KR20030074422A

KR20030074422A - 액정표시장치의 제조방법과 기판 조립장치

Info

Publication number: KR20030074422A
Application number: KR10-2003-0015734A
Authority: KR
Inventors: 사토시 야와타; 기요시 이마이즈미; 마사토모 엔도; 다츠하루 야마모토; 마코토 나카하라; 미츠아키 모리모토; 나오토 요코야마; 다카토시 기라
Original assignee: 가부시키가이샤 히다치 인더스트리즈; 샤프 가부시키가이샤
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2003-03-13
Publication date: 2003-09-19
Also published as: SG120920A1; KR100483518B1; CN1249495C; TWI266104B; US6922229B2; TW200304561A; US20030232561A1; CN1455287A

Abstract

본 발명의 목적은 액정기판의 크기가 대형화, 박판화하여도 진공 중에서 불량의 발생이 없고, 또한 높은 정밀도로 동일한 정도의 기판끼리를 접합시키는 것이 가능한 액정표시장치의 제조방법 및 그 기판의 조립장치를 제공하는 것이다.

한쪽의 기판을 흡인 흡착과 가압판에 내장시킨 점착수단으로 지지시켜, 액정을 적하한 다른쪽의 기판을 테이블 위에 흡인 흡착 또는 점착수단으로 지지하고, 챔버내의 감압을 진행시켜 소정의 감압도로 하측에 있는 다른쪽 기판 위의 접착제에 간극없이 접촉시킨 후 증압하고, 가압판과 테이블로 각각의 기판을 흡인 흡착하여 위치결정하면서 접합을 행하여 점착수단을 가압판내 또는 테이블내로 퇴행시킬 때는 점착부를 기판면에 대하여 비틀면서, 또는 비틀고 나서 퇴행시켜 기판의 접합을 행한다.

Description

액정표시장치의 제조방법과 기판 조립장치{MANUFACTURING METHOD OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS AND SUBSTRATE ASSEMBLING APPARATUS}

본 발명은 진공챔버내에서 접합시키는 기판들끼리를 각각 지지하고 대향시켜 감압상태에서 간격을 좁혀 접합시키는 액정표시장치의 조립방법과 기판 조립장치에 관한 것이다.

액정표시패널의 제조방법에는 2가지의 방법이 있다. 하나는 투명전극이나 박막트랜지스터 배열을 부착한 2매의 유리기판을 수㎛ 정도의 매우 접근한 간격을 가지고 접착제(이하, 시일제라고도 함)로 접합시키고(이후, 접합후의 기판을 셀이라 함), 그것에 의하여 형성되는 공간에 액정을 봉입하는 방법이다. 또 하나의 방법은 주입구를 설치하지 않도록 시일제를 클로즈한 패턴으로 형성된 한쪽의 기판 위에 액정을 적하하여 두고, 다른쪽의 기판을 한쪽의 기판 위에 배치하여 상하의 기판을 접근시켜 접합시키는 방법이다. 그런데 기판들끼리 접합시켜 액정표시장치를 조립하는 장치로서, 일본국 특개2001-133745호 공보에는 인가압력을 가하기 전에 상측 기판을 유지하는 방법으로서, 점착수단으로 지지하고, 기판 사이의 간격을 좁혀 접합시키는 기판 조립장치가 개시되어 있다. 또 구체적인 실시예로서 점착수단은 점착시트를 사용하는 방법과, 가압판내에 개구부를 설치하여 그 개구부에서 점착부재가 오르내리도록 가압판 상부에 엑츄에이터를 설치한 구성이 개시되어 있다.

상기 종래기술에서는 대기압하에서 점착수단에 기판을 접촉시켜 유지하는 구성으로 하고 있다. 이와 같이 대기압하에서 점착수단을 사용하여 기판을 유지하면, 기판 표면의 요철이나, 기판의 휘어짐 등에 의하여 기판과 점착수단 사이에 공기가 들어가는 문제가 발생하고, 챔버를 감압하여 가면, 기판과 점착수단 사이의 공기가 팽창하여 최악의 경우 기판을 유지할 수 없게 되는 경우도 있다.

본 발명의 목적은 기판 크기가 대형화, 박판화하여도 화면불량이 발생하지 않는 고진공 중에서 높은 정밀도로 접합시키기 위하여 기판을 확실하게 가압판에 유지할 수 있는 기판 접합장치와 액정기판을 접합시키는 기판 조립장치와 그 장치를 사용한 액정표시장치의 제조방법을 제공하는 것에 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태를 나타내는 기판 조립장치의 개략 단면도,

도 2는 점착지지기구의 일례의 상세도,

도 3은 기판접합의 플로우차트,

도 4는 상하 양 기판을 접합시키는 공정을 나타내는 주요부의 단면도,

도 5는 점착지지기구에 의한 점착시의 동작설명도,

도 6은 점착지지기구의 기판면으로부터 박리할 때의 동작설명도,

도 7은 가압판 및 테이블에 향상된 마찰부재를 설치한 경우의 일례를 나타낸 도,

도 8은 본 발명의 기판 접합장치의 다른 실시형태의 단면도,

도 9는 도 8의 장치의 접합동작순서의 플로우차트,

도 10은 도 8의 기판 접합을 위하여 진공챔버를 형성한 상태를 나타내는 도,

도 11은 도 8의 점착시트를 기판(액정셀 pc)면으로부터 박리하는 순서를 나타내는 부분 확대도,

도 12는 본 발명의 점착부재 박리기구의 다른 실시형태의 구성도이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 한쪽의 기판을 유지하는 가압판에 복수의 흡인 흡착용 흡인구와, 점착에 의하여 기판을 유지하는 복수의 점착수단을 설치하고, 상기 점착수단을 설치한 개구부와 기판으로 구성되는 공간부를 감압하는 감압유로를 설치한 것을 특징으로 한다. 또 다른쪽의 기판을 유지하는 테이블에도 가압판과 마찬가지로 복수의 흡인 흡착용 흡인구와 복수의 점착수단을 설치하였다. 또 점착수단을 설치한 개구와 기판으로 형성되는 공간부를 감압상태로 하고 나서, 점착수단을 기판에 가압하여 유지하도록 하였다.

또 다른 형태로서, 적어도 가압판에 있어서 기판을 대기압하에서 흡인 흡착함과 동시에 점착지지하여, 소정의 감압 환경하에서 테이블 위에 탑재한 기판과의 간격을 좁힘으로써 어느 한쪽의 기판에 설치한 접착제에 의하여 가압 접착한 후, 가압판에 설치한 점착부재를 박리하는 복수의 박리기구를 동작시켜 접합시킨 기판면으로부터 점착부재를 박리하도록 하였다.

또한 진공챔버내에 설치한 가압판과, 상기 가압판에 대향하여 간격을 두고 설치된 테이블을 구비하고, 한쪽의 액정기판을 상기 가압판에 설치한 복수의 점착수단에 의하여 유지하여 고리형상으로 시일제를 도포하고, 그 시일제로 형성된 고리형상영역 중에 액정제를 적량 적하한 다른쪽의 액정기판을 상기 테이블 위에 탑재하고, 부압, 또는 점착수단으로 지지하여 진공챔버내를 감압하고, 양 기판의 위치맞춤을 한 후, 상기 테이블과 가압판의 간격을 좁혀 가접합시킨 후, 상기 가압판에 설치한 점착수단을 박리수단으로 박리하고, 가압판을 한쪽의 기판으로부터 분리시킨 후에 진공챔버내를 대기압상태로 회복시킴으로써 2개의 기판을 압착하여 액정표시장치를 제조한다.

이하, 본 발명의 상기 일 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다. 도 1에 본 발명의 기판 접합장치의 전체구성을 나타낸다.

아래의 설명에서는, 발명의 이해를 돕기 위해 많은 특정 상세들이 언급된다. 하지만, 본 발명의 기술분야의 당업자라면, 이러한 특정 상세들 없이도 실행가능하다는 것은 자명하다. 또한, 공지된 구조는 본 발명의 명료성을 위하여 자세히 도시되지 않는다.

