状の弾性体から成る真空ベローズ１２が配設されており、これにより貼り合わせ時における減圧チャンバ１５内の減圧状態を保持している。
【００１１】
尚、本実施形態にあっては支持柱１０をテーブル９の略中央に一本配設しているが、必ずしもこれに限定するものではなく、例えばθステージ４ｃによるテーブル９の所定量（後述する位置合わせマークの位置ずれ量）を補正するだけの回転が可能であればその支持柱１０を複数本設けてもよい。
【００１２】
［基板貼り合わせ部］
基板貼り合わせ部Ｓ２は、図１に示すように、減圧下にて二枚の基板３３，３４の貼り合わせを行う減圧チャンバ１５と、この減圧チャンバ１５内に配設されたテーブル９と、同じく減圧チャンバ１５内でテーブル９の上方に対向して配設された加圧板１６とを有する。この場合、テーブル９には後述する接着剤や液晶３９が設けられた下基板３３が載置保持され、加圧板１６にはその下基板３３に貼り合わせる上基板３４が保持される。
【００１３】
上記減圧チャンバ１５の側部には、各基板３３，３４を出入する為の第一開口部１５ａが設けられており、更にこの第一開口部１５ａを閉塞するゲートバルブ１７が備えられている。ここで、このゲートバルブ１７は、シリンダ１７Ａによって上下方向（図１中のＺ軸方向）に移動自在に構成される。
【００１４】
更に、減圧チャンバ１５の下部には減圧チャンバ１５内を減圧排気する為の第一及び第二の排気管２０ａ，２０ｂが配設されており、これら各排気管２０ａ，２０ｂは、図示しない切換バルブを介して真空ポンプに接続される。このように、本実施形態にあっては、減圧排気する時にこの切換バルブを操作制御することで、減圧チャンバ１５内のガスの排気速度を制御している。ここで、第一排気管２０ａは、第二排気管２０ｂに比べて細いものが用いられ、例えば各々断面略円形の排気管の場合、第一排気管２０ａの径を１とすると、太い方の第二排気管２０ｂは約１０〜１００倍程度の径のものが用いられる。この場合、第一排気管２０ａの径は、この第一排気管２０ａから後述するが如く減圧チャンバ１５内を減圧排気する際に、ガスの流れによって基板３３，３４の暴れ、下基板３３上の液晶の飛散や減圧による水分の凍結が発生しない速度となるように設定する。例えばその径の設定の際には、種々の径の配管にて予め実験し、その実験結果に基づいて定めた径の第一排気管２０ａを配設する。
【００１５】
また、減圧チャンバ１５内のテーブル９側には、下基板３３を図示しない移載機から受け取る，若しくはセルを取り出す為に使用される複数の昇降ピン３５が立設される。この昇降ピン３５は、その一端（図１中の下端）にシリンダ３６が配設されており、このシリンダ３６によってテーブル９に形成した貫通孔の中を上下方向に移動できるよう構成されている。
【００１６】
更に又、減圧チャンバ１５の上部にはその減圧チャンバ１５内の減圧状態を徐々に大気圧に戻す為の配管２１と、減圧チャンバ１５内にガス（空気）を導入する若しくは遮断する為に配管２１の途中に備えた弁２２とが配設される。
【００１７】
ここで、配管２１には図示しない圧力源（例えばポンプ）とレギュレータとが接続されている。また、その配管２１における減圧チャンバ１５内への開口部の近傍であってその減圧チャンバ１５内には、導入ガスを減圧チャンバ１５内で拡散させる為の調整板３７が設けられる。例えば本実施形態にあっては、配管２１における減圧チャンバ１５内への開口部が減圧チャンバ１５の一つの角部に設けられているので、調整板３７は、その角部の近傍に配設されている。かかる調整板３７は、その開口部近傍から加圧板１６の上面（上基板３４の保持面とは反対側の面）の略中央付近まで延設されており、これによりその略中央付近に導入ガスが当たるようになっている。このように、調整板３７を、加圧板１６の上面中央付近に配管２１からの導入ガスが当たるように成形し且つ配設することによって、導入ガスが加圧板１６の上面中央付近からその加圧板１６の周縁に向けて拡散される。そして、その拡散された導入ガスが、後述するが如くテーブル９上に載置されている一次加圧後の各基板３３，３４の表面に均一に当たるようになる。即ち、導入ガスは、加圧板１６の上面中央付近から一次加圧後の各基板３３，３４の表面に向けて回り込んでいく。
【００１８】
ここで、後述する加圧板１６の各吸引吸着孔５３からパージガスを同時に排出することで、加圧板１６の上面からの配管２１を経た導入ガスの回り込みが、少なくとも各基板３３，３４の表面には略均一のガス圧が掛かるようになる。尚、かかる場合のパージガスとしては窒素ガス又は空気を用いてよい。
