JP5843130B2

JP5843130B2 - 基板への光学フィルム貼付装置

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Publication number: JP5843130B2
Application number: JP2011110779A
Authority: JP
Inventors: 修二工藤; 水村　通伸; 通伸水村; 梶山　康一; 康一梶山
Original assignee: V Technology Co Ltd
Current assignee: V Technology Co Ltd
Priority date: 2011-05-17
Filing date: 2011-05-17
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2031-05-17
Also published as: JP2012242507A

Description

本発明は、液晶表示パネルのような表示パネルの基板に、偏光フィルムのような光学フィルムを貼り付ける基板への光学フィルム貼付装置に関する。

従来、液晶表示パネルのガラス基板に、偏光フィルムを貼付する場合、偏光フィルムをパネルの大きさに応じて切り出し、真空チャンバ内に、ガラス基板と偏光フィルムを挿入し、偏光フィルムをガラス基板に対してアライメントをとった後、ガラス基板に貼り付けるという工程で行っていた（特許文献１乃至４）。

また、光学フィルムを表示パネルに貼付する際の貼り付け開始部分における気泡及び皺の発生を防止するために、光学フィルムの端部を、円筒形部材に設けた孔に真空吸着した状態で、光学フィルムを円筒形部材に一旦巻き付け、円筒形部材を回転させて表示パネルに光学フィルムを接触させ、前記孔に圧空を供給して、光学フィルムを円筒形部材から剥離させると共に、表示パネルに貼り付ける方法も開示されている（特許文献５）。

一方、液晶表示パネルの基板の端子上に、異方性導電膜を確実に貼り付け、異方性導電膜からキャリアフィルムを剥離する際に、基板上から異方性導電膜が剥離してしまうことを防止することを目的として、キャリアフィルムに異方性導電膜が貼り合わされた２層構造のテープ材を、リールから巻き解いて、受け台上に吸着固定された基板上に、異方性導電膜を下方、即ち、基板側にして、供給し、熱圧着ヘッドでテープ材を基板に押圧して、異方性導電膜を基板に貼着すると共に、固着ヘッドで異方性導電膜の端部を高温で加熱して基板上に固着させ、熱圧着後の異方性導電膜からキャリアフィルムを剥離する際に、異方性導電膜が基板から剥離してしまわないようにした異方性導電膜の貼り付け装置が開示されている（特許文献６）。

異方性導電膜の貼り付け装置は、一般的に、キャリアフィルムに異方性導電膜が貼り合わされた２層構造のテープ材のロールをリールに設置し、リールからテープ材を巻き解くことにより、テープ材を基板上に供給する（特許文献６，７）。

特開平７−３１８９１９号公報特開平７−２９４９０２号公報特開２００６−６５０５５号公報特開２０１０−１５１９９３号公報特開２０１０−１４５５９７号公報特開平１０−６２８０７号公報特開２０１０−４０５１号公報

しかしながら、特許文献１乃至４に開示された偏光フィルムを基板に貼付する装置においては、偏光フィルムを基板上に貼付する際に、真空チャンバ内で薄いシート状の偏光フィルムを基板上に保持し、偏光フィルムと基板とのアライメントをとった状態で、偏光フィルムの撓み及びしわが発生しないように偏光フィルムを基板に貼り合わせることが難しく、従来から種々のしわ改善技術が考案されているものの、未だ、十分ではないという問題点がある。

また、表示パネルに対応する大きさに切断された偏光フィルムを、1枚ずつ基板上に貼付するために、処理効率が悪いという問題点がある。

更に、特許文献５に開示された光学フィルムの貼付装置も、偏光板はカセット又はマガジン等に保管されていて、このカセット又はマガジンから枚葉で取り出され、円筒部材に供給される。従って、この特許文献５に開示された光学フィルムの貼付装置も、処理効率が低いという問題点がある。

特許文献６及び７に開示された技術は、キャリアフィルムに張り合わされた異方性導電膜を基板に貼付する方法であり、この異方性導電膜とキャリアフィルムとの２層構造のテープは、ロール状で供給され、リールに装着されたロールから巻き解かれて、基板上に供給されるが、このテープは、偏光フィルムのような薄いものではなく、また、キャリアフィルムに貼り合わされているので、撓み及びしわの発生が問題となることはないため、これらの特許文献６及び７においては、撓み及びしわの防止手段は開示されていない。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、光学フィルムのように薄いシート状のものを、気泡及び異物の巻き込みがなく、撓み及びしわを発生させることなく、高効率で基板上に貼付することができる基板への光学フィルム貼付装置を提供することを目的とする。

