KR20030095324A

KR20030095324A - 접착 기판 제조 장치 및 접착 기판 제조 방법

Info

Publication number: KR20030095324A
Application number: KR10-2003-0036672A
Authority: KR
Inventors: 무라모또다까노리; 오오노다꾸야; 고마쯔가즈시게; 하시즈메고오지; 아다찌쯔까사; 미야지마요시마사; 나까시마가쯔히로
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2002-06-11
Filing date: 2003-06-09
Publication date: 2003-12-18
Also published as: TW594298B; JP2004070274A; US20030226633A1; US20060005920A1; JP4243499B2; TW200401928A; CN1291272C; CN1469172A

Abstract

본 발명의 과제는 접착 기판의 제조 불량을 저감할 수 있는 접착 기판 제조 장치를 제공하는 것이다.

프레스 장치(17)의 챔버(32) 내에는 기판(W2, W1)을 보유 지지하는 가압판(33a), 테이블(33b)이 대향하여 설치된다. 가압판(33a)은 지지 기둥(34)을 거쳐서 제2 지지판(26)에 현수 지지되고, 테이블(33b)은 지지 기둥(37)을 거쳐서 위치 결정 스테이지(36)에 지지된다. 또한, 챔버(32)의 상측 용기(32a)는 지지 기둥(34)을 둘러싸는 벨로우즈(35)를 거쳐서 제2 지지판(26)에 현수 지지되고, 하측 용기(32b)는 지지 기둥(37)을 둘러싸는 벨로우즈(38)를 거쳐서 위치 결정 스테이지(36)에 지지된다. 그리고, 제2 지지판(26) 및 위치 결정 스테이지(36)는 강성이 높은 베이스판(21) 및 지지 프레임(22)에 지지되어 있다.

Description

접착 기판 제조 장치 및 접착 기판 제조 방법 {METHOD AND APPARATUS FOR FABRICATING BONDED SUBSTRATE}

본 발명은 접착 기판 제조 장치 및 접착 기판 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display ; LCD) 등의 2매의 기판을 소정의 간격으로 접착한 기판(패널)을 제조할 때에 사용하기 적합한 접착 기판 제조 장치 및 접착 기판 제조 방법에 관한 것이다.

최근, LCD 등의 평면 표시 패널은 대형화 및 경량화(박형화)가 진행되는 동시에, 저비용화의 요구가 한층 높아져 오고 있다. 이로 인해, 2매의 기판을 접착하여 패널을 제조하는 장치에 있어서는 수율을 향상시켜 생산성을 높이는 것이 요구되고 있다.

액정 표시 패널은, 예를 들어 복수의 TFT(박막 트랜지스터)가 매트릭스형으로 형성된 어레이 기판과, 컬러 필터(적색, 녹색, 청색)나 차광막 등이 형성된 컬러 필터 기판이 매우 좁은 간격(수㎛ 정도)으로 대향하여 설치되고, 그들 2매의 유리 기판 사이에 액정이 봉입되어 제조된다. 차광막은 콘트라스트를 얻기 위해 및 TFT를 차광하여 광리크 전류의 발생을 방지하기 위해 이용된다. 어레이 기판과 컬러 필터 기판은 열경화성 수지를 포함하는 밀봉재(접착제)로 접착되어 있다.

그런데, 액정 표시 패널의 제조 공정에 있어서, 대향하는 유리 기판 사이에 액정을 봉입하는 액정 주입 공정에서는, 예를 들어 TFT가 형성된 어레이 기판과 컬러 필터 기판(대향 기판)을 밀봉재를 거쳐서 접착한 후에, 상기 밀봉재를 경화시킨다. 다음에, 그 접착 후의 기판과 액정을 진공조에 넣어 밀봉재에 개구한 주입구를 액정에 침지한 후 조 내를 대기압으로 복귀시킴으로써 기판 사이에 액정을 주입하고, 주입구를 밀봉하는 방법(진공 주입법)이 이용되어 왔다.