【００１９】
尚、本実施形態にあっては配管２１からガスを導入する為の開口部を減圧チャンバ１５の一つの角部に設けているが、必ずしもこれに限定するものではなく、例えば各角部に設けてもよい。かかる場合は、その各角部に夫々上記調整板３７を設ければよい。また、その開口部を対称の位置（対向する角部の上方でも対向する辺の上方でもよい）に設ける場合は、夫々の開口部に対応した位置に上記調整板３７を設ければよい。更に又、開口部を加圧板１６の中央部付近の上方に設ける場合は、その加圧板１６の上面全体を覆うように且つその上面に対して間隔を設けて調整板を設ければよい。かかる場合の調整板は、減圧チャンバ１５内の圧力分布が均一になるようにガスを分散させることができるものであればよく、例えば網目状の板，又は打ち抜きの複数の孔を設けた板を用いる。尚、そのように加圧板１６の中央部付近に対応させて開口部を設けた場合は、加圧板１６の上面自体を調整板として用いてもよい。
【００２０】
また、減圧チャンバ１５の側面（前述したゲートバルブ１７が備えられた側とは反対側）にはその減圧チャンバ１５に形成された略円形の第二開口部１５ｂを閉塞する板状体から成る大気開放弁２３と、この大気開放弁２３を第二開口部１５ｂから離間させるシリンダ２４とが配設される。このように、大気開放弁２３を設け、この大気開放弁２３を第二開口部１５ｂから離間させることによって、減圧チャンバ１５内を急速に大気圧に戻すことができる。ここで、前述した配管２１に断面略円形のものを用いた場合は、その配管２１の径を１とすると、第二開口部１５ｂの口径は５以上にすることが望ましい。
【００２１】
更に、減圧チャンバ１５の上部には加圧板１６に形成された図示しないマーク認識用孔を通して上下の各基板３３，３４の位置合わせマークを観測する為の窓２５が複数設けられる。ここで、その位置合わせマークの観測には図１に示す認識用カメラ２６が用いられ、この認識用カメラ２６によって各基板３３，３４の位置合わせマークのずれを測定する。
【００２２】
続いて、テーブル９には、静電気又は吸引吸着によって下基板３３を吸着する為の図示しない静電吸着用電極と図２に示す複数の吸引吸着孔５０とが設けられている。また、このテーブル９には、図２に示すが如く、各吸引吸着孔５０に連通する例えば断面略矩形の吸引室５１と、この吸引室５１に連通すると共に吸引吸着孔５０の反対面に形成された排気口５２とが設けられている。
【００２３】
その静電吸着用電極は、本実施形態にあっては略矩形の平板電極であり、テーブル９の上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、その静電吸着用電極は、その表面（テーブル９の上面側）が誘電体で覆われており、この誘電体の主面がテーブル９の上面と面一になるよう設けられる。このようにテーブル９に配設された静電吸着用電極は、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、各静電吸着用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、その電荷によって下基板３３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下基板３３がテーブル９に静電吸着される。ここで、各静電吸着用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。
【００２４】
尚、減圧チャンバ１５内が大気の場合は、前述した吸引吸着孔５０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、下基板３３とテーブル９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下基板３３やテーブル９を損傷してしまう。これが為、例えば下基板３３をテーブル９に最初に密着保持するときは周囲が大気下にあるので、先ず吸引吸着を行い、減圧室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。
【００２５】