本発明に係る基板への光学フィルムの貼付装置は、
真空チャンバと、この真空チャンバ内に設置されたシール材のディスペンサを含むシールディスペンサ部と、真空チャンバ内の前記シールディスペンサ部の隣に配置され液晶滴下ノズルを含む液晶滴下部と、真空チャンバ内の前記液晶滴下部の隣に配置された下降する圧着定盤を備えたフィルム貼り合わせ部と、真空チャンバ内に配置された光学フィルムの供給部と、前記供給部から供給された前記光学フィルムの側部を保持して前記圧着定盤の下方に移動させる保持機構と、前記真空チャンバ内で基板を前記ディスペンサ部、前記液晶滴下部及び前記貼り合わせ部にこの順に搬送する移動装置と、前記保持機構を制御する制御装置とを有し、
前記保持機構は、前記光学フィルムの幅方向両側の側部を保持する１対の保持部材と、この保持部材を前記光学フィルムの移動方向に移動させる駆動部材と、を有し、
前記基板の縁部上に前記シールディスペンサ部からシール材が供給され、前記液晶滴下部から前記液晶が前記基板上の前記シール材に囲まれた領域内に滴下され、前記フィルム貼り合わせ部で前記シール材の固化により前記光学フィルムが前記基板に貼り合わされることを特徴とする。

この基板への光学フィルム貼付装置において、
例えば、前記保持機構は、更に、前記保持部材よりも前記供給部側にて、前記光学フィルムの幅方向両側の側部を保持する１対の他の保持部材と、この他の保持部材を前記光学フィルムの移動方向に移動させる他の駆動部材と、を有し、
前記制御装置は、前記圧着定盤により前記光学フィルムを前記基板に対して押圧する際に、前記保持部材と前記他の保持部材が、いずれも前記光学フィルムの側部を保持して、前記光学フィルムにその長手方向に張力を付与するように前記保持部材及び前記他の保持部材を制御することを特徴とするものである。

更に、上記基板への光学フィルム貼付装置において、
例えば、前記制御装置は、前記圧着定盤により前記光学フィルムを前記基板に対して押圧している状態で、前記他の保持部材が前記光学フィルムの側部を保持し、前記保持部材が、前記光学フィルムの側部の保持を解除して、前記圧着定盤よりも前記供給部側の位置に戻るように、前記保持部材及び前記他の保持部材を制御することを特徴とする。

更にまた、この基板への光学フィルムの貼付装置において、
例えば、前記制御装置は、前記保持部材が戻った後、前記保持部材が前記光学フィルムの側部を保持して、前記基板へ貼付された光学フィルムを前記圧着定盤と前記保持部材との間で保持し、その後、前記他の保持部材が前記光学フィルムの側部の保持を解除するように、前記保持部材及び前記他の保持部材を制御することを特徴とする。

更にまた、この基板への光学フィルムの貼付装置において、
例えば、前記圧着定盤よりも前記供給部側の位置に、前記光学フィルムを切断して前記光学フィルムの長手方向に分断するカッターが設置されており、
前記制御装置は、前記圧着定盤と前記保持部材との間で、前記光学フィルムを保持している間に前記カッターにより前記光学フィルムを切断することを特徴とする。

上記いずれかの基板への光学フィルムの貼付装置において、
例えば、前記保持部材及び前記他の保持部材は、静電チャックにより前記光学フィルムの側部を保持することを特徴とする。

また、上記いずれかの基板への光学フィルムの貼付装置において、
例えば、前記真空チャンバにおける前記シールディスペンサ部及び前記貼り合わせ部に夫々対応する位置に、夫々第１及び第２のロードロック室が設けられており、前記基板は前記第１のロードロック室を経由して前記真空チャンバ内の前記シールディスペンサ部に挿入され、貼り合わせ後の基板は前記貼り合わせ部から前記第２のロードロック室を経由して前記真空チャンバから外部に搬出されることを特徴とする。

本発明によれば、真空チャンバ内で、シール材の塗布、液晶滴下、及び光学フィルムの基板への貼り合わせの３つの工程を連続して実施することができるので、従来のように、３つの工程の夫々において行っていた基板とステージとの位置合わせが本実施形態では不要となり、処理速度が向上する。また、一連の工程を真空チャンバ内で行うため、光学フィルムの貼付時に、気泡及び異物の巻き込みが生じることを防止できる。更に、光学フィルムには、適度の張力を印加した状態で基板に貼付することができるので、光学フィルムに撓み及びしわが発生することを防止することができる。

