JPH03157615A - 液晶表示板用ガラス基板の貼合せ方法及びその貼合せ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は液晶表示板を構成するガラス基板（上下電極板
）の貼合せ方法及びその貼合せ装置に関する。

（従来の技術） 液晶表示板（ＬＣＤ）は、透明導電性電極をコートした
２枚のガラス基板間に数μｍのスペーサを用いてシール
材の内側に液晶を封入したもので、その２枚のガラス基
板は位置合せマークによって狂いなく貼合せられている
。

ところで、従来における２枚のガラス基板の貼合せは、
作業者が顕微鏡で２枚のガラス基板の位置合せマークを
見てマーク合せを行ない、それを加圧貼着工程に移して
一体化するといったものである。

（発明が解決しようとする課題） 上記した従来の方法は２枚のガラス基板の位置合せが手
動によるため作業のスピードが遅いと共に、位置合せの
精度も作業者によってバラ付きが発生し易く、高精度の
ものが得られにくいといった問題点を有する。

本発明は上述した従来の事情に鑑みてなされたもので、
その目的とする処は高精度のものを能率良く生産するこ
とが出来る方法及び装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明が講じた技術的手段
は、予じめ所定のパターンの電極及び位置合せマークが
パターニングされ、且つ表面にスペーサを散在した下側
基板と、電極及び位置合せマークがパターニングされ、
且つ周縁に沿ってシール材を塗布した上側基板を夫々別
々に搬送し、下側基板は位置決め芯出しして表面に紫外
線硬化型樹脂を塗布する一方、上側基板は位置決め芯出
し後１８０°反転してシール材塗布面を下側に向けて夫
々貼合せ機構に送り込み、合着した上・下側基板の位置
合せマークを顕微鏡とカメラからなるマーク検出手段の
検出データに基づいて下側基板を移動調整してマーク合
せを行ない、マーク合せが完了した時点で上下両基板を
加圧すると同時に紫外線硬化型樹脂の塗布個所に紫外線
を照射して上下両基板を貼合せ一体化する方法である。

又、上記方法を実施するための装置は、上・下側基板を
夫々水平状態で別々に搬送する搬送機構と、その搬送機
構に連接して設けた芯出し機構と、下側基板の表面周囲
に紫外線硬化型樹脂を塗布する塗布機構と、その塗布後
の下側基板を貼合せ機構の下定盤に移載する移載機構と
、芯出し後の上側基板を１８０°反転する反転機構と、
反転した上側基板を貼合せ機構の上定盤へ移載する移載
機構と、貼合せ機構に設けた位置合せマークの検出機構
と、検出機構の検出データに基づいて下側基板を吸着保
持した下定盤を移動させる移動機構と、紫外線照射機構
とから成ることを特徴とする。

上・下側基板の位置合せマークは粗調整用マークと微調
整用マークの二種類とし、夫々のマークは基板表面に対
角線状に配置表示されている。

貼合せ機構に設けられる位置合せマークの検出機構は位
置合せマークの表示形態に合わせて粗調整用と微調整用
が夫々対角線状に配置されている。

又、上・下側基板の搬送機構は夫々基板を１枚宛、一定
間隔で搬送するものでも、或いは複数枚を一時的に貯留
するストッカーを装備してもよいものである。

（作用） 上記方法によれば、上・下側基板はパターン認識手法を
用いてＸ、Ｙ、θ方向の位置合せが精度良く行なわれる
と共に、上・下側基板の搬入から貼合せ完了品の排出ま
でを連続して機械的に行なうことが出来る。

（発明の効果） 本発明に係る液晶表示板用ガラス基板の貼合せ方法は以
上の如き方法としたものであるから、上・下側基板の貼
合せ一体化を高精度で能率良く行なうことが出来る。し
かも、上・下側基板は紫外線硬化型樹脂の塗布及び照射
によって貼合せ一体化するため、位置合せ状態が変化す
るといったことはなく、正確に貼合せることが出来る。