次に、各吸引吸着孔５０は、前述したが如く吸引室５１と排気口５２に連通しており、その排気口５２が、図１に示す配管１８を介して減圧チャンバ１５の外部に配設した図示しない吸着バルブに接続され、この吸着バルブを経由して図示しない真空ポンプに接続されている。この場合、その配管１８の途中には吸引吸着解除用のバルブを介して大気開放する為のバイパス配管が設けられており、その吸引吸着解除用バルブを大気開放することによって吸着状態を強制的に解除している。更に、図示していないが、その配管１８には吸引吸着孔５０からガスをパージできるように、ガスパージ用のバルブも接続されている。そして、このガスパージ用バルブにはガスパージ用の配管を介してレギュレータが接続されており、減圧チャンバ１５内にパージするガスの圧力が調整できるようになっている。このように本実施形態にあっては、各吸引吸着孔５０を、減圧チャンバ１５内を大気圧に戻す時のガスのパージ孔としても利用できるように構成してある。
【００２６】
以上の如く構成されたテーブル９は、前述したが如く支持柱１０を介してθステージ４ｃ上に固定される。
【００２７】
また、加圧板１６には、テーブル９と同様に上基板３４を吸着する為の図示しない静電吸着用電極と図２に示す複数の吸引吸着孔５３とが設けられている。ここで、後述するが如く加圧板１６にて上基板３４を吸引吸着している状態で減圧チャンバ１５内を減圧していくと、その吸着力が小さくなり上基板３４が落下する虞がある。これが為、減圧チャンバ１５内には、加圧板１６の僅か下の位置で上基板３４を受け止める図示しない基板保持爪が設けられている。この基板保持爪は、例えば上基板３４の対角位置たる二つの角部に対応して配設されており、減圧チャンバ１５の上部から下方に向けて延設したシャフトで釣り下げ保持される。
【００２８】
具体的には、図示しないが、減圧チャンバ１５の上部に形成された貫通孔にシャフトが挿通されており、このシャフト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１５内が真空漏れを起こさないようにシャフトに真空シールが覆設されている。上記回転はシャフト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を回転又は上下移動させることによって、各基板３３，３４の貼り合わせを行ない、下基板３３上に滴下された液晶剤を各基板３３，３４の主面の広がり方向に拡張させる際に邪魔にならぬように基板保持爪を退避させることができる。
【００２９】
更にこの加圧板１６には、図２に示すが如く、各吸引吸着孔５３に連通する例えば断面略矩形の吸引室５４と、この吸引室５４に連通すると共に吸引吸着孔５３の反対面に形成された排気口５５とが設けられている。
【００３０】
この排気口５５は、図１に示す配管１９を介して減圧チャンバ１５の外部に配設した図示しない吸着バルブに接続され、この吸着バルブを経由して図示しない真空ポンプに接続されている。この場合、その配管１９の途中にはテーブル９と同様に吸引吸着解除用のバルブを介して大気開放する為のバイパス配管が設けられており、その吸引吸着解除用バルブを大気開放することによって吸着状態を強制的に解除している。更に、図示していないが、各吸引吸着孔５３を、テーブル９と同様に減圧チャンバ１５内を大気圧に戻す時のガスのパージ孔としても利用できるように、その配管１９にはガスパージ用のバルブと、このガスパージ用バルブにガスパージ用の配管を介して接続されたガス圧力調整用のレギュレータとが設けられている。
【００３１】
以上の如く構成された加圧板１６は、複数の支持柱２７を介してＺ軸移動ステージ部Ｓ３の後述する移動ベース２９に吊り下げ固定されている。
【００３２】
ここで、減圧チャンバ１５と移動ベース２９との間には、減圧チャンバ１５上に一端を固定し且つ移動ベース２９の下部に他端を固定すると共に支持柱２７に覆設する蛇腹状の弾性体から成る真空ベローズ２８が配設されており、これにより貼り合わせ時における減圧チャンバ１５内の減圧状態を保持している。
【００３３】
［Ｚ軸移動ステージ部］
Ｚ軸移動ステージ部Ｓ３は、加圧板１６を吊り下げ保持する移動ベース２９と、その両端に配設されたリニアガイド３０と、このリニアガイド３０と係合し且つフレーム３に設けられた上下方向（図１に示すＺ軸方向）のレール３ａと、そのＺ軸方向の出力軸を備えた電動モータ３２と、一端が移動ベース２９側に係合し且つ他端が電動モータ３２の出力軸側に係合するボールネジ３１とを有する。このようにＺ軸移動ステージ部Ｓ３を構成することによって、駆動させた電動モータ３２で移動ベース２９をレールに沿って上下方向に移動させ、加圧板１６を上下移動させることができる。
【００３４】
［基板貼り合わせ装置の動作］