도 1에 있어서, 본 발명이 되는 기판 조립장치(100)는 하 챔버부(T1) 와 상 챔버부(T2)로 구성되고, 하 챔버부(T1)의 밑에는 XYθ방향 구동기구(도시를 생략한)가 구비되어 있다. 이 XY 방향 구동기구에 의하여 하 챔버부(T1)는 도면상에서 좌우의 X축방향과, X축과 직교하는 Y축방향으로 왕복할 수 있게 되어 있다. 또 θ방향 구동기구에 의하여 축(2)으로부터 진공시일(3)을 거쳐 하 기판(1a)을 탑재하는 테이블(4)을 하 챔버유닛(5)에 대하여 수직한 평면상에서 회전이 가능하게 하고 있다. 하 기판(1a)은 테이블(4) 위에 탑재되면 테이블(4)에 설치한 흡인구(7c)에 흡인 흡착된다. 또한 흡인구 (7c)에는 배관(16a)의 한쪽 끝이 접속되고, 다른쪽 끝에는 도시 생략한 밸브를 거쳐 감압(부압)원이 접속되어 있다. 이 부압원으로부터 공급된 부압에 의하여 하 기판 (1a)이 흡인구(7c)에 흡인 흡착되는 구조로 되어 있다.

상 챔버부(T2)는 상 챔버유닛(6)과, 그 내부에 가압판(7)을 설치한 구성으로 되어 있고, 상 챔버유닛(6)과 가압판(7)은 각각 독립하여 상하 이동할 수 있는 구조로 되어 있다. 즉, 상 챔버유닛(6)은 선형 부시(linear bush)와 진공시일을 내장한 하우징(8)을 가지고 있고, 샤프트(9)를 가이드로서 프레임(10)에 고정된 실린더 (11)에 의하여 상하(Z축)방향으로 이동한다. 또 가압판(7)은 샤프트(9)에 설치한 구동장치(도시 생략)에 의하여 상하(Z축)방향으로 이동한다.

또 상 기판(1b)은 가압판(7)의 하면에 설치한 흡인구(7d)에 흡인 흡착된다. 이 흡인구(7d)에는 배관(16b)의 한쪽 끝이 접속되고, 배관(16b)의 다른쪽 끝에는 도시 생략한 밸브를 거쳐 부압원이 접속되어 있다. 이 부압원으로부터 부압을 공급함으로써 상 기판(1b)이 가압판(7)에 흡인 흡착되는 구조로 되어 있다.

XYθ방향 구동기구상의 하 챔버부(T1)가 상 챔버부(T2)의 바로 밑으로 이동하여 상 챔버유닛(6)이 하강하면, 하 챔버유닛(5)의 주위에 배치하고 있는 Ｏ링(12)에 상 챔버유닛(6)의 플랜지가 접촉하여 일체가 된다. 이에 의하여 진공챔버로서 기능하는 단일유닛으로 통합되게 된다. 여기서 하 챔버유닛(5)의 주위에 설치된 볼베어링(13)은 진공에 의한 Ｏ링(12)의 턴성 변형량을 조정하는 것으로, 상하 좌우방향의 임의의 위치에 설정 가능하게 되어 있다. Ｏ링(12)의 턴성 변형량을 진공챔버내를 소정의 감압상태로 유지하고, 또한 최대의 탄성이 얻어지도록 볼베어링(13)의 위치를 설정한다. 챔버내를 감압함으로써 발생하는 큰 힘은 볼베어링(13)을 거쳐 하 챔버유닛(5)이 받고 있다. 그 때문에 뒤에서 설명하는 상하 기판의 접합시에 하 챔버부(T1)를 Ｏ링(12)의 탄성범위내에서 용이하게 미동시켜 정밀 위치 결정할 수 있다.

하우징(8)은 상 챔버유닛(6)이 하 챔버유닛(5)과 합체하여 진공챔버를 형성하고, 내부를 감압함으로써 상 챔버유닛이 변형하여도 샤프트(9)에 대하여 압력누설을 일으키지 않고 상하 이동할 수 있도록 진공시일을 내장하고 있다. 이 구성 때문에 진공챔버의 변형이 샤프트(9)에 주는 힘을 흡수할 수 있어, 샤프트(9)에 지지된 가압판 (7)의 변형을 통상적으로 방지할 수 있다. 이 때문에 가압판(7)의 하면에 점착부재(18b)에 의하여 흡인 흡착된 상 기판(1b)과, 테이블(4) 위에 유지된 하 기판 (1a)을 평행을 유지한 상태로 접합이 가능하게 된다. 또한 상기한 바와 같이 가압판(7)의 상하 이동은 샤프트(9)의 상부에 설치된 도시를 생략한 구동기구에 의한다.

상 챔버유닛(6)의 측면에 배치된 진공배관(14)은 도시 생략한 진공밸브와 배관호스로 부압원에 접속되어 있다. 이들 요소들은 진공챔버내를 소정의 압력수준으로 감압할 때에 사용된다. 또 리크밸브(17)는 진공챔버내의 진공(감압)도를 증압방향에서 임의로 조정하기 위하여 설치하고 있다. 가스퍼지밸브(gas purge valve)와 튜브(15)는 질소가스(N₂)나 청정건조공기 등의 압력원에 접속되어 있고, 이들은 진공챔버내를 대기압으로 회복시킬 때에 사용된다.

화상인식카메라(22a, 22b)는 상하 각 기판(1b, 1a)에 설치되어 있는 위치맞춤 마커(positioning markers)를 판독하기 위하여 설치하고 있다. 상 챔버유닛(6)에 설치한 구멍(6a, 6b)의 상부에는 투명한 화상인식 카메라(22a, 22b)용의 관찰창 (view ports)(23a, 23b)이 설치되어 있어 구멍(6a, 6b)으로부터 챔버내로 공기가 흘러 들지 않도록 진공차단한다. 또한 가압판(7)에도 작은 지름의 구멍(7a, 7b)이 설치되어 있어, 이 구멍(7a, 7b)을 거쳐 기판에 설치하고 있는 위치맞춤 마커를 볼 수 있다.

다음에 상 기판(1b)을 지지하는 점착부 및 그 구동부의 기구를 도 1 및 도 2를 사용하여 설명한다. 도 2에 점착지지 기구부의 상세구성을 나타낸다.

도 2에 나타내는 바와 같이 가압판(7) 또는 테이블(4)에는 개구(30)가 설치되어 있고, 이 개구(30)내에 점착부재(18)를 부착한 카트리지(35)가 회전축(33)의 끝부분에 교환이 자유롭게 부착되어 있다. 이 회전축(33)의 다른쪽 끝부분에 회전용 엑츄에이터(32)가 설치되어 있고, 이 회전용 엑츄에이터(32)는 이동 가능한 테이블(36)에 부착되어 있다. 또 이동 테이블(36)에는 상하방향으로 이동하는 상하 구동축(38)의 한쪽 끝이 고정부재(37)에 고정되고, 상하 구동축(38)의 다른쪽 끝에 상하 구동용 상하용 엑츄에이터(31)가 설치되어 있다. 또한 가압판(7) 또는 테이블(4)의 내부에는 부압원에 접속된 공도(孔道; cavity route))(39)가 설치되고, 이 공도(39)로부터 가압판(7) 및 테이블(4)의 한쪽측 표면에 관통하여 흡인구(7d, 7c)가 복수 설치되어 있다. 또 공도(39)는 개구(30)에도 연통하고 있다.

여기서, 도 2의 각 엑츄에이터(31, 32)에 대하여 도 1에서는 가압판측을 b, 테이블측을 a의 부호를 붙혀 나타내고 있다. 가압판측의 엑츄에이터(31b, 32b)의 동작으로 개구(30b)내에서 점착부재(18b)가 상하, 회전운동한다. 또한 축(33b)은 엑츄에이터(31b)의 바로 밑에서 상하, 회전이 자유롭게 시일(34b)로 시일되어 있다. 또한 개구(30b)는 공도(39)와 통하여 있고, 진공배관(16b)에 도시 생략한 밸브를 거쳐 부압원에 접속되어 상 기판(1b)을 흡인 흡착할 수 있는 구조로 되어 있다. 또한 개구 (30b)와 흡인구(7d)는 도시된 바와 같이 가압판(7)의 내부에서 통하게 않게 하고, 가압판 (7)의 기판과 접촉하는 면에 개구(30b)와 흡인구(7d)를 연결하는 홈을 형성하여 통하게 하여도 좋다.