又、貼合せ装置は上・下側基板の供給から貼合せ完了品
の排出までを連続して自動的に行なうことが出来ると共
に、位置合せの精度を高めて能率良く貼合せすることが
出来る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図は装置全体を示し、ガラス基板に電極
及び粗調整用と微調整用の２種類の位置合せマークを表
示すると共に、表面上に数μｍのスペーサを散在した下
側基板ＡＩと、ガラス基板に電極及びその電極を囲む如
くシール材が塗着され、且つそのシール材の外側に粗調
整用と微調整用の２種類の位置合せマークを表示した上
側基板Ａ２とを夫々別々に水平状態で搬送する搬送機構
Ｂ、　　Ｃ，その搬送機構Ｂ、　　Ｃの終端に連接して
配置した芯出し機構り、　　Ｅ、下側基板ＡＩの芯出し
機構りに付帯して設けた紫外線硬化型樹脂の塗布機構Ｆ
１上側基板Ａ２の芯出し機構Ｅの個所に設けた反転機構
Ｇ１紫外線硬化型樹脂を塗布した下側基板Ａ１を貼合せ
機構Ｊに供給する移載機構Ｈ１反転した上側基板Ａ２を
貼合せ機構Ｊに供給する移載機構に１１上・下側基板を
合着する貼合せ機構Ｊ１その貼合せ機構Ｊに供給された
上・下基板の位置合せマークを透視検出する検出機構に
１その検出機構にの検出データに基づいて下側基板ＡＩ
を移動調整する移動機構Ｌ１位置合せ完了後の上・下側
基板を加圧して貼着一体化するための紫外線照射機構Ｍ
１更に貼着済製品の排出機構Ｎで構成されている。

下側基板Ａ１は、ガラス基板１に透明導電性電極（図示
省略）及び位置合せ粗調整マーク２と微調整マーク３が
対角線状に配置して表示され、且つ表面には数μｍのス
ペーサ４が散在されている。

又、下側基板Ａ１に表示される粗調整マーク２と微調整
マーク３は正方形の枠型に表示する。

上側基板Ａ２はガラス基板１°に透明導電性電極（図示
省略）及び位置合せの粗調整マーク５と微調整マーク６
が対角線状に配置して表示され、且つ表面には液晶を封
入するためのシール材７が塗着されている。又、上側基
板Ａ２に表示される粗調整マーク５と微調整マーク６は
前述した下側基板Ａ１に表示された正方形枠、形の粗調
整マーク２、微調整マーク３の内側に入る正方形に表示
する。

下側基板Ａ＋及び上側基板Ａ２を水平状態で搬送する搬
送機構Ｂ、　　Ｃは、ローラコンベヤによって構成され
、その終端部の手前位置にはストッカー（図示省略）を
設けて搬送機構以降の機構にトラブルが発生したような
時、順次搬送されてくる上・下基板を一時的にストック
するようにしである。

搬送機構Ｂ、　　Ｃの終端に設置される芯出し機構り、
Ｅは機械的な芯出しで、基板の前縁と側縁とに衝合する
よう平面り字形に配置したピン８とそのピン８に対し基
板を押し付ける押し付は部材９とから成り、押し付は部
材９は前縁を衝合させる部材と側縁を衝合させる部材の
二部材から成り、それらは何れも上・下基板の搬送の邪
魔にならない位置に待機し、芯出しテーブル上に基板が
送り込まれると同時に上下、左右２前後動して基板に当
接して芯出しを行なうものである。

芯出し機構りで芯出しが行なわれた下側基板Ａ１は芯出
し機構りの左右側部に配置した紫外線硬化型樹脂の塗布
機構Ｆによって下側基板Ａ１の中央部左右両側位置に該
樹脂がスポット状に塗布される。

塗布機構Ｆは紫外線硬化型樹脂を収容したシリンジ１０
が取付アーム１１に支持され、そのアーム１１は上下動
且つ水平回動自在に取付けられている。

紫外線硬化型樹脂の点付けが完了した下側基板Ａ１は移
載機構Ｈによって貼合せ機構Ｊに供給される。

移載機構Ｈは下側基板Ａｔの左右側縁をクランプするク
ランプ部材１２と、そのクランプ部材１２を上下させる
エアシリンダ１３と、下側基板Ａ１をクランプしたクラ
ンプ部材１２を芯出し機構りの位置から貼合せ機構Ｊの
位置まで移動させる移動手段１４で構成されており、ク
ランプ部材１２はエアシリンダによって開閉作動するよ
うに構成されている。