次に、本実施形態の基板貼り合わせ装置の動作を説明する。ここでは貼り合わせ対象物たる基板として液晶パネル用の基板を用いた場合について例示する。
【００３５】
予め、貼り合わせる二枚の基板の何れか一方には、その各基板を貼り合わせた際に液晶を決められた枠内に閉じ込め封入する為、枠状に接着剤を一筆書きで塗布しておき、その枠内に液晶を所定量滴下しておく。この液晶が滴下された基板を下基板３３とする。かかる場合、この下基板３３の膜面には光硬化樹脂も打点塗布しておく。
【００３６】
先ず、減圧チャンバ１５の外部に配設された図示しない移載機のハンドを用いて、膜面を下方に向けた上基板３４の周縁部を下側から吸引吸着する。そして、減圧チャンバ１５の第一開口部１５ａに備えたゲートバルブ１７を開け、その第一開口部１５ａから移載機のハンドを減圧チャンバ１５内に挿入し、電動モータ３２を駆動して下降させた加圧板１６を上基板３４に押し付ける。しかる後、ハンドの吸引吸着を解除し、真空ポンプを作動させて吸引吸着孔５３で上基板３４を加圧板１６に吸引吸着する。この上基板３４の吸着が終了すると、ハンドを減圧チャンバ１５外に退避させる。
【００３７】
続いて、各昇降ピン３５の先端がテーブル９の上面から突出するようにシリンダ３６を作動させ各昇降ピン３５を上昇させておく。そして、液晶を滴下した面を上にした下基板３３の周縁部を移載機のハンドで下側から吸引吸着し、そのハンドを減圧チャンバ１５内に挿入して下基板３３を各昇降ピン３５上に移載する。この下基板３３の移載が終了すると、ハンドを減圧チャンバ１５外に退避させてゲートバルブ１７を閉じる。しかる後、各昇降ピン３５を下降させて下基板３３をテーブル９上に載置し、真空ポンプを作動させて吸引吸着孔５０で下基板３３をテーブル９に吸引吸着する。
【００３８】
以上の如きテーブル９と加圧板１６への各基板３３，３４の吸着が終了すると、第一排気管２０ａ側のバルブを開放して減圧チャンバ１５内のガスを徐々に排気する。具体的には、本実施形態にあっては装置の初期状態にて第一及び第二の排気管２０ａ，２０ｂが切換バルブによって双方共閉じられた状態に設定されており、各基板３３，３４の吸着が終了すると、第一排気管２０ａ側を開放し且つ第二排気管２０ｂ側を閉じた状態になるよう切換バルブを切り換えて減圧チャンバ１５内のガスを徐々に排気する。この場合、前述したが如き径に設定した第一排気管２０ａを用いて低速排気しているので、ガスの流れによる基板３３，３４の暴れ、下基板３３上の液晶の飛散や減圧による水分の凍結が発生を防止することができる。
【００３９】
続いて、第一排気管２０ａによる排気によって減圧チャンバ１５内が所定の圧になったときに、具体的には図示しない圧力計にて測定した減圧チャンバ１５内の気圧が排気速度を上げても基板暴れ，液晶飛散や水分凍結が発生しない圧力になったとき（例えば、吸引吸着力で吸着している上基板３４が加圧板１６から離れない程度の圧まで減圧したとき）に、第一排気管２０ａのバルブを閉じる。
【００４０】
そして、第二排気管２０ｂのバルブを開放し、各基板３３，３４を貼り合わせる為の圧力（本実施形態にあっては約５×１０^−３Torr）まで減圧チャンバ１５内を急速に減圧する。ここで、その圧力下では上基板３４の吸引吸着力よりも減圧チャンバ１５内の気圧の方が低くなっているので、その上基板３４が加圧板１６から離れてしまう。しかしながら、加圧板１６の下面側には前述した基板保持爪が具備されており、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基板保持爪を動かして上基板３４が保持されているので、その上基板３４は加圧板１６から離間しない。
【００４１】
上述したが如く減圧チャンバ１５内の減圧が終了すると、減圧下でも各基板３３，３４をテーブル９と加圧板１６に各々吸着できるように、そのテーブル９及び加圧板１６の静電吸着電極に電圧を印加して各基板３３，３４を静電吸着する。しかる後、電動モータ３２を駆動して移動ベース２９を下降させ、上基板３４を下基板３３に接近させる。そして、認識用カメラ２６を用いて各基板３３，３４に設けた位置合わせマークを観測して基板３３，３４間の位置ずれを測定し、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を水平移動させ、下基板３３と上基板３４の位置合わせを行う。
【００４２】