本発明の実施形態に係る光学フィルム貼付装置の配置を示す平面図である。同じくその変形例を示す平面図である。本発明の図１に示す装置の構成を示す正面図である。（ａ）、（ｂ）は静電チャックの機構を示す側面断面図である。（ａ）乃至（ｃ）は本実施形態の動作を示す図である。（ｄ）乃至（ｆ）は本実施形態の動作を示す図である。（ｇ）乃至（ｉ）は本実施形態の動作を示す図である。（ａ）、（ｂ）はリアルタイムアライメントの動作を示す図である。（ａ）、（ｂ）はリアルタイムアライメントの動作を示す一部拡大図である。ラインＣＣＤカメラの配置を示す模式的斜視図である。圧着定盤に設けたアライメントマークの観察用透孔を示す平面図である。同じく、紫外光照射用透孔を示す平面図である。液晶滴下部のリアルタイムアライメントを説明する図であって、（ａ）乃至（ｃ）は基板の移動に伴う滴下ノズル及びラインＣＣＤカメラの配置関係を示す図、（ｄ），（ｅ）はアライメントの動作を示す一部拡大図である。圧着定盤にアライメントマーク観察用透孔が設けられていない場合における圧着部材及び光学フィルムとラインＣＣＤカメラとの配置関係を示す図である。図１４の平面図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る光学フィルム貼付装置の配置を示す平面図、図２はその変形例を示す平面図、図３は、図１に示す装置の構成を示す正面図である。図１に示すように、本実施形態においては、真空チャンバ１内に、ガラス基板１０のシールディスペンサ装置と、ガラス基板１０への液晶滴下（ＯＤＦ：One Drop Fill）装置と、ガラス基板１０への光学フィルム１２を巻回したロール１１から、光学フィルム１２を巻き解いて、光学フィルム１２をガラス基板１０に貼り合わせる貼合せ装置とが配置されている。また、この真空チャンバ１には、真空チャンバ１内にその真空を破壊せずにガラス基板１０を導入するためのロードロック室２が設置され、更に、真空チャンバ１内からその真空を破壊せずに光学フィルム貼り合わせ後の基板１０を取り出すためのロードロック室３が設置されている。そして、真空チャンバ１内には、その基板導入用ロードロック室２の近傍に、シールディスペンサ部Ａが配置され、基板排出用ロードロック室３の近傍に、光学フィルム貼り合わせ部Ｃが配置され、シールディスペンサ部Ａと貼り合わせ部Ｃとの間に、液晶滴下（ＯＤＦ）部Ｂが配置されている。これにより、ロードロック室２から真空チャンバ１内に導入されたガラス基板１０に対し、シールディスペンサ部Aで、ガラス基板１０の縁部に、紫外線硬化シール材を被着する。そして、液晶滴下部Bで、ガラス基板１０におけるシール材に取り囲まれた部分に液晶を滴下する。その後、液晶が滴下されたガラス基板１０を貼り合わせ部Ｃに移動させ、ガラス基板１０上に、光学フィルム１２を貼り合わせる。そして、この光学フィルム１２を貼り合わせたガラス基板１０を、ロードロック室３を経て、外部に取り出す。

なお、ロードロック室２，３と、シールディスペンサ部Ａ、液晶滴下部Ｂ及び貼り合わせ部Ｃの配置は、上記実施形態に限らず、種々の形態が可能である。例えば、図２に示すように、基板１０の移動方向（白抜き矢印にて示す）が直線になるように、真空チャンバ１ａ内にシールディスペンサ部Ａ、液晶滴下部Ｂ及び貼り合わせ部Ｃを配置すると共に、真空チャンバ１ａに対してロードロック室２ａ、３ａを配置することも可能である。

図３は図１に示す光学フィルム貼付装置の構成を示す正面図である。真空チャンバ１内に台座４が設置されており、この台座４上に、移動装置４０が配置されている、この移動装置４０は、最下段に設けられた第１ステージ４３と、その上の第２ステージ４５と、その上の第３ステージ４６と、更にその上の第４ステージ４７とを備えている。第４ステージ４７上に基板１０が載置され、この基板１０は静電チャック等により、第４ステージ４７に固定される。

モータ４２により回転する螺棒４１が第１ステージ４３に螺合しており、この螺棒４１の正逆回転により、第１ステージ４３はシールディスペンサ部Ａから液晶滴下部Ｂを経て貼り合わせ部Ｃまで、ｘ方向に往復移動する。第２ステージ４５は第１ステージ４３に対して、ｘ方向に垂直の水平方向であるｙ方向に往復移動可能に第１ステージ４３に支持されており、モータ４４の正逆回転により、第２ステージ４５はｙ方向に往復移動する。第３ステージ４６は第２ステージ４５に対し、上下方向（ｚ方向）に往復移動可能に支持されており、螺棒４８がその軸方向を垂直にし、下端部を第２ステージ４５に固定して設置されている。そして、この螺棒４８は第３ステージ４６に螺合しており、第３ステージ４６は螺棒４８をモータ又は手動により正逆回転させることにより、上下方向に往復移動することができる。また、第３ステージ４６上には、第４ステージ４７が垂直軸の回りに正逆回転可能に支持されており、これにより、第４ステージ４７上の基板１０は垂直軸の回りのθ軸方向の位置を調整することができる。

貼り合わせ部Ｃには、この貼り合わせ部Ｃに停止した第４ステージ４７上の基板１０の上方に、圧着定盤５１が設置されている。この圧着定盤５１は、真空チャンバ１の天板に上下動可能に支持された支持部材５２に、その面を水平にして固定されており、支持部材５２に支持されて、上下動可能になっている。真空チャンバ１の天板には、支持部５３が設置されており、螺棒５４がその軸方向を垂直にして、支持部５３に支持されている。この螺棒５４は支持部５３内でこの支持部５３に螺合しており、螺棒５４がモータ５５の正逆回転により回転したときに、螺棒５４は、その軸方向に上下動する。螺棒５４の下端には、圧着定盤５１が固定されており、従って、モータ５５の正逆回転により、圧着定盤５１は第４ステージ４７上のガラス基板１０に対して接近離隔移動する。