상 기판(1b)은 점착부재(18b)의 하면에 그 점착작용으로 가압판(7)의 하면에 흡인 흡착을 하지 않아도 밀착한 형으로 유지할 수 있게 되어 있다. 이 구성에서, 상 기판(1b)을 하 기판(1a)에 대하여 수평으로 대향하여 유지할 수 있도록, 복수의 즉 점착부재 (18b)가 상 기판(1b)의 크기나 형상에 맞추어 적절한 점착면적이나 간격, 위치에 설치되어 있다.

또한 본 실시형태에서는 점착부재(18b)를 회전시키는 회전용 엑츄에이터(32) 와 상하 이동시키는 상하용 엑츄에이터(31)를 각각 설치하고 있으나, 볼나사구조 등으로 하여 하나의 엑츄에이터로 구성하는 것도 가능하다. 또 본 실시형태의 엑츄에이터는 압축기체방식을 사용하는 것, 또 전동방식에 의한 것의 어떠한 형태이더라도 실현 가능한 것은 물론이다.

다음에 하 기판(1a)은 상기한 바와 같이 테이블(4) 위에 흡인구(7c)로부터 배관(16a)에 도시 생략한 밸브와 부압원에 접속되어 흡인 흡착하는 구조로 되어 있다. 또한 본 실시형태에서는 가압판(7)과 동일한 구조로 점착부재(18a)가 내장되어 있다. 테이블(4)에 설치한 복수의 개구(30a)의 하측에 엑츄에이터(31a, 32a)가 부착되어 있다. 그 엑츄에이터(31a, 32a)로부터 윗쪽으로 신장한 축(33a)의 선단에 점착부재(18a)가 설치되어 있다. 엑츄에이터(31a, 32a)의 동작으로 개구 (30a)내에서 점착부재(18a)가 상하, 회전운동한다. 축(33a)은 축(33b)과 마찬가지로 엑츄에이터(31a)의 바로 위에서 상하, 회전운동이 자유롭게 시일(34a)로 시일되어 있다. 또한 개구(30a)는 흡인구(7c)와 통하여 있고, 배관(16a)에 도시 생략한 밸브를 거쳐 부압원에 접속되고, 하 기판(1a)을 흡인 흡착할 수 있는 구조로 되어 있다.

점착부재(18a)도 하 기판(1a)을 안정되게 유지할 수 있도록 하 기판(1a)의 크기나 형상에 맞추어 적절한 점착면적이나 간격, 위치에서 테이블(4)에 설치되어 있다. 또한 하 기판(1a)을 테이블(4)에 고정하기 위하여 점착부재(18a)를 사용하는 대신에 기계적인 핀이나 롤러를 사용하여도 좋다. 하 기판(1a)을 흡인 흡착 이외의 핀, 롤러로 고정하는 이유는 챔버내의 감압을 진행하여 가는 과정에서 챔버내의 진공(감압)도가 하 기판(1a)을 흡인 흡착하는 진공(감압)도보다 높아졌을 때 발생하는 압력차로 인하여 하 기판(1a)을 테이블(4)에 고정할 수 없기 때문이다. 그때문에 장치 자체의 여러가지의 구동원, 바닥, 부압원 등의 가진원으로부터 발생된 진동, 또는 상하 기판의 접합시에 시일이나 액정의 접촉저항에 의하여 하 기판(1a)이 어긋나지 않도록 하기 위하여 기계적인 핀이나 롤러에 의하여 하 기판(1a)을 유지하는 것이다.

다음에 도 3 내지 도 6을 사용하여 본 발명의 기판 조립장치에 있어서의 액정표시장치를 제조하는 공정에 대하여 설명한다. 도 3에 액정기판 접합과정의 플로우차트를 나타낸다. 도 4에는 각 단계에서 장치의 동작상태를 나타낸다. 도 5에는 기판 접합에 있어서의 점착 지지기구의 동작을 나타낸다. 도 6에 1차 접합후에 점착 지지기구를 기판면으로부터 박리하는 동작의 설명도를 나타낸다.

먼저, 상측 액정기판(1b)을 로봇핸드 등으로 가압판(7)의 밑으로 반입한다 (S 1). 그후 가압판(7)에 설치한 흡인 흡착구에 부압을 공급함으로써 상측 액정기판 (1b)은 흡인 흡착되어 유지된다(S2). 또 하측 액정기판(1a)은 로봇핸드 등으로 테이블(4) 위로 반입되고(S3), 테이블(4)에 대하여 위치 결정된 후, 흡인 흡착으로 고정된다(S4). 또한 하측 액정기판(1a)의 상측 표면의 바깥 둘레에는 시일제(19)가 클로즈한 패턴으로 도포되어 있고, 그 안쪽에는 적량의 액정(20)이 적하되어 있다. 또 한 본 실시형태에서는 시일제(19)를 하측 액정기판(1a)에 설치하고 있으나, 상측 액정기판, 또는 양쪽의 액정기판에 설치하여도 좋다. 이 상태를 도 4a에 나타내고 있다.

그후 하 챔버부(T1)를 상 챔버부(T2)의 위치로 이동시킨다(S5). 도 4b는 XYθ방향 구동기구 위의 하 챔버부(T1)가 상 챔버부(T2)의 바로 밑으로 이동하여 하측 액정기판(1a)과 상측 액정기판(1b)이 대향한 상태이다. 상측 액정기판(1b)은 상기한 바와 같이 이미 가압판(7)에 대하여 흡인구(7d)에 의하여 흡인 흡착으로 유지되어 있다. 또한 개구(30b)도 부압원에 연결하는 구성으로 되어 있기 때문에 개구 (30b)에도 흡인 흡착되어 있다. 이때 도 5a에 나탄는 바와 같이 상 기판(1b)면과 점착부재(18b)는 서로 떨어진 상태이고, 점착부재(18b)의 점착면과 상측 액정기판 (1b) 사이는 소정의 감압(진공)상태로 되어 있다. 이 상태로부터 도 5b에 나타내는 바와 같이 엑츄에이터(31b)의 동작으로 점착부재(18b)를 상측 액정기판면측으로 이동시켜 상측 액정기판(1b)에 점착시킨다(S6). 이와 같이 상측 액정기판(1b)에 점착부재(18b)를 점착동작시킬 때는 흡인 흡착용 진공배관(16b)을 통하여 개구(30b)와 기판면으로 형성된 공간부도 감압한 상태로 되어 있다. 이 때문에 기판과 점착부재 사이로 공기가 들어 가는 일 없이 진공챔버내를 감압하여도 소정의 점착력을 유지할 수 있다. 예를 들면 개구(30b)와 기판면으로 형성되는 공간을 감압하지 않고 기판과 점착부재 사이로 공기가 들어간 상태의 경우에 진공챔버내를 감압하여 가면 기판과 점착부재 사이의 공기층이 팽창한다. 이 때문에 점착력이 저하하여 기판을 점착지지할 수 없게 된다.

또 본 동작은 하측 액정기판(1a)과 점착부재(18a) 사이에서도 거의 동시에 행하여지나(S6), 상기한 바와 같이 하측 액정기판(1a)은 중력방향에서 테이블(4) 위에위치해 있기 때문에 점착부재(18a)로 고정하지 않고 기계적인 핀이나 롤러로 고정하여도 좋다.