その位置合わせが終了すると、移動ベース２９を更に下降させて上基板３４で接着剤を押し潰し、その接着剤で形成された枠内に液晶を封止した状態にする。このようにして一次加圧（又は「予備加圧」ともいう）が終了する。尚、その一次加圧の最中に、下基板３３と上基板３４の位置合せを複数回行うことで、接着剤の潰れ状態の違い等による基板３３，３４間の位置ズレを補正することができる。
【００４３】
その一次加圧の後、予め基板の膜面に打点塗布された光硬化樹脂に、本装置に設けられた図示しない光照射機構から光を照射して光硬化樹脂を硬化させ、各基板３３，３４の位置ズレが生じないようにする。しかる後、加圧板１６の静電吸着電極の印加電圧を切断し、電動モータ３２を駆動して加圧板１６を上昇させる。
【００４４】
ここで、基板の大きさが小さい場合は、前述した一次加圧の如き機械的な加圧機構で所望の加圧力を加えることができるので、その加圧機構のみで所望の基板間距離を得ることができる。しかしながら、大きな基板の場合、その加圧機構では加圧力が不足する。例えば、前述した一次加圧後の大きな基板３３，３４間の間隔は約１５μｍ程度であり、まだ所望の間隔になっていない。これが為、接着剤の潰れ量が少なく、その接着剤における各基板３３，３４との接触面積が小さい（接触部長さが短い）ので接着状態が不完全である。更には、接着剤の枠内の液晶が広がらず、その液晶間に大きな真空空間部ができている。
【００４５】
このような大きな基板３３，３４に所望の加圧力を印加する為には、装置自体を大きくして大きな加圧力を印加できるようにしてもよい。しかしながら、これでは装置が大型化してしまうので、装置全体を再構築しなければならず費用がかかってしまう。
【００４６】
ここで、減圧チャンバ１５内の圧力を減圧状態から大気圧へと変化させると、基板３３，３４間の空間部分（前述した真空空間部）は減圧状態である為、各基板３３，３４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３３，３４の大きさが１２００ｍｍ×１０００ｍｍの場合は、その基板３３，３４間の空間部分が減圧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。これが為、本実施形態にあっては以下の如く二次加圧を行い、既存の装置の大きさのままで適正な基板間隔である５μｍ以下好ましくは４μｍ以下の間隔にする。
【００４７】
前述したが如く一次加圧終了後に減圧チャンバ１５内を減圧状態から大気圧へと圧力を変化させると、各基板３３，３４には略均一に圧力を加えることができる。しかしながら、急激に大気圧に戻した場合は、前述したが如く接着剤がまだ十分に潰れていない為、減圧チャンバ１５内に導入したガスがその接着剤を破って真空空間部に入り込み、不良品の液晶基板ができてしまう。
これが為、本実施形態にあっては、一次加圧終了後に細い配管２１の弁２２を開放し、その配管２１に接続した圧力源から加圧されたガスを調整板３７を介して減圧チャンバ１５内の加圧板１６の上面中央部付近に吐出すると共に、加圧板１６に設けた吸引吸着孔５３からもガスを基板の表面に吹き付けることで、減圧チャンバ１５内のガスの圧力分布を略均一に保ちながらその減圧チャンバ１５内を徐々に大気圧に戻す。その際、テーブル９側の吸引吸着孔５０からも同時にガスを吐出させるようにしてもよい。このように減圧チャンバ１５内を徐々に大気圧に戻していくと、セル（各基板３３，３４）には徐々に且つ略均一に圧力が加わり、接着剤が徐々に潰れていく。また、真空空間部の内圧と減圧チャンバ１５内の圧力との差が徐々に大きくなるので、導入されたガスが接着剤を破って真空空間部内に入り込むことはない。そしてこれにより、接着剤と各基板３３，３４との接触面積も徐々に拡大する。
【００４８】
かかる状態の基板３３，３４間の間隔は約１０μｍ程度になっている。ここで、前述したが如く減圧チャンバ１５内にガスを導入すると、接着剤は、潰れることで流動が起こり、チクソトロピー性によって粘度が低下する。本実施形態にあってはこの接着剤の粘度が低下した状態で、急速に減圧チャンバ１５内を大気圧に戻す為の大気開放弁２３を開放して更に各基板３３，３４に加圧力を加える。具体的には、減圧チャンバ１５内に設けた圧力計が所定圧を超えたことを検出したときに弁２２を閉じ、且つシリンダ２４を作動させて大気開放弁２３を開放することによって、各基板３３，３４に加圧力が加わり貼り合わせが終了する。例えばその所定圧としては、導入されたガスが接着剤を破って真空空間部４０内に入り込むことがなくなったときの圧力を予め実験等で検出しておき、その圧力を設定しておけばよい。