그에 반해 최근에는, 예를 들어 어레이 기판 주위에 프레임형으로 형성한 밀봉재의 프레임 내의 기판면 상에 규정량의 액정을 적하하여 진공 속에서 어레이 기판과 컬러 필터 기판을 접착하여 액정 봉입을 행하는 적하 주입법이 주시되고 있다. 이 적하 주입법은 진공 주입법과 비교하여 액정 재료의 사용량을 대폭으로 저감할 수 있고, 액정 주입 시간을 단축할 수 있는 등의 이점이 있어 패널의 제조 비용의 저감이나 양산성 향상의 가능성을 갖고 있다.

(특허 문헌 1)

일본 특허 공개 평11-326922호 공보

그런데, 종래의 적하법에 의한 제조 장치에서는 이하의 문제가 있다.

[1 : 기판의 접착 불량]

서로 대향하는 2매의 기판을 접착하여 제조하는 액정 표시 패널에 있어서, 액정 봉입 후의 양 기판의 셀 갭(기판 간격)은, 예를 들어 5 ㎛ 정도로 매우 좁다. 이로 인해, 기판 접착시에는 양 기판 사이가 소정의 셀 갭이 될 때까지 대향하는 상기 기판 사이의 평행도를 정밀도 좋게 유지할 필요가 있다.

그런데, 챔버(처리실) 내에서 2매의 기판을 진공 하에서 접착한 후, 챔버 내를 대기압으로 복귀시켜 기판 사이에 개재하는 밀봉재를 경화시킬 때에, 밀봉재의 내측(액정이 봉입된 감압측)과 외측(대기압측)에서 기판에 왜곡이 생기는 경우가 있다. 이는 밀봉재의 외측에서는 기판끼리를 접착하는 방향으로 압박하는 힘이 작용하지 않게 되기 때문이다. 이와 같은 기판의 왜곡이 생기면, 셀 갭이 불균일해지므로 접착 불량이 생긴다. 그래서, 특허 문헌 1에는 밀봉재의 외측에 상기 밀봉재를 환형으로 둘러싸도록 제2 밀봉재를 설치하고, 각 밀봉재 사이에 진공 영역을 형성하도록 한 방법이 개시되어 있다. 이 방법에서는 밀봉재의 경화시에도 안정된 셀 갭을 확보하는 것이 가능하다.

그러나, 이러한 접착 불량의 원인이 되는 셀 갭의 불균일화는 기판 자체나 밀봉재 두께의 불균일 등에도 기인한다. 이로 인해, 그들의 불균일에 의해 기판 사이의 평행도가 손상된 상태에서 기판의 접착이 행해진 경우에는 제2 밀봉재와 챔버내 사이의 기밀을 유지할 수 없으므로, 마찬가지로 접착 불량이 생기게 되는 문제가 있었다.

[2 : 접착시의 기판에의 영향]

통상, 챔버 내에서 접착시에 있어서의 기판 보유 지지는 진공 척(흡입 흡착) 및 정전 척(정전 흡착) 중 적어도 한 쪽을 이용하여 행해지고 있다.

진공 척에 의한 기판 보유 지지는 평행 정반 상에 대향하여 배치된 보유 지지판의 흡착면에 기판 이면을 진공 흡입하여 고정한다. 정전 척에 의한 기판 보유 지지는 평행 정반 상의 보유 지지판에 형성한 전극과 기판(유리 기판)에 형성된 도전막 사이에 전압을 인가하고, 유리와 전극 사이에 클론력을 발생함으로써 기판을흡착한다. 덧붙여서, 진공 척은 챔버 내의 진공도가 어느 정도 높아지면 기능하지 않게 된다. 이로 인해, 진공 척에 의한 흡입 흡착력이 작용하지 않게 되는 진공 하에서는 정전 척에 의한 정전 흡착력을 작용시켜 기판을 보유 지지한다.