이와 같이 상하 기판(1b, 1a)을 세트한 후, 도 4c에 나타내는 바와 같이 실린더(11)에 의하여 상 챔버유닛(6)을 하강시키고, 하 챔버유닛(5)의 주위에 배치하고 있는 Ｏ링(12)에 상 챔버유닛(6)의 플랜지를 접촉시켜 상하 챔버부(T1, T2)를 일체로 한다(S7). 그후 진공배관(14)을 통하여 챔버내의 공기를 배기한다(S8). 상 챔버유닛(6)과 하 챔버유닛(5)이 일체가 된 진공챔버내의 감압이 진행됨에 따라 가압판 (7)으로부터 상측 액정기판(1b)을 흡착하는 감압도와 진공챔버내의 감압도의 차가 작아져 가압판(7)의 흡인 흡착작용은 없어지나, 상측 액정기판(1b)은 점착부재(18b)에 의하여 유지되어 있기 때문에 낙하하는 일은 없다.

이때 점착부재(18b)의 점착면과 상 기판(1b) 사이에 공기가 들어가 있지 않기 때문에 점착력이 변화하는 일 없이 고정상태가 유지된다. 그 때문에 감압 중에 공기의 팽창에 의한 점착력의 저하나 상측 액정기판(1b)의 낙하와 같은 문제는 일어나지 않는다. 또 하측 액정기판(1a)에 대해서도, 점착부재(18a)의 점착면과 하측액정기판(1a) 사이는 공기가 들어 가는 일 없이 서로 점착 고정되어 있으므로 공기의 팽창에 의한 점착력의 저하 또는 상측 액정기판(1b)의 변위는 발생하지 않는다.

그런데 진공챔버내가 소정의 진공수준에 도달하면 도 6a에 나타내는 바와 같이 상하 양 기판(1b, 1a)의 위치맞춤을 행하면서 샤프트(9)상의 도시 생략한 상하 구동기구를 동작시켜 가압판(7)을 강하시킨다. 상하 구동기구의 동작으로 상측 액정기판(1b)이 하측 액정기판(1a)의 상면의 바깥 둘레에 클로즈한 패턴으로 도포된 시일제(19)를 간극없이 접촉, 또는 찌부러 뜨리기에 충분한 인가압력이 가해져 상하 양 액정기판(1b, 1a)을 소정 간격으로 접합시킨다(S9). 이 상태를 확대한 도면이 도 6a이다. 이 단계에서 하측 액정기판(1a)과 상측 액정기판(1b)은 시일제(19)로 견고하게 접합된다. 이 때문에 이후 진공챔버내를 증압하여도 클로즈한 시일 패턴내는 상기한 소정의 감압도가 유지되고, 그 결과 완성된 접합 액정기판내로 들어가는 공기는 매우 적게 된다.

다음에 상기한 바와 같이 진공챔버내를 리크밸브(17)를 통하여 소량의 대기를 도입하여 흡인구(7d)내의 부압보다도 높은 소정의 감압도로 증압하고, 그 압력차에 의하여 상하 각각의 액정기판의 유지를 가능하게 한다(S 10). 이 유지력을 사용하여 다시 위치결정동작을 행하면서 소정의 최종 인가압력까지 가압판(7)으로 가압한다 (S 11). 이 동작을 행하는 이유는 상 기판(1b)이 시일제(19)에 접촉한 후의 가압과정에서도 위치결정동작을 행하지 않으면 가압시의 액정이나 시일제의 저항에 의하여 기판이 어긋나버리기 때문이다.

이와 관련하여 기판끼리의 위치맞춤은, 상 챔버유닛(6)에 설치한 관찰창 (23a, 23b)으로부터 화상인식카메라(22a, 22b)로 상하 각 기판에 설치되는 위치맞춤 마커를 판독하여 화상처리에 의하여 위치를 계측하고, 하 챔버(T1)의 도시 생략한 XYθ방향 구동기구를 미동시켜 높은 정밀도의 위치맞춤동작을 행한다. 이 미동에 있어서 Ｏ링(12)이 극단적으로 변형되지 않고 소정의 감압상태가 유지되도록 볼베어링(13)에 의하여 상하 챔버유닛(6, 5)의 간격이 유지되고 있다.

접합 종료후, 상하 각각의 액정기판(1b, 1a)으로부터 점착부재(18b, 18a)를 제거할 때에는 도 6(b)에 나타낸 동작을 행한다. 즉, 상측 액정기판(1b)측은 엑츄에이터(32b)를 화살표방향으로 회전 동작시켜 점착부재(18b)를 비틀면서, 또는 비틀고 나서 엑츄에이터(31b)를 동작시켜 점착부재(18b)를 기판면으로부터 퇴행시킨다. 하측 액정기판(1a)측도 마찬가지로 엑츄에이터(32a)를 화살표방향으로 회전 동작시켜 점착부재(18a)를 비틀면서, 또는 비틀고 나서 엑츄에이터(31a)를 동작시켜 점착부재(18a)를 액정기판면으로부터 퇴행시킨다(S 12). 상기의 비틀기동작은 액정기판으로부터 점착부재를 벗겨내기 쉽게 하기 위하여 필요한 수단이다. 비틀기방향은 도 6(b)에 나타내는 방향과 반대이어도 좋다. 또 점착부재를 퇴행시킬 때는 각각의 개구(30a, 30b)의 둘레 가장자리부가 각각의 액정기판(1b, 1a)의 이동을 저지한다. 따라서 상기한 비틀기와 퇴행동작으로 점착부재를 액정기판으로부터 용이하게 벗겨낼 수 있다.

그 후, 진공챔버내에 가스퍼지밸브(15)를 개방하여 질소가스(N₂)나 청정건조공기 등을 공급하여 내부를 퍼지(purge)하면서 내압을 대기압으로 회복시키고(S 13), 흡인구(7d)로부터의 액정기판 흡착을 해제하여 가압판(7)을 상승시킨다(S 14). 이후 상 챔버유닛 (6)을 상승시키고, 하 챔버부(T1)를 최초의 위치[도 4(a)]로 이동하여(S 15) 서로 접합시킨 후의 셀(pc)을 테이블(4)부터 인출한다(S 16). 접합시킨 후의 상하 기판, 즉 셀(pc)은 주위의 대기압으로 상하면이 균일하게 눌러져 정밀도 좋게 소정의 셀 간격에 도달한다. 이상의 동작으로 기판의 접합동작이 완료된다. 상기 대기압하에서 기판 사이의 간격이 소정의 셀 간격이 되면 시일제에 빛을 조사하여 경화시켜 접합작업이 완료된다. 또한 기계적인 가압종료후(단계 S 12 종료후)에 빛을 조사하여 시일제를 가고정하는 경우도 있다. 또 점착부재에 의한 기판의 유지동작을 하 챔버(T1)를 이동한 후에 행하도록 하고 있으나, 하 챔버를 이동하기 전에 행하여도 좋다. 또한 점착부재를 기판면으로부터 박리하는 동작에 관해서도 진공챔버내를 대기압으로 회복하고 나서 행하여도 좋다.

또한 상기 실시형태에서는 가압판측의 점착부재를 박리하는 동작을 가압판에의한 최종 가압이 종료하고 나서 행하고 있다. 이에 대하여 흡인 흡착에 의한 지지를 할 수 없는 상태(점착지지의 상태)로 기판을 1차 가압한 후, 챔버내를 증압하여 흡인 흡착으로 기판을 유지한 상태로 하였을 때에 점착부재를 비틀면서 기판면으로부터 박리하고, 그 후 가압판에 의하여 위치 맞춤하면서 최종 인가압력을 가하여도 좋다.

다음에 도 6, 도 7을 사용하여 본 발명의 다른 실시형태의 액정표시장치의 제조방법을 설명한다.