【００４９】
このように急速に減圧チャンバ１５内を大気圧に戻すことによって接着剤の接触面積が各基板３３，３４に対して広がり、シール性が向上するので、基板３３，３４間にガスが接着剤を破って入り込むことがなくなる。また、接着剤はその粘度が低下している為に速やかに潰れ、且つ液晶も加圧されて潰れて広がるので、各基板３３，３４の貼り合わせ時間が短くなる。
【００５０】
以上示したが如く貼り合わせが終了し、更には減圧チャンバ１５内の圧力が大気圧になると、ゲートバルブ１７を開ける。それと同時に、各パージガスを供給している各配管のバルブを閉めてガスの供給を停止する。そして、テーブル９の静電吸着電極の印加電圧を遮断し、且つ吸引吸着孔５０における吸引を解除（前述したが如く吸引吸着孔５０からガスを吐出している場合はその解除動作は行わない）した後、各昇降ピン３５を上昇させてセルをテーブル９上から押し上げる。しかる後、移載機のハンドを第一開口部１５ａからセルの下部（セルとテーブル９の間）に挿入し、そのハンド上にセルを移載して減圧チャンバ１５外に搬出する。以上の如き手順を経て基板の貼り合わせが終了する。
【００５１】
尚、本実施形態にあっては太さの異なる第一及び第二の排気管２０ａ，２０ｂを切換バルブによって切り換えて排気経路を変更し、これにより排気速度を制御しているが、必ずしもその方法に限定するものではなく、例えば本実施形態の如く二つの排気管２０ａ，２０ｂを設けずに一つの排気管のみで構成してこの排気管に真空ポンプを接続し、この真空ポンプを制御して排気速度を制御してもよい。この場合、排気管は、太い方の管径（即ち本実施形態の第二排気管２０ｂの管径）にすることが望ましい。
【００５２】
以上示したが如き調整板３７を設けた装置を構成し、その装置にて上述したが如き手順で液晶基板の組み立てを行うことによって、仮貼り合わせの行われた基板の表面全体に略均一な圧力を掛けることができ、高精度の液晶パネルを形成することが可能となる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明に係る液晶基板の組立装置によれば、機械的な加圧（予備加圧）で貼り合わせた各基板を、チャンバ内を大気圧に戻す際の圧力で本加圧するときに、調整手段で導かれたガスによって基板表面に略均一な加圧力を加えることができるので、貼ら合わせムラのない、適性且つ高精度な基板間距離の液晶表示パネルを製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶基板の組立装置の一実施形態の構成を示す概略断面図である。
【図２】本実施形態に係る液晶基板の組立装置のチャンバ内に配設されたテーブルと加圧板を示す断面図である。
【図３】本実施形態に係る調整板の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
９ テーブル
１５ チャンバ
１６ 加圧板
１８，１９ 配管
２０ａ 第一排気管
２０ｂ 第二排気管
２１ 配管
２２ 弁
３３，３４ 基板
３７ 調整板
５０，５３ 吸引吸着孔

Claims (2)

1. 内部を減圧する機構を備えたチャンバと、該チャンバ内に配設し且つ液晶を滴下した貼り合わせ対象物たる一方の基板を保持するテーブルと、該チャンバ内に配設し且つ該一方の基板に対向させて貼り合わせ対象物たる他方の基板を保持する加圧板とを備え、該各基板を、該各基板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により貼り合わせる液晶基板の組立装置であって、
   該チャンバに、減圧された当該チャンバ内を大気圧に戻す為に、該加圧板の上面側の該チャンバに設けられた開口部からガスを導入する配管を設けると共に、該チャンバのガス導入用の開口部の近傍で且つ当該チャンバ内に、該導入されたガスによる該各基板表面に掛かる圧力が略均一になるよう調整する調整手段を設け、
   該調整手段は、該加圧板における該他方の基板の保持面と反対の面の略中央部に該開口部から該導入されたガスを導く調整板であることを特徴とする液晶基板の組立装置。
2. 前記加圧板に、前記他方の基板を保持すると共に、前記チャンバ内を大気圧に戻す際に基板表面にガスを排出するよう構成した吸引吸着孔を設けたことを特徴とする請求項１記載の液晶基板の組立装置。

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