偏光フィルム等の光学フィルム１２は、ロール状に巻回されて供され、このロール１１が真空チャンバ１内の軸方向を水平にしたリールに装着される。このロール１１から巻き解かれた光学フィルム１２はガイドロール９により案内されて圧着定盤５１と基板１０との間に供給される。この圧着定盤５１の近傍には、静電チャックによりフィルム１２の側部を保持するフィルム保持部材８ａ、８ｂが設置されており、このフィルム保持部材８ａ、８ｂは水平方向に移動して、光学フィルム１２を基板１０上に供給する。また、圧着定盤５１の近傍には、光学フィルム１２を切断するカッター３３が設置されている。

更に、真空チャンバ１の天板には、圧着定盤５１に設けた孔を介して基板１０に設けたアライメントマークを検出するラインＣＣＤカメラ２３，２４が設置されている。

また、シールディスペンサ部Ａには、その真空チャンバ１の天板に２個のＣＣＤカメラ２０，２１が設置されており、液晶滴下部Ｂには、その真空チャンバ１の天板にラインＣＣＤカメラ２２が設置されている。

そして、シールディスペンサ部Ａには、基板１０の縁部にシール材を噴出するシールディスペンサ３１が設置されており、液晶滴下部Ｂには、基板１０の中央部分に液晶を滴下する液晶滴下ノズル３２が設置されている。

図４（ａ）はフィルム保持部材８ａの構造を示し、（ｂ）はその配置を示す図である。なお、他のフィルム保持部材７ａ、７ｂ、８ｂの構造も、フィルム保持部材８ａと同様である。台座６１上に移動部材６２が配置され、移動部材６２上にステージ６３が配置され、このステージ６３上にフィルム保持部材８ａが設置されている。移動部材６２には螺棒６４が螺合しており、この螺棒６４の正逆回転により、移動部材６２は螺棒６４の軸方向、即ちｘ方向に往復移動することができる。光学フィルム１２は、ロール１１からｘ方向の逆方向に繰り出される。

また、移動部材６２の上に配置されたステージ６３は、ステージ６３に螺合する螺棒６５の正逆回転により、光学フィルム１２の繰り出し方向に垂直の方向（ｙ方向）に若干移動することができる。

ステージ６３上のフィルム保持部材８ａは、フィルム１２の側方の縁部を上下から挟むように、ｘ方向に垂直の断面でみてコ字形をなすハウジング７１を有し、このハウジング７１の水平に延びる上方の張り出し部分には、その下面に誘電体部７２が設けられている。そして、この誘電体部７２に接触するようにして、２個の電極７３，７４がｙ方向に離隔してハウジング７１内に内蔵されており、電極７３，７４には、電源７５から直流電圧が印加されるようになっている。

このように構成されたフィルム保持部材８ａにおいては、光学フィルム１２の縁部がハウジング７１の上方及び下方の張り出し部分の間に挿入される。そして、電源７５から電極７３，７４に直流電圧を印加すると、誘電体部７２に正及び負の電荷が出現し、フィルム１２を構成する基材の表面に、夫々負及び正の電荷が誘起される。そして、この誘電体部７２の電荷とフィルム１２の表面の電荷とが静電的に吸着し合い、所謂、静電チャックで、保持部材８ａがフィルム１２の縁部を保持する。保持部材８ａと７ａは、同時に通電されると共に同時に通電を解除され、対となって、フィルム１２の縁部を静電チャックする。また、保持部材８ｂと７ｂも、同時に通電されると共に同時に通電を解除され、対となって、フィルム１２の縁部を静電チャックする。これにより、螺棒６４がモータ等により回転駆動されて、移動部材６２が基板１０に向けて移動すると、保持部材８ａ及び７ａにより保持された光学フィルム１２が基板１０に向けて移動する。なお、保持部材８ａ、７ａの動作と、保持部材８ｂ、７ｂの動作は、夫々、独立的に行われる。即ち、保持部材８ａ、７ａは第１の保持機構、保持部材８ｂ、７ｂは第２の保持機構を構成する。

次に、上述のごとく構成された基板への光学フィルム貼付装置の動作について説明する。図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ｄ）乃至（ｆ）、図７（ｇ）乃至（ｉ）は、第１の保持機構及び第２の保持機構と、圧着定盤５１の動きを工程順に示す図である。先ず、図１に示すように、ロードロック室２内にガラス基板１０を挿入し、ロードロック室２内を真空に吸引する。その後、ロードロック室２内と真空チャンバ１内とを連結する扉を開にし、ロードロック室２内から基板１０を真空チャンバ１内の第４ステージ４７上に移載する。基板１０は、静電チャック等により第４ステージ４７に固定される。

そして、シールディスペンサ部Ａにおいて、ＣＣＤカメラ２０，２１により、基板１０の表面のアライメントマークを撮像し、基板１０を所定位置に位置合わせした後、ディスペンサ３１から基板１０の縁部に紫外光で硬化するＵＶシール材を噴射する。