又、クランプ部材１２の移動手段１４はボールネジ機構
で構成されている。

芯出し機構Ｅで芯出しが行なわれた上側基板Ａ２はシー
ル材７の塗布面が上方を向いているため、それを１８０
°反転させてシール材７の塗布面を下向きとする反転機
構Ｇが芯出し機構Ｅの側部に配置されている。

その反転機構Ｇは上側基板Ａ２のシール材７の塗布面と
反対側の面に吸着する左右２個宛の吸着パット１５、そ
の吸着パット１５を取付けたアーム１６、アーム１６を
１８０°反転させる反転手段１７及びアーム１６を保持
した枠体を移載機構Ｉへの受は渡し位置まで水平移動さ
せる移動手段１８で構成され、上記吸着パット１５は真
空ポンプ２７に接続されて吸着パットに吸引力が働き、
上側基板Ａ２を吸着保持して１８００反転するようにな
っている。又、吸着パット５を取付けたアーム１６は芯
出し機構Ｅのテーブル面より下方に待機し、芯出し完了
後に上動して上側基板Ａ２の下面に吸着するようになっ
ている。

１８０°反転してシール材７の塗布面を下向きとした上
側基板Ａ２は移載機構Ｉによって貼合せ機構Ｊに供給さ
れる。

移載機構Ｉは前述した下側基板Ａ１の移載機構と同様、
上側基板Ａ２の左右側部をクランプするクランプ部材１
９と、そのクランプ部材１９を取付けたアーム２０を上
下させる昇降手段２１と、そのアーム２０を水平移動さ
せる移動手段２２とで構成され、クランプ部材１９はエ
アシリンダによって開閉作動するように構成されている
。

貼合せ機構Ｊは、下側基板Ａ１を吸着保持する下定盤２
３と、上側基板Ａ２を吸着保持する上定盤２４と、その
上定盤２４の昇降手段２５及び下定盤２３をＸ、Ｙ、θ
方向に移動調整する移動手段２６とで構成され、下定盤
２３と上定盤２４は真空吸引力が作用するように真空ポ
ンプ２７に接続されている。又、上定盤２４の昇降手段
２５は、上定盤２４を垂下連結した４本の支柱２８の上
端が連結板２９に固着され、その４本の支柱２８が門形
の基枠３０を貫通して上下動自在に支持されると共に、
該基枠３０と連結板２９との間に位置して支柱２８にス
プリング３１が弾圧装着され、上定盤２４が自重で最下
死点まで降下するのが防止されている。更に基枠３０と
連結板２９との間にはには駆動回転するボールネジ４９
によって上下摺動する支承板３２が設けられ、その支承
板３２で連結板２９が載承支持され、支承板３２の下降
に伴ない連結板２９も下降し、該支承板３２が最下死点
に到達する以前にスプリング３１で受は止められるよう
にしである。そして、上・下側基板の加圧を行なうため
の上定盤２４の下動は基枠３０に固定したエアシリンダ
３３の作動で行なわれるようになっている。

又、上定盤２４を垂下した４本の支柱２８はその長さ方
向の一部分が基枠３０に対し、上下摺動可能に係合され
、上定盤２４が前後左右方向にズしたすしないようにな
っている。

上記貼合せ機構Ｊに装備される検出機構には、上・下側
基板に表示された位置合せマークを検出するもので、下
側基板Ａ１と上側基板Ａ２に夫々対角線状に表示された
粗調整用マーク２，５を検出し得る位置に対応設置した
２台の粗調整用カメラ３４と、下側基板Ａ１と上側基板
Ａ２に夫々対角線状に表示された微調整用マーク３，６
を検出し得る位置に対応設置した２台の微調整用カメラ
３５から成り、粗調整用カメラ３４と微調整用カメラ３
５は顕微鏡とカメラの組合せによって構成されている。