이 실시형태에서는 상하 액정기판을 상기한 실시형태와 같이 가압판과 테이블에 세트한 후, 진공챔버내를 소정의 감압상태로 한다. 그 후 도 6(a)에서 설명한 바와 같이 상하 양 기판(1b, 1a)의 위치맞춤을 행하면서 샤프트(9)상의 도시 생략한 상하 구동기구를 동작시켜 가압판(7)을 강하시킨다. 이에 의하여 상측 액정기판 (1b)이, 하측 액정기판(1a)의 상면의 바깥 둘레에 클로즈한 패턴으로 도포된 시일제 (19)에 접촉할 때까지 근접시킨다. 상기한 실시형태는 이후 진공챔버내의 압력을 흡인구(7d)내의 부압력보다도 높은 소정의 감압도로 증압하고, 그 압력차에 의하여 상하 각각의 액정기판을 흡인력으로 유지하고, 또한 위치결정을 행하면서 소정의 최종 인가압력까지 가압하였다.

그러나 이 실시형태는 진공챔버의 증압에 의한 압력차를 이용하지 않는다. 즉, 가압판(7) 및 테이블(4)의 기판과의 접촉면에 도 7에 나타내는 바와 같이 마찰계수가 큰 수지(24) 또는 고무(25)를 부분적으로 형성한다. 그리고 가압위치 결정시에 가압판(7)과 테이블(4)에 대한 액정기판(1a, 1b)의 수평방향의 미끄러짐을 마찰력으로 방지한다. 이에 의하여 챔버내를 증압하지 않고, 그대로의 감압도를 유지한 상태에서 다시 위치결정을 행하면서 소정의 최종 인가압력까지 가압판(7)으로 가압한다. 상기한 수지(24) 또는 고무(25)는 가압판(7)과 테이블(4)의 접촉면의 전면에 형성하여도 좋다. 또한 간략한 설명을 위하여 도 7에는 흡인구, 개구, 점착부재나 주위의 부분은 생략하고 있다.

접합후 상하 각각의 기판으로부터 점착부재를 벗겨낼 때 및 그 이후의 동작은 상기한 실시형태와 동일하게 행한다.

본 발명은 이상 설명한 실시형태에 한정하지 않고, 이하와 같이 실시하여도 좋다.

(1) 점착부재(18b)의 점착면과 상측 액정기판(1b) 사이에 공기가 들어 가는 일 없이 점착 가능하게 하기 위하여 흡인구(7d) 와 개구(30b)는 통하고 있는 구조로 하고 있으나, 이 구조로 하지 않고 점착부재(18b)의 점착면에도 액정기판을 흡착하는 1개소 이상의 흡인 흡착구입를 설치하여 대기압하에서 점착면을 액정기판에 접촉시켜 흡착과 점착으로 유지한 후, 감압을 진행시키는 과정에서 발생하는 점착면과 기판 사이의 팽창한 공기를 즉시 점착면의 흡인 흡착수단으로 흡인하여 액정기판의 낙하를 방지하여도 좋다. 이 경우 개구(30b)는 진공챔버내와 통하게 한다.또한 하측 액정기판(1a)측의 구조도 동일하게 된다. 또 개구(30b)를 흡인구(7d)와 연결되게 하는 것이 아니고, 따로 부압원과 접속하게 하는 구성으로 하여도 좋다.

(2) 상기 (1)의 다른 방법으로서, 점착부재(18b)의 점착면을 요철형상으로 형성하여 대기압하에서 기판 접합시에 볼록부분으로 공기가 들어가기 어렵게 하고, 또한 감압을 진행시키는 과정에서 발생하는 점착면의 볼록부분과 액정기판 사이에 있는 팽창한 공기를 즉시 오목부분으로부터 진공챔버내로 배출시켜 상측 액정기판의 낙하를 방지하여도 좋다. 이 경우 개구(30b)는 진공챔버내와 통하게 한다. 또한 하측 액정기판(1a)측의 구조도 동일하게 된다.

(3) 흡인구는 가압판(7) 또는 테이블(4)의 표면에 딤플가공을 행하여 이 홈부를 이용하여 각각의 액정기판을 흡인 흡착하여도 좋다.

다음에 본 발명의 다른 실시형태를 도 8을 사용하여 설명한다.

도 1에서는 가압판(7) 또는 테이블(4)에 복수의 점착부와 구동부로 이루어지는 기판 유지기구를 구비하고 있다. 이에 대하여 도 8의 구성에서는 기판 유지기구를 구성하는 점착재를 가압판(7) 및 테이블(4)의 면 전체에 설치하였다. 그리고 가압판 및 테이블(4)의 면 전체에 설치한 점착재를 벗겨내기 위하여 점착재면으로부터 돌출하여 기판면에 접촉하여 점착재를 기판으로부터 제거하는 점착재 박리기구를 복수 설치한 구성으로 하였다.

이하, 본 실시형태의 기판 유지기구에 대하여 설명한다.

본 실시형태의 테이블(4)의 기판 유지기구는 철제 플레이트(41a)와 그 위에 접착 고정된 점착부재인 점착시트(adhesive sheet)(42a)로 구성되어 있다. 이후,이 기판 유지기구를 점착지지기구라고 하는 경우도 있다. 또 테이블(4)에는 흡인구(7c)가 설치되어 있고, 이 흡인구(7c)는 기판 유지기구의 철제 플레이트 (41a) 및 점착시트(42a)에도 연결되어 설치하고 있다. 하 기판(1a)은 테이블(4) 위에 설치한 기판 유지기구 위에 탑재된다. 탑재된 하 기판(1a)은 점착시트부에 설치한 흡인구(7c)에 흡인 흡착됨과 동시에, 점착시트(42a)에 점착 고정된다. 또한 배관(16a)의 한쪽 끝이 흡인구(7c)에 접속되고, 다른쪽 끝에는 도시 생략한 밸브를 거쳐 감압(부압)원이 접속되어 있다. 이 부압원으로부터 공급된 부압에 의하여 하 기판(1a)이 흡인구(7c)에 흡인 흡착되는 구조로 되어 있다.

또한 상기한 기판 유지기구는 테이블(4)의 한쪽 끝면측에 설치한 스토퍼 (44a)에 철제 플레이트(42a)의 한쪽 끝을 가압함으로써 위치맞춤되고, 테이블(4)의 다른쪽 끝면측에 설치한 브래킷(44a)을 거쳐 누름나사(45a)로 철제 플레이트 (41a)의 다른쪽 끝면을 누름으로써 그 위치를 유지한다. 또 테이블(4)내에는 자석(43a)이 복수 설치되어 있고, 이 자력에 의하여 철제 플레이트(41a)를 흡착하여 유지한다. 즉, 기판 유지기구는 자석의 자기력과 누름나사(45a)의 힘으로 테이블(4) 위에 유지되는 구성으로 되어 있다.

또 가압판(7)의 테이블(4)에 대향하는 표면에는 가압판용 기판 유지기구가 설치되어 있다. 이 기판 유지기구는 테이블측과 마찬가지로 가압판(7)측에는 철제 플레이트(41b)가, 테이블(4)측에는 점착시트(42b)가 설치되어 있다.

가압판(7)에는 흡인 흡착용 흡인구(7d)가 설치되고, 이 흡인구(7d)는 기판 유지기구인 철제 플레이트(41b)와 점착시트(42b)에도 연결되도록 설치하고 있다.또상 기판(1b)은 점착시트(42b)의 하면에 설치한 흡인구(7d)에 흡인 흡착된다. 이 흡인구(7d)는 배관(16b)의 한쪽 끝이 접속되고, 배관(16b)의 다른쪽 끝에는 도시생략한 밸브를 거쳐 부압원이 접속되어 있다. 이 부압원으로부터 부압을 공급함으로써 상 기판(1b)이 점착시트(42b)면에 흡인 흡착되어 점착에 의하여 고정되는 구조로 되어 있다.

기판 유지기구는 먼저 설명한 테이블(4)의 경우와 마찬가지로, 가압판(7)내에 배치한 복수의 자석(43b)과, 위치맞춤용 스토퍼(44b)와 가압판(7)에 설치한 브래킷 (46b)을 거쳐 철제 플레이트(41b)의 끝면을 누르는 누름나사(45b)에 의하여 가압판(7)에 위치결정되어 유지된다.