その後、モータ４２を回転させて第１ステージ４３を液晶滴下部Ｂに移動させる。そして、ラインＣＣＤカメラ２２により基板１０の表面のアライメントマークを撮像し、基板１０を所定位置に位置合わせしつつ、基板１０の表面中央部に、液晶滴下ノズル３２から液晶を滴下する。図１３はこの液晶滴下部Ｂにおける基板のリアルタイムアライメント工程を示す図である。ラインＣＣＤカメラ２２は基板１０の進行方向であるｘ方向に垂直のｙ方向に２個設置されており、基板１０の幅方向の両端部近傍を撮影するようになっている。また、液晶滴下ノズル３２は、この基板１０の幅方向であるｙ方向に、複数個が１列に配置されている。そして、基板１０がｘ方向に進行すると、ラインＣＣＤカメラ２２が基板１０の表面に設けられたアライメントマーク８１を検出する。図１３（ｄ）に示すように、基板１０の幅方向の一方の端部に設けられたラインＣＣＤカメラ２２は、視野領域８２にて、基板１０の表面を観察しており、基板１０の表面に形成されたアライメントマーク８１がこの視野領域８２内で観測される。その結果、観測されたアライメントマーク８１が視野領域８２の中心線８３からずれている場合（偏倚がｙ方向にΔｙ）、モータ４４を回転させて、ステージ４５を−ｙ方向（逆ｙ方向）にΔｙだけ移動させる。これにより、図１３（ｅ）に示すように、基板１０は、−ｙ方向にΔｙだけ移動し、基板１０上のアライメントマーク８１と視野領域８２の視野中心線８３とが一致する。そうすると、ラインＣＣＤカメラ２２と、液晶滴下ノズル３２との位置関係は一定であるから、液晶滴下ノズル３２から液晶が滴下される位置は、常に、基板１０上の所定の位置になり、複数個のノズル３２から液晶を基板上に均一に且つ適切に滴下することができる。なお、ラインＣＣＤカメラ２２は、基板１０の幅方向の両端部に夫々設けることなく、少なくとも、基板１０の表面のいずれか１箇所において、アライメントマークを検出するようにしてもよい。液晶滴下ノズル３２は、基板１０上に液晶を均一に滴下するために、複数個設けることが好ましい。このようにして、基板１０のアライメントをとりつつ、液晶を基板上に滴下することができる。

その後、第１ステージ４３を光学フィルムの貼り合わせ部Ｃに移動させ、図５（ａ）に示すように、第４ステージ４７上の基板１０を圧着定盤５１の下方に位置させる。そして、図５（ｂ）に示すように、ラインＣＣＤカメラ２３，２４により基板１０の表面のアライメントマークを撮像し、第２ステージ４５，第３ステージ４６及び第４ステージ４７を微調整して、基板１０の位置を貼り合わせ部Ｃにおける所定の位置に、高精度で位置合わせする。この基板１０の位置合わせは任意である。そして、ロール１１から光学フィルム１２を繰り出し、ローラ９を介して、光学フィルム１２の先端部を第１の保持機構の保持部材８ａ、７ａ（図５には保持部材８ａのみ現れる）及び第２の保持機構の保持部材８ｂ、７ｂ（図５には保持部材８ｂのみ現れる）に導く。その後、保持部材８ａ、７ａに通電して、保持部材８ａ、７ａにより光学フィルム１２の先端部の側部を静電チャックにより保持する。保持部材８ｂ、７ｂには通電しない。

そして、図５（ｃ）に示すように、保持部材８ａ、７ａを白抜き矢印にて示すように前方（逆ｘ方向）に移動させ、光学フィルム１２をロール１１から繰り出す。このとき、保持部材８ｂ、７ｂは給電していないので、光学フィルム１２を静電チャックすることはなく、光学フィルム１２はこの停止した保持部材８ｂ、７ｂを通過する。なお、保持部材８ａ等は、図４に示すように、螺棒６４の回転により移動部材６２を逆ｘ方向に移動させることにより、前方（逆ｘ方向）に移動させるので、光学フィルム１２はその幅方向に揺動することはなく、直進性を保持して前方（逆ｘ方向）に進行する。なお、保持部材８ａ、７ａにより光学フィルム１２を静電チャックした場合、静電チャックの際又はその後、光学フィルム１２に幅方向にたるみが生じたときは、保持部材８ａ、７ａの螺棒６５を回転させて、ステージ６３を相互に離隔する方向（保持部材８ａの場合は逆ｙ方向）に若干移動させることにより、光学フィルム１２を適度の張力をもって、緊張させることができる。

そして、図６（ｄ）に示すように、保持部材８ａ、７ａを更に前方（逆ｘ方向）に移動させる。このとき、ローラ９側のラインＣＣＤカメラ２４により、ガラス基板１０上のアライメントパターンと、光学フィルム１２上のアライメントパターンとを同時に撮像し、光学フィルム１２とガラス基板１０とのアライメントを確認する。仮に、ガラス基板１０上のアライメントパターンと、光学フィルム１２上のアライメントパターンとがずれている場合は、保持部材８ａ、７ａを、両者の螺棒６５を同一量回転させることにより、保持部材８ａ、７ａの間隔を一定に保持したまま、保持部材８ａ、７ａをｙ方向又は逆ｙ方向、即ち、光学フィルム１２の幅方向に移動させる。これにより、光学フィルム１２の幅方向の位置が調整されて、光学フィルム１２とガラス基板１０との間のアライメントをとることができる。このようにして、保持部材８ａ、７ａは、光学フィルム１２と基板１０とのアライメントのずれを補正しつつ、前方（逆ｘ方向）に移動して、光学フィルムを走行させる。