又、粗調整用カメラ３４は手動調整摘まみ３６ａ。

３６ｂによってＸ方向、Ｙ方向に移動調整自在に支持さ
れており、貼合せに供給される基板のサイズ及びその基
板に表示される位置合せマークの表示位置等によって予
じめ調整セットされ、上・下定盤に上・下側基板が吸着
保持された状態のもとで粗調整用マーク２．５がその視
野に入るようになっている。更に、粗調整用カメラ３４
は焦点調整のためにモータ３７によって上下動自在に支
持されている。

微調整用カメラ３５は前述した粗調整用カメラ３４がと
らえた粗調整用マーク２と５とのズレ量によって移動さ
れるもので、そのＸ方向、Ｙ方向の移動はモータ３Ｂ、
　３９の作動によって行なわれ、モータ４０によって上
下動され焦点調整が行なわれるようになっている。

上記検出機構にの検出データによって移動調整される下
定盤２３の移動機構りは、Ｘ方向移動用モ−タ４１と、
Ｙ方向移動用モータ４２で構成されている。

紫外線照射機構Ｍは、下側基板ＡＩに塗布された紫外線
硬化型樹脂に紫外線を照射するもので、下側基板Ａ１の
塗布位置に対応した上定盤の所定箇所が円形に開穿され
、その通孔内に光源の光を導入するファイバーが設けら
れ、位置合せ完了後、上・下側基板を加圧した状態で紫
外線を照射し得るようにしである。

貼合せが完了した上・下側基板の排出機構Ｎは、貼合せ
基板Ａ３の上面を吸着する吸着パット４３と、その吸着
パットを取付けたアームを上下されるエアシリンダ４４
と、そのアームを貼合せ機構Ｊの位置から排出用コンベ
ア４６の位置まで移動させる移動手段４５で構成され、
吸着パット４３に真空ポンプ２７が接続され、バルブの
開閉によって吸着作用のＯＮ、ＯＦＦが行なわれるよう
になっている。又、吸着パット４３を備えたアームの移
動手段４５はボールネジ機構で構成されている。

排出用コンベア４６はローラコンベヤで構成され、その
移送路の途中には貼合せ不良品の排出手段４７が設けら
れ、その不良品は上下動するストッカー４８に収容自在
とされている。

尚、排出用コンベア４６以後の構成は、次の処理工程と
の関係によって適宜変更し得るものである。

又、図中、４９は画像処理コントロール盤、５０はモニ
ター用ＣＲＴである。

次に、上述した貼合せ装置の動作について説明すると、
スペーサを散在した下側基板ＡＩと、シール材が塗布さ
れた上側基板Ａ２は平行に設置された搬送機構Ｂ、　　
Ｃで夫々別々に搬送され、下側基板ＡＩは芯出し後、紫
外線硬化型樹脂が煮付は塗布され、移載機構Ｈによって
貼合せ機構Ｊの下定盤２３上に供給載承される。（第６
図参照）又、上側基板Ａ２も芯出し後、反転機構Ｇによ
って１８０°反転されてシール材７の塗布面が下向きと
され°、移載機構Ｉに受は渡され、その移載機構Ｉによ
って貼合せ機構Ｊの上定盤２４の下面に吸着保持される
。（第７図参照） 次に、貼合せ機構Ｊにおける上定盤２４の昇降手段２５
が作動して上側基板Ａ２を吸着保持した上定盤２４が下
定盤２３上の下側基板Ａ１の間近まで降下し、下側基板
Ａｔと上側基板Ａ２との位置合せが検出機構Ｋによって
行なわれる。

その位置合せは、先ず２台の粗調整用カメラ３４の視野
に下側基板ＡＩの粗調整用マーク２と上側基板Ａ２の粗
調整用マーク５がとらえられ、両マーク２と５との間に
おけるＸＳＹ、θのズレがとらえられる（第１３図参照
）。そのズレ量は画像処理コントロール盤で演算され、
そのズレ量を無くする方向に下定盤２３がＸ方向、Ｙ方
向、θ方向に移動すると同時にマーク５のズレ量から微
調整カメラ３５による微調整のカメラ位置が出力され、
微調整用カメラ３５が移動してその視野内に上側基板Ａ
２に表示された微調整用マーク６がとらえられる（第１
５図参照）。次に、下定盤２３がＸ方向、Ｙ方向、θ方
向に移動して、第１６図に示す如く微調整用マーク３の
中心に微調整用マーク６が位置することで位置合せが完
了する。