또 테이블(4) 및 가압판(7)에는 각각에 설치한 점착시트(42a, 42b)를 기판면으로부터 벗겨내기 위하여 복수의 박리기구를 설치하고 있다. 이 박리기구는 누름축(누름부재)(48a, 48b)과, 누름축을 상하로 구동하기 위한 구동기구를 구성하는 엑츄에이터(47a, 47b)로 구성하고 있다. 또한 누름축(47a, 47b)이 이동하는 개구부 (30a, 30b)는 흡인구(7c, 7d)의 유로와 연결되어 있고, 개구부(30a, 30b)에서도 흡인 흡착력이 작용하도록 구성하고 있다. 여기서 개구(30b)와 흡인구(7d)는 도시한 바와 같이 가압판(7)의 내부에서 통하지 않게 하는 대신, 가압판(7)의 기판과 접촉하는 면에 개구(30b)와 흡인구(7d)를 연결하는 홈을 형성하여 통하게 하여도 좋다. 또 개구(30b)로부터의 흡인 흡착 및 가압분리를 하지 않을 경우는 시일(34b)로 밀봉하지 않고 개구(30b)를 가압판(7)의 밖으로 통하게 하여 개구(30b)내를 챔버내의 압력상태와 동일하게 하여도 좋다.

또한 상 기판(1b)은 점착시트(42b)의 하면에 그 점착작용으로 가압판(7)의 하면에 흡인 흡착을 하지 않아도 밀착한 형태로 유지할 수 있도록 되어 있다. 즉, 점착시트(42b)는 상 기판(1b)을 하 기판(1a)에 대하여 수평으로 대향시키도록 유지할 수 있도록, 상 기판(1b)의 크기, 형상에 맞추어 적당한 점착면적이나 간격으로 형성되어 있다. 또 본 실시예에서는 하 기판(1a)도 테이블(4)에 대하여 상기한 구조와 동일하게 되어 있다.

다음에 액정표시장치를 제조하는 공정에 대하여 도 9를 사용하여 설명한다. 도 9는 접합순서의 플로우차트이다. 먼저 상측 액정기판(1b)은 로봇핸드 등으로 반입하여(S 100) 가압판(7)의 하부에 있는 점착시트(42b)에 대하여 점착과 흡인 흡착으로 유지된다(S 102). 또한 이와 같이 흡인구에 부압을 인가하여 흡인 흡착함과 동시에, 점착시트(42b)에 점착하여 유지하도록 하였기 때문에 흡인 흡착하지 않고 점착만으로 기판을 유지하는 경우에 비하여 흡인용 부압의 영향으로 액정기판과 점착시트 사이에 공기층이 남을 확률이 저감된다. 만약 공기층이 있는 상태로부터 액정기판주위를 감압한 경우, 점착시트(42b)와 상측 액정기판(1b)의 사이에 남은 공기가 팽창하여 점착력이 저하하여 상측 액정기판(1b)이 낙하할 가능성이 있다. 앞서 설명한 실시형태에서는 점착시트의 액정기판과 접하는 면은 평탄한 상태로 하고 있다. 그 때문에 상측 액정기판의 낙하에 대한 안전성을 더욱 올리기 위해서는 점착시트면에 액정기판보다 큰 범위로 요철이나 홈을 형성함으로써, 부압이 점착면에 작용하여 잔류 공기층이 생기지 않도록 함과 동시에, 만약 잔류 공기층이 있는 경우에도 주위를 감압함으로써 잔류 공기층이 팽창하더라도 점착면의 볼록부로부터 공기가 기판의 밖으로 배출되기 쉽게 요철을 형성하여도 좋다. 하나의 방법은 액정기판을 흡인 흡착하기 위한 흡인구는 볼록면에 형성한다. 다른 방법으로서 요철이나 홈의 범위를 기판의 바깥 둘레보다도 약간 작게 형성하고, 또한 흡인구를 오목면에 형성하여 공기를 오목면으로부터 흡인함으로써 액정기판의 낙하를 방지할 수도 있다. 이 경우, 볼록면에도 흡인구를 형성하면 볼록면에 남아 있는 팽창공기가 오목면으로부터 흡인될 뿐만 아니라, 볼록면으로부터도 흡인되기 때문에 더욱 효과적이게 된다.

하측 액정기판(1a)도 로봇 등으로 반입하여(S 103) 테이블(4)의 상부에 있는 점착시트(42a)에 대하여 점착과 진공흡착으로 고정된다(S 104). 본 실시형태에서는 하측 액정기판측에 액정(20)을 적하하고. 다시 주위를 시일하기 위한 접착제(19)가 미리 도포되어 있다. 여기서도 액정기판 주위를 감압한 경우, 점착시트(42a)와 하측 액정기판(1a)의 사이에 남은 공기가 팽창하여 하측 액정기판(1a)이 변위가 생길가능성이 있기 때문에, 상측 액정기판(1b)의 경우와 마찬가지로 점착시트면에 요철이나 홈을 형성한다. 단, 하측 액정기판(1a)은 중력방향으로 테이블(4) 위에 위치해 있기 때문에 점착시트(42a)로 고정하지 않고 기계적인 핀이나 롤러로 고정하여도 좋다. 또한 본 실시형태에서는 접착제(19)를 하측 액정기판(1a)에 도포하였으나, 상측 액정기판(1b)측에 도포하여도 좋다.

이 상태로부터 도 8에 나타내는 바와 같이 XYθ방향 구동기구 위의 하 챔버부 (T1)가 상 챔버부(T2)의 바로 밑으로 이동(S 105)한다. 하측 액정기판(1a)과 상측 액정기판(1b)이 대향하고, 실린더(11)에 의하여 상 챔버유닛(6)을 하강시키고, 하 챔버유닛(5)의 주위에 배치되어 있는 Ｏ링(12)에 상 챔버유닛(6)의 플랜지를 접촉시켜 상하 챔버부(T1, T2)를 일체로 한다(S 106). 그 후, 진공배관(14)으로부터 감압배기를 행한다(S 107). 상 챔버유닛(6)과 하 챔버유닛(5)이 일체가 된 진공챔버내의 감압이 진행됨에 따라, 가압판(7)으로부터 상측 액정기판(1b)을 흡착하는 감압도와 진공챔버내의 감압도의 차가 작아져, 가압판(7)으로부터의 흡인 흡착작용은 없어진다. 그러나 상측 액정기판(1b)은 점착시트(42b)에 의하여 점착지지되어 있다. 이때 점착시트(42b)의 점착면은 상기한 바와 같은 요철이나 홈이 형성되어 있기 때문에 감압 중에 공기의 팽창에 의한 점착력의 저하나 상측 액정기판(1b)의 낙하와 같은 문제는 일어나지 않는다. 또 하측 액정기판(1a)에 대해서도 점착시트 (42a)의 점착면도 상기한 바와 같은 요철이나 홈이 형성되어 있기 때문에, 감압 중에 공기의 팽창에 의한 점착력의 저하나 하측 액정기판(1a)의 변위는 발생하지 않는다.

그런데 진공챔버내가 소정의 감압도에 도달하면, 상하 양 액정기판(1b, 1a)의 위치맞춤을 행하면서 샤프트(9)상의 도시 생략한 상하 구동기구를 동작시켜 가압판 (7)을 강하시키고, 상하 양 액정기판(1b, 1a)을 원하는 인가압력으로 접합시킨다(S 108).

이와 관련하여 기판끼리의 위치맞춤은 먼저 상 챔버유닛(6)에 설치한 관찰창 (23a, 23b)으로부터 화상인식카메라(22a, 22b)로 상하 각 액정기판에 설치되는 위치 맞춤 마크를 판독한다. 화상처리부에서는 카메라로부터 보내져 온 화상신호를 화상처리하여 마크위치를 계측하고, 하 챔버(T1)의 도시 생략한 XYθ방향 구동기구를 미동시켜 높은 정밀도의 위치맞춤동작을 행한다. 이 미동에 있어서 Ｏ링(12)이 극단적으로 변형하지 않고 원하는 감압상태가 유지되도록 볼베어링(13)이 상하 챔버유닛 (6, 5)의 간격을 유지하고 있다.