図８（ａ）、（ｂ）及び図９（ａ）、（ｂ）は、上述の光学フィルム１２とガラス基板１０との間で、リアルタイムでアライメントをとる方法を示す平面図である。図９は図８の一部拡大図である。図８（ａ）及び図９（ａ）に示すように、光学フィルム１２は、第１保持機構の保持部材８ａ、７ａにより静電チャックにより保持されて走行しており、その後方には、第２保持機構の保持部材８ｂ、７ｂが配置されている。そして、基板１０には、ライン状のリアルタイムアライメント用パターン８１が形成されており、光学フィルム１２には、同様にライン状のリアルタイムアライメント用パターン９１が形成されている。そして、ラインＣＣＤカメラ２４により、パターン８１とパターン９１とがギャップＧでずれていることが検出された場合には、光学フィルム１２を保持している保持部材８ａ、７ａの位置を、前述のごとく、光学フィルム１２の幅方向に調整して、図８（ｂ）及び図９（ｂ）に示すように、パターン８１とパターン９１とが一致するように調整する。このようにして、基板１０と光学フィルム１２との位置合わせを、光学フィルム１２の走行中にリアルタイムで行うことができる。

なお、保持部材８ａ、７ａを光学フィルム１２の幅方向に移動させる代わりに、基板１０を支持している第４ステージ４７をｙ又は逆ｙ方向に移動させて、基板１０と光学フィルム１２とのアライメントをとってもよい。

次いで、図６（ｅ）に示すように、保持部材８ａ、７ａが更に進行して、ラインＣＣＤカメラ２３が光学フィルム１２上の特定のアライメントマークを認識すると、保持部材８ａ、７ａが停止し、光学フィルム１２の走行が停止する。このとき、第２保持機構の保持部材８ｂ、７ｂの電極にも電圧を印加し、保持部材８ｂ、７ｂにより光学フィルム１２を静電チャックにより保持する。これにより、保持部材８ａ、７ａと保持部材８ｂ、７ｂとにより、光学フィルム１２が適度の張力で緊張状態に保持される。

そして、図６（ｆ）に示すように、ラインＣＣＤカメラ２３，２４により、光学フィルム１２上のアライメントマークと、基板１０上のアライメントマークとを同時に撮像し、基板１０と光学フィルム１２とのアライメントを確認する。その結果、基板１０と光学フィルム１２とのアライメントマークがずれていた場合には、移動装置４０の各ステージ４３，４５，４７の位置を調整して、基板１０のｘ方向、ｙ方向及びθ方向の位置を修正する。このようにして、基板１０と光学フィルム１２とのずれを解消して高精度で相互に位置合わせをすることができる。その後、モータ５５を回転させて、圧着定盤５１を下降させ、光学フィルム１２を基板１０上に押圧する。このとき、光学フィルム１２の押圧部と他の部分との高低差がある場合は、第４ステージ４７をｚ軸方向に上昇させて、基板１０を上昇させることにより、押圧時の光学フィルム１２の押圧部と他の部分との高低差を解消するようにしても良い。

図１０は、上述のラインＣＣＤカメラ２３，２４と、圧着定盤５１と、光学フィルム１２と、基板１０との関係を示す斜視図、図１１及び図１２は圧着定盤５１と光学フィルム１２と基板１０との配置関係を示す平面図である。前述のごとくして、基板１０と圧着定盤５１とのアライメントは終了しており、また、基板１０と光学フィルム１２との間の光学フィルム走行中のリアルタイムアライメントは実行されている。本工程においては、光学フィルム１２を圧着定盤５１及び基板１０に対して所定の位置に停止させるために、光学フィルム１２と基板１０との間のアライメントをとる。

即ち、図１０に示すように、ラインＣＣＤカメラ２３，２４は、光学フィルム１２の走行方向（逆ｘ方向）に２個配置され、それらが光学フィルム１２の幅方向に各１対配置され、計４個のラインＣＣＤカメラ２３，２４が貼り合わせ部Ｃに配置されている。そして、圧着定盤５１には、その４隅部に、夫々透孔１０２，１０３が形成されており、この透孔１０２，１０３を介して、ラインＣＣＤカメラ２３，２４は圧着定盤５１の下方の光学フィルム１２及び基板１０を観察することができる。そして、図１１に示すように、光学フィルム１２には、その長手方向に延びる２本のライン上のアライメントマーク９２が、光学フィルム１２の両側縁に形成されており、ラインＣＣＤカメラ２３，２４は、透孔１０２，１０３を介して、アライメントマーク９２を観察することができる。そして、アライメントマーク９２は基本的には光学フィルム１２の長手方向に延びるライン状のマークであるが、このラインには、所定の間隔で基本ラインに垂直の付加マークが形成されており、図１２に示すように、光学フィルム１２が進行して、この付加マークの位置が透孔１０２，１０３内でラインＣＣＤカメラ２３，２４により観察されたときに、光学フィルム１２の進行を停止させる。なお、前述のごとく、基板１０と圧着定盤５１とのアライメントは、前工程で終了しているが、基板１０の４隅部に基板マーク１０ａを設けて、ラインＣＣＤカメラ２３，２４により、透孔１０２，１０３及び光学フィルム１２を透過して、基板マーク１０ａを観察することにより、圧着定盤５１と光学フィルム１２とのアライメントに加えて、更に基板１０とのアライメントも再度行うことができる。