しかる後、エアシリンダ３３が作動して上定盤２４が下
動され、下側基板Ａｌ上に上側基板Ａ２が加圧され、そ
の加圧下で前述した位置合せの完了した基板相互のズレ
が生じないかを検出機構にで検査し、位置のズレが無け
ればその加圧状態のもとて紫外線が照射されて、紫外線
硬化型樹脂の硬化が行なわれる（第１０図、第１１図参
照）。

しかる後、エアシリンダ３３の加圧動作が解除され、且
つ昇降機構２５が作動して上定盤２４が上方に引き上げ
られ、貼合せ基板Ａ３は下定盤２３上に載承保持される
。そして、その貼合せ基板Ａ３は下定盤２３上に移動し
てきた排出機構Ｎの吸着パット４３で吸着保持され、貼
合せ機構Ｊより排出される（第１２図参照）。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し第１図は平面図、第２図は
一部切欠正面図、第３図は貼合せ機構部分の拡大一部切
欠正面図、第４図は同一部切欠平面図、第５図は同一部
切欠側面図、第６図乃至第１２図は貼合せ動作を示す工
程図、第１３図乃至第１６図は位置合せの手順がモニタ
ー用ＣＲＴに表示された模式図、第１７図は装置の作動
順を示す工程流れ図である。 図中、 ＡＩ　＝下側基板　　　　Ａ２　：上側基板Ａ３　：貼
合せ基板　　　Ｂ、Ｃ：搬送機構り、Ｅ：芯出し機構　
　Ｆ：塗布機構 Ｇ：反転機構　　　　　Ｈ，Ｉ：移載機構Ｊ：貼合せ機
構　　　　Ｋ：検出機構 Ｌ：移動機構　　　　　Ｍ：紫外線照射機構Ｎ：排出機
構 ２．５：粗調整用マーク ３．６：微調整用マーク 特許　出　願人　　　信越エンジニアリング株式会社 ９６一 第 １３ ら 図 第１４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）液晶表示板を構成する電極を印刷した２枚のガラ
   ス基板の貼合せ方法であって、予じめ所定のパターンの
   電極および位置合せマークがパターニングされ、且つ表
   面にスペーサを散在した下側基板と、電極及び位置合せ
   マークがパターニングされ、且つ周縁に沿ってシール材
   を塗布した上側基板を夫々別々に搬送し、下側基板は位
   置決め芯出しして表面に紫外線硬化型樹脂を塗布する一
   方、上側基板は位置決め芯出し後１８０°反転してシー
   ル材塗布面を下側に向けて夫々貼合せ機構に送り込み、
   合着した上・下側基板の位置合せマークを顕微鏡とカメ
   ラからなるマーク検出手段の検出データに基づいて下側
   基板を移動調整してマーク合せを行ない、マーク合せが
   完了した時点で上下両基板を加圧すると同時に紫外線硬
   化型樹脂の塗布個所に紫外線を照射して上下両基板を貼
   合せ一体化することを特徴とする液晶表示板用ガラス基
   板の貼合せ方法。
2. （２）上・下側基板を夫々水平状態で別々に搬送する搬
   送機構と、その搬送機構に連接して設けた芯出し機構と
   、下側基板の表面周囲に紫外線硬化型樹脂を塗布する塗
   布機構と、その塗布後の下側基板を貼合せ機構の下定盤
   に移載する移載機構と、芯出し後の上側基板を１８０゜
   反転する反転機構と、反転した上側基板を貼合せ機構の
   上定盤へ移載する移載機構と、貼合せ機構に設けた位置
   合せマークの検出機構と、検出機構の検出データに基づ
   いて下側基板を吸着保持した下定盤を移動させる移動機
   構と、紫外線照射機構とから成ることを特徴とする液晶
   表示板用ガラス基板の貼合せ装置。