접합 종료후의 상하 액정기판, 즉 셀(pc)로부터 점착시트(42b, 42a)를 박리할 때의 동작으로 이행한다. 도 10 내지 도 11에 나타내는 동작으로 행한다. 먼저 도 10과 도 11(a)는 챔버내의 감압하에서 접합이 종료한 상태를 나타낸 것이다. 이 상태에서는 도면과 같이 개구(30b, 30a)내의 누름축(48b, 48a)(이후, 누름핀이라고 하는 경우도 있다)은 각각 셀(pc)의 액정기판(1b, 1a)측으로부터 떨어진 상태로 있다. 다음, 도 11(b)에 나타내는 바와 같이 셀(pc)을 구성하는 상측 액정기판 (1b)에 대하여 엑츄에이터(47b)의 작동에 의하여 누름축(48b)을 화살표방향으로 하강시켜 접합된 상측 액정기판(1b)면을 소정의 압력으로 가압하고(S 109), 그 상태에서 가압판(7)을 상승시킨다(S 110). 이 때 누름축(48b)은 셀(pc)의 상측 액정기판 (1b)을 소정의 압력으로 하측으로 가압하고 있기 때문에, 상측 액정기판(1b)으로부터 점착시트(42b)를 벗겨낼 수 있다(이 박리방법을 이후 가압박리라고 부른다) (S 111). 이후, 누름축(48b)을 상승시켜 셀(pc)의 상측 액정기판(1b)으로부터 떼어 낸다(S 112). 다음에 챔버내를 대기압상태로 회복시켜 상 챔버유닛(6)을 상승시킨다 (S 113). 남은 셀(pc)은 하측의 누름축(48a)을 상승시켜 점착시트(42a)로부터 벗겨낼 수 있다(S 114). 그 후 하 챔버를 수평이동하여 접합한 액정기판[액정 셀(pc)] 을 반출한다(S 115).

또한 셀(pc)의 상측 액정기판(1b)으로부터 점착시트(42b)를 박리하는 경우,상기 실시예에서는 누름축(48b)으로 상 기판(1b)에 소정의 압력을 가하는 가압박리를 설명하였으나, 누름축(48b)이 하강하여 상측 액정기판(1b)에 접촉하였을 때 축 (48b)의 정지위치를 일단 고정하고, 이후 가압판(7)을 상승시킴과 동시에, 가압판(7)의 상승량과 동일한 만큼 누름축(48b)을 동기 하강 동작시켜 위치를 바꾸지 않도록 하여 벗겨내어도 좋다(이 박리방법을 이후, 위치고정 박리라고 부른다).

또 누름축(48b)의 누름동작으로 셀(pc)의 상 기판(1b)으로부터 점착시트 (42b)를 벗겨내기 전에 흡인구(7d) 및 개구(30b)로부터 상측 액정기판(1b)면에 정압의 공기 또는 가스를 분출하여 점착시트(42b)와 상측 액정기판(1b)면으로부터 점착시트의 면을 일부분 떼어내게 하여 두면, 상측 액정기판에 무리한 힘을 가하지 않고도 누름축(48b)으로 눌러 벗겨낼 수 있다. 마찬가지로 셀(pc)의 하측 액정기판 (1a)을 점착시트(42a)로부터 벗겨낼 때도 누름축(48a)의 누름동작을 행하기 전에 흡인구 (7c) 및 개구(30a)로부터 하측 액정기판(1a)면에 정압의 공기 또는 가스를 분출하여 점착시트(42a)면의 일부를 하측 액정기판(1a)면으로부터 일부분 떼어내게 하여 두면, 하측 액정기판에 무리한 힘을 가하지 않고도 누름축(48a)으로 눌러 박리할 수 있다. 또한 상기 실시형태에서는 점착부재를 1매의 점착시트으로 구성하고 있는 것으로 설명하였으나, 접합시키는 기판이 큰 경우, 즉 가압판(7) 및 테이블(4)의 면적이 큰 경우는 복수로 분할된 점착시트를 가압판(7) 및 테이블(4)면에 설치하는 구성으로 하여도 좋다.

또한 본 실시형태에서의 점착기구는 가압판(7) 및 테이블(4)에 철제 플레이트 (41a, 41b)의 도움으로 설치하도록 하고 있으나, 철제 플레이트 대신에 플라스틱 또는 세라믹 플레이트부재를 사용하여 설치하여도 좋다. 이 경우, 플라스틱 또는 세라믹 플레이트부재를 가압판(7) 및 테이블(4)에 고정하는 기구를 강건하게 할 필요가 있다. 또 점착부재를 테이블 또는 가압판면에 직접 설치하는 방식으로도 상기 점착기구를 실현할 수 있다.

또 가압판(7)에 내장한 엑츄에이터(44b)는 1개의 유닛으로서 복수의 누름축 (48b)을 동작시키는 구조이어도 좋다. 또한 테이블(4)에 내장한 엑츄에이터(44a)도 동일한 구조로 해도 좋다.

다음에 도 12를 사용하여 본 발명의 다른 실시형태를 설명한다.

본 실시형태에서는 점착부재를 기판면으로부터 박리하는 박리기구의 구성을 바꾼 것이다. 본 실시형태의 박리기구는 가압판(7)의 내부에 가압면측으로 돌출시킨 복수의 누름핀(누름축)(48)을 설치한 핀 지지판(55)(고정판)을 가압판(7)의 가압면판(7n)에 설치한 누름스프링 지지핀(56)과 누름스프링(54) 및 핀 지지판용 스토퍼 (53)에 의하여 상하로 자유롭게 이동 가능하도록 설치하고 있다. 이 핀 지지판 (55)의 상측 (가압면측과는 반대의 면측)에 지지판(57)이 설치되어 있고, 이 지지판 (57)부분을 가압판을 구동하는 샤프트(9)에 설치한 구동판에 설치한 실린더(50)에 의하여 신축하는 핀 지지 푸시로드(51)를 누름으로써 누름핀(48)으로 상측 액정기판 한 면을 눌러 점착부재(42)를 상측 액정기판면으로부터 박리하도록 한 것이다. 또한 샤프트 (9)의 구동판과 상측 챔버(6) 사이에 벨로즈(58)가 설치되어 있어서, 챔버내를 감압하여도 챔버내의 감압상태를 유지할 수 있도록 하고 있다. 또 핀 지지판 푸시로드(51)와 상 챔버유닛(6) 사이에도 시일부재(52)가 설치되어 있어 챔버내의 감압상태를 유지할 수 있다.

테이블(4)측도 기본적으로 가압판측과 대략 동일한 구성으로 되어 있다. 가압판측과 다른 점은, 핀 지지판 푸시로드(62)를 상하 운동시키는 구동원인 실린더(60)를 하 챔버유닛에 설치한 점이다. 가압판측도 실린더(50)를 상 챔버유닛 (6)에 설치하여도 좋으나, 이 경우 가압판(7)이 상하로 이동하기 때문에, 핀 지지판 푸시로드 (51)의 행정을 가압판(7)의 이동분만큼 크게 잡을 필요가 있다.

이상과 같이 본 실시형태에서는 누름핀 각각에 구동원을 설치할 필요가 없어져 장치구성을 간략화할 수 있다는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 가압판 및 테이블의 적어도 어느 한쪽에 복수의 흡착구멍으로 이루어지는 흡인 흡착기구와, 시트형상의 점착부재를 구비한 점착지지기구를 설치하여 대기압하에서 기판을 흡착 유지함과 동시에 점착지지시켜, 챔버내를 감압하여 가는 과정에서 흡인 흡착력이 감소하여도 점착력으로 기판을 유지하고, 소정의 감압상태로 기판을 가압함으로써 기판을 접합하고, 접합 종료후, 가압판 및 테이블에 설치한 복수의 누름축으로 이루어지는 박리기구를 사용하여 접합이 종료한 기판면으로부터 점착부재를 박리하는 구성으로 한 것이다.