その後、図７（ｇ）に示すように、ＵＶ光（紫外光）を基板１０の縁部に照射し、圧着定盤５１により応力を印加した状態で、紫外光により基板１０の縁部のシール材を硬化させる。これにより、光学フィルム１２が基板１０の縁部に固着され、液晶がシール材により取り囲まれて基板１０と光学フィルム１２との間に保持される。なお、ＵＶ光の照射は、図１２に示すように、圧着定盤５１の縁部に設けた透孔１０４を介して行うことが好ましい。なお、透孔１０４は、図示の簡略化のために、図１２にのみ示す。

次いで、図７（ｈ）に示すように、第１の保持機構の保持部材８ａ、７ａへの給電を停止し、保持部材８ａ、７ａによる光学フィルム１２の静電チャックを解除する。この静電チャックの解除のためには、保持部材８ａ、７ａの電極への印加電圧をオフにする他、反対電荷を与えるようにしても良い。なお、この時点で、第２の保持機構の保持部材８ｂ、７ｂの静電チャックは解除しない。そして、螺棒６４を回転させて、静電チャック解除後の保持部材８ａ、７ａを第２の保持機構の保持部材８ｂ、７ｂの近傍まで戻す。その後、第１の保持機構の保持部材８ａ、７ａの電極に電圧を印加して、保持部材８ａ、７ａにより光学フィルム１２を静電チャックにより保持した後、第２の保持機構の保持部材８ｂ、７ｂの電極への印加電圧をオフにして、保持部材８ｂ、７ｂの静電チャックを解除する。この状態で、基板１０上の光学フィルム１２は圧着定盤５１及び基板１０と、保持部材８ａ、７ａとにより、保持される。その後、カッター３３を下降させて、光学フィルム１２を切断する。

次いで、図７（ｉ）に示すように、カッター３３を上昇させると共に、圧着定盤５１を上昇させて、基板１０の拘束を解除し、基板１０をロードロック室３に移す。そして、ロードロック室３と真空チャンバ１との間を気密的に遮断し、ロードロック室３の真空を破壊して、ロードロック室３から光学フィルム貼付後の基板１０を搬出する。

このようにして、本実施形態によれば、真空チャンバ１内で、シール材の塗布（シールディスペンサ部Ａ）、液晶滴下（液晶滴下部Ｂ）、及び光学フィルムの基板への貼り合わせ（貼り合わせ部Ｃ）の３つの工程を連続して実施する。このため、従来のように、３つの工程の夫々において行っていた基板とステージとの位置合わせが本実施形態では不要となり、処理速度が向上する。

また、液晶滴下工程において、ラインＣＣＤカメラ２２により基板上のアライメントマーク８１を観測し、基板１０の幅方向（ｙ方向）の位置を調整しつつ、液晶を滴下するので、液晶滴下位置と基板との位置ずれを、リアルタイムにアライメントすることができるため、高精度で且つ処理速度が速い液晶注入が可能となる。

更に、光学フィルム１２を基板１０に貼り合わせながら、リアルタイムでアライメントを行うことができ、これにより、高精度の貼り付け位置制度を実現することができる。特に、３次元（３Ｄ）ディスプレイの場合、光学フィルムの貼り付け位置制度が光学特性に大きな影響を及ぼす。このため、本実施形態は、３Ｄディスプレイの製造に極めて有益である。

更にまた、本実施形態においては、ロール１１から巻き解かれる光学フィルム１２に一定のテンション（張力）を印加した状態で、光学フィルム１２を基板１０に貼り付けることができるので、光学フィルム１２に撓み及びしわが発生することを抑制することができる。

なお、上記実施形態では、光学フィルムの走行のために、光学フィルムを静電チャックにより保持しているが、本発明はこれに限らず、電磁クランプ及びメカニカルクランプ等の種々の手段を採用することができる。しかし、静電チャックの場合は、静電的に対象物を固定するので、ある程度過大な力が作用した場合には、保持部材と対象物とは相対的にずれることができる。このため、光学フィルム１２に走行の過程で過大な荷重が印加されることが防止される。

また、圧着定盤５１は、静電チャック機能を有するものを使用することもできる。そして、この圧着定盤を光学フィルム１２の幅方向に２個のユニットに分割し、基板１０上に供給された光学フィルム１２に前記２個のユニットを接触させ、静電チャックすると共に、ユニットを光学フィルム１２の幅方向に相互に離隔する方向に若干移動させる。そうすると、仮に、光学フィルム１２に幅方向の撓み又はしわが生じている場合は、この撓み又はしわを、光学フィルム１２の幅方向に拡がる２個のユニットにより矯正することができる。

更に、上記実施形態においては、フィルム１２のアライメントマーク９２を、圧着定盤５１の透孔１０２，１０３を介して、ラインＣＣＤカメラ２３，２４により観察することにより、光学フィルム１２と圧着定盤５１とのアライメントを行う場合について説明したが、図１４及び図１５に示すように、圧着定盤５１の大きさを小さくすることにより、圧着定盤５１の外側で、ラインＣＣＤカメラ２３，２４により、光学フィルム１２のアライメントマーク９２を観察することができる。

本発明は、液晶表示パネルのような表示パネル等の製造時において、基板に偏光フィルムのような光学フィルムを高効率で貼り付ける際に、特に有益である。

１：真空チャンバ
２，３：ロードロック室
４：台座
７ａ，７ｂ、８ａ、８ｂ：保持部材
１０：基板
１１：ロール
１２：光学フィルム
２０，２１，２２，２３，２４：ＣＣＤカメラ
３１：ディスペンサ
３２：ノズル
３３：カッター
４０：移動装置
４３，４５，４６，４７：ステージ
５１：圧着定盤
１０２、１０３、１０４：透孔

Claims

真空チャンバと、この真空チャンバ内に設置されたシール材のディスペンサを含むシールディスペンサ部と、真空チャンバ内の前記シールディスペンサ部の隣に配置され液晶滴下ノズルを含む液晶滴下部と、真空チャンバ内の前記液晶滴下部の隣に配置された下降する圧着定盤を備えたフィルム貼り合わせ部と、真空チャンバ内に配置された光学フィルムの供給部と、前記供給部から供給された前記光学フィルムの側部を保持して前記圧着定盤の下方に移動させる保持機構と、前記真空チャンバ内で基板を前記ディスペンサ部、前記液晶滴下部及び前記貼り合わせ部にこの順に搬送する移動装置と、前記保持機構を制御する制御装置とを有し、
前記保持機構は、前記光学フィルムの幅方向両側の側部を保持する１対の保持部材と、この保持部材を前記光学フィルムの移動方向に移動させる駆動部材と、を有し、
前記基板の縁部上に前記シールディスペンサ部からシール材が供給され、前記液晶滴下部から前記液晶が前記基板上の前記シール材に囲まれた領域内に滴下され、前記フィルム貼り合わせ部で前記シール材の固化により前記光学フィルムが前記基板に貼り合わされることを特徴とする基板への光学フィルム貼付装置。
前記保持機構は、更に、前記保持部材よりも前記供給部側にて、前記光学フィルムの幅方向両側の側部を保持する１対の他の保持部材と、この他の保持部材を前記光学フィルムの移動方向に移動させる他の駆動部材と、を有し、
前記制御装置は、前記圧着定盤により前記光学フィルムを前記基板に対して押圧する際に、前記保持部材と前記他の保持部材が、いずれも前記光学フィルムの側部を保持して、前記光学フィルムにその長手方向に張力を付与するように前記保持部材及び前記他の保持部材を制御することを特徴とする請求項１に記載の基板への光学フィルム貼付装置。
前記制御装置は、前記圧着定盤により前記光学フィルムを前記基板に対して押圧している状態で、前記他の保持部材が前記光学フィルムの側部を保持し、前記保持部材が、前記光学フィルムの側部の保持を解除して、前記圧着定盤よりも前記供給部側の位置に戻るように、前記保持部材及び前記他の保持部材を制御することを特徴とする請求項２に記載の基板への光学フィルムの貼付装置。
前記制御装置は、前記保持部材が戻った後、前記保持部材が前記光学フィルムの側部を保持して、前記基板へ貼付された光学フィルムを前記圧着定盤と前記保持部材との間で保持し、その後、前記他の保持部材が前記光学フィルムの側部の保持を解除するように、前記保持部材及び前記他の保持部材を制御することを特徴とする請求項３に記載の基板への光学フィルムの貼付装置。
前記圧着定盤よりも前記供給部側の位置に、前記光学フィルムを切断して前記光学フィルムの長手方向に分断するカッターが設置されており、
前記制御装置は、前記圧着定盤と前記保持部材との間で、前記光学フィルムを保持している間に前記カッターにより前記光学フィルムを切断することを特徴とする請求項４に記載の基板への光学フィルムの貼付装置。
前記保持部材及び前記他の保持部材は、静電チャックにより前記光学フィルムの側部を保持することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の基板への光学フィルムの貼付装置。
前記真空チャンバにおける前記シールディスペンサ部及び前記貼り合わせ部に夫々対応する位置に、夫々第１及び第２のロードロック室が設けられており、前記基板は前記第１のロードロック室を経由して前記真空チャンバ内の前記シールディスペンサ部に挿入され、貼り合わせ後の基板は前記貼り合わせ部から前記第２のロードロック室を経由して前記真空チャンバから外部に搬出されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基板の光学フィルムへの貼付装置。