이상과 같이 흡인력과 점착력을 병용함으로써, 대기압하에서 액정기판을 유지한 채로 감압하여도 액정기판을 위치 어긋남 없이 유지할 수 있어 높은 정밀도의 접합을 행할 수 있고, 접합 종료후도 점착부재를 액정기판면으로부터 박리할 수 있는 것이다.

또한 상기 기판으로서는 액정표시장치용 기판을 예로 하여 설명하였으나, 플라즈마 디스플레이나, 일렉트로 루미네센스(EL) 표시장치 등의 기판과 표시장치의 조립에도 사용할 수 있음은 물론이다.

이에 의하여 액정기판의 크기가 대형화, 박판화하여도 진공 중에서 제조불량의 발생이 없고, 또한 높은 정밀도로 동일한 정도의 액정기판끼리를 접합시킬 수 있다.

지금까지 본 발명은 예시적인 실시예를 참조하여 예시 및 기술되었지만, 본 기술분야의 당업자라면 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않고도 여러가지 변경, 생략 및 부가가 가능하다는 것을 이해할 수 있다. 따라서, 본 발명은 특정 실시예로 제한되지 않으며, 첨부된 청구항에 기재된 특징들이 내포되거나 그것의 등가 범위내에서 구현될 수 있는 모든 실시예를 포함한다는 것은 자명하다.

Claims

접합시키는 한쪽의 액정기판을 가압판측에 설치한 점착지지기구에 의하여 유지하고, 접합시키는 다른쪽의 액정기판에 적량의 액정을 적하하여 테이블 위에 유지하여 상기 액정기판들을 대향시키고, 어느 하나의 액정기판에 설치한 접착제에 의하여 감압된 환경하에서 간격을 좁혀 접합시키는 액정표시장치의 제조방법에 있어서,

상기 한쪽의 액정기판을 대기압하에서 흡인 흡착력을 작용시켜 흡인 흡착하고, 그 상태에서 상기 점착지지기구를 동작시켜 액정기판을 점착부재로 지지하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 가압판에 설치한 점착지지기구의 점착부재로 한쪽의 액정기판을 지지하고, 양 액정기판을 소정의 인가압력으로 접합을 행한 후에, 상기 점착부재를 액정기판면으로부터 비틀면서, 또는 비틀고 나서 박리시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

챔버내를 소정의 감압상태에서 양 액정기판을 접합한 후, 상기 챔버내를 가압하여 흡인 흡착력이 작용하는 대기압상태를 만든 후, 인가압력을 작용시킨 상태에서 상기 점착지지기구를 구동하여 상기 액정기판면으로부터 상기 점착부재를 박리시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
접합시키는 한쪽의 기판을 가압판측에 설치한 점착지지기구에 의하여 지지하고, 접합시키는 다른쪽의 기판을 테이블 위에서 지지하여 상기 액정기판들을 대향시켜, 상기 기판의 어느 한쪽에 설치한 접착제에 의하여 감압한 환경하에서 간격을 좁혀 접합시키는 액정표시장치의 제조방법에 있어서,

한쪽의 기판을 가압판에 내장시킨 점착수단으로 지지하여 양 기판의 접합을 행하고 나서 점착부재를 가압판내로 퇴행시킬 때, 상기 점착부재를 기판면에 대하여 비틀면서, 또는 비틀고 나서 퇴행시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제 4항에 있어서,

상기 양 기판의 접합은 챔버내를 소정의 감압도까지 감압한 후에 상기 가압판을 동작시켜, 상기 기판의 어느 한쪽에 설치한 접착제를 찌그러뜨림으로써 접합시킨 후, 상기 기판을 흡인 흡착으로 흡착유지할 수 있을 때까지 챔버내 압력을 증압하고, 흡인 흡착한 상태에서 위치맞춤 마크를 관측하여 위치를 맞추면서 다시 가압판으로 소정의 인가압력에 도달할 때까지 가압하고, 그 후 상기 점착부재를 비틀면서 퇴행시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
접합시키는 한쪽의 기판을 지지하는 가압판과;

상기 가압판측에 설치한 점착지지기구와;

접합시키는 다른쪽의 기판을 지지하는 테이블과;

상기 가압판 또는 테이블의 적어도 어느 한쪽에 설치한 구동기구에 의하여 기판 사이의 간격을 좁혀, 적어도 한쪽의 기판에 설치한 접착제에 의하여 감압한 환경하에서 접합을 행하는 기판조립장치에 있어서,

상기 가압판에 부압에 의하여 기판을 지지하는 복수의 흡인구를 설치하는 동시에,

상기 흡인구로부터 상기 점착지지기구의 점착부재를 설치한 개구에 연결되는 기체유로를 설치한 것을 특징으로 하는 기판조립장치.
제 6항에 있어서,

상기 점착지지기구는 기판을 지지하는 점착부재와 상기 점착부재를 기판면으로부터 비틀면서 후퇴시키는 구동기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 기판조립장치.
제 6항 또는 제 7항에 있어서,

상기 점착지지기구를 상기 테이블측에도 설치한 것을 특징으로 하는 기판조립장치.
접합시키는 한쪽의 액정기판을 가압판에서 지지하고, 접합시키는 다른쪽의 액정기판 위에 적량의 액정을 적하하여 테이블 위에서 지지하여 상기 액정기판들을 대향시켜 적어도 어느 한쪽의 액정기판에 설치한 접착제에 의하여 진공 중에서 간격을 좁혀 접합시키는 액정표시장치의 제조방법에 있어서,

상기 가압판에 탈착 가능하게 설치한 점착부재로 상기 한쪽의 액정기판을 지지하여 양 액정기판의 접합을 행한 후, 가압판으로부터 적어도 하나 이상의 누름부재를 액정기판측으로 돌출시킴으로써 액정기판을 가압하여 상기 점착부재를 액정기판으로부터 박리하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제 9항에 있어서,

상기 테이블에 설치한 점착부재로 상기 다른쪽의 액정기판을 지지하여 양 액정기판의 접합을 행한 후, 상기 테이블측에 설치한 적어도 하나 이상의 누름부재를 액정기판면으로 돌출시킴으로써 액정기판을 가압하여 상기 점착부재를 액정기판으로부터 박리하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
진공챔버내의 위쪽에서 한쪽의 기판을 지지하고, 접합시키는 다른쪽의 기판을 진공챔버내의 아래쪽에서 지지하여 양 기판을 대향시켜 적어도 어느 하나의 기판에 설치한 접착제에 의하여 감압환경하에서 양 기판의 간격을 좁혀 기판끼리를 접합시키는 기판조립장치에 있어서,

상기 가압판에서 탈착 가능하게 시트형상의 점착부재를 구비한 점착지지기구와, 상기 점착지지기구에 의하여 지지된 기판면으로부터 상기 점착부재를 박리하기 위한 기판 푸시로드와 상기 기판 푸시로드를 구동하는 구동기구로 이루어지는 박리기구를 설치한 구성으로 한 것을 특징으로 하는 기판조립장치.
제 11항에 있어서,

상기 테이블에 상기 점착지지기구와, 기판 누름축과, 상기 누름축을 구동하는 구동기구로 이루어지는 박리기구를 설치한 것을 특징으로 하는 기판조립장치.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,

상기 점착지지기구는 철제 플레이트에 점착부재를 접착한 구성이고, 상기 가압판 또는 테이블에 설치한 자석에 의하여 지지되는 구성인 것을 특징으로 하는 기판조립장치.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,

상기 박리기구의 기판 누름축이 이동하는 부분의 상기 점착지지기구부분에 관통구멍을 설치한 것을 특징으로 하는 기판조립장치.
제 11항에 있어서,

상기 가압판에 흡인 흡착용 흡인구를 설치함과 동시에, 상기 점착지지기구에도 상기 흡인구에 맞추어 기판 흡착측에까지 연속적으로 연결되도록 흡인 흡착용관통구멍을 설치하고 있고, 상기 관통구멍으로부터 돌출하여 점착부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판조립장치.
제 11항에 있어서,

상기 박리기구가 복수의 누름축을 설치한 고정판과, 상기 고정판을 구동하는 구동기구로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판조립장치.