접착을 행할 때에는 이와 같은 흡착 기구를 갖는 양 보유 지지판에 각 기판을 대향하여 보유 지지하고, 챔버 내를 소정의 압력(진공)까지 감압한 후, 기판 사이가 소정의 셀 갭이 될 때까지 양 보유 지지판을 근접시켜 각 기판과 밀봉재를 밀착시킨다. 그 때, 상기한 바와 같은 기판이나 밀봉재 두께의 불균일, 혹은 기판을 보유 지지하는 보유 지지판의 기계적 정밀도의 영향에 의해 기판 사이의 평행도가 유지되지 않는 경우에는 접착시에 기판에 손상을 부여해 버리는 경우가 있다.

상세하게는, 접착을 행하는 양 기판 중 적어도 어느 하나에는 기판 간격을 규제하여 소정의 셀 갭으로 조정하기 위한 스페이서(구형 스페이서, 기둥형 스페이서 등)가 일반적으로 설치되어 있다. 따라서, 평행도가 손상되어 있는 상태에서 기판의 접착을 행하면, 기판에 대해 국부적으로 강한 압력이 가해져 기판을 손상시켜 버릴 가능성이 있었다.

[3 : 챔버의 변형과 기판 위치 정밀도의 저하]

기판 접착시에 챔버 내를 감압하면, 상기 챔버의 내부와 외부와의 압력차(챔버 내의 압력과 대기압과의 압력차)에 의해 챔버에 약간의 변형이 생긴다. 그 결과, 챔버 내에 설치된 양 보유 지지판의 상대적인 위치가 대기압시와 감압시에 약간 어긋나 버리는 경우가 있다. 이러한 보유 지지판의 어긋남은 그것이 보유 지지하는 기판의 위치 정밀도를 저하시킨다. 그 결과, 접착시에 양 기판의 위치 결정을 정확하게 행할 수 없어 정밀도 좋게 기판의 접착을 행할 수 없게 되는 문제가 있었다. 덧붙여서, 이와 같은 챔버의 변형은 상기 챔버의 두께를 크게 함으로써 억제할 수 있지만, 최근의 대형화하는 기판에 대응한 장치에서는 챔버가 대형화된다는 문제를 갖고 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적은 접착 기판의 제조 불량을 저감할 수 있는 접착 기판 제조 장치 및 접착 기판 제조 방법을 제공하는 데 있다.

도1은 기판 접착 장치의 개략 구성도.

도2는 제1 실시 형태의 프레스 장치의 개략 구성도.

도3은 프레스 장치의 제어 기구를 설명한 블럭도.

도4는 로드 셀의 접속예를 나타낸 설명도.

도5는 로드 셀의 배치 설명도.

도6은 로드 셀의 다른 배치 설명도.

도7은 CCD 카메라의 배치 설명도.

도8은 접착 전의 기판을 도시한 평면도.

도9는 접착 후의 기판을 도시한 단면도.

도10은 제2 밀봉재의 배치 설명도.

도11은 제2 밀봉재의 다른 배치 설명도.

도12는 제2 밀봉재의 다른 배치 설명도.

도13은 기판 접착시의 하중의 추이를 도시한 설명도.

도14는 기판 접착 공정을 도시한 흐름도.

도15는 기판 접착 공정을 도시한 흐름도.

도16은 제2 실시 형태의 프레스 장치의 개략 구성도.

도17은 제2 실시 형태의 가압판을 도시한 설명도.

도18은 제2 실시 형태의 기판 접착 공정을 도시한 설명도.

도19는 다른 형태의 챔버를 도시한 개략 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

W1, W2 : 2매의 기판으로서의 제1 및 제2 기판

11 : 접착 기판 제조 장치

21, 148 : 베이스판

31 : 하중 검출 수단으로서의 로드 셀

32 : 처리실로서의 챔버

33a : 제1 보유 지지판으로서의 가압판

33b : 제2 보유 지지판으로서의 테이블

36 : 구동 수단으로서의 위치 결정 스테이지

41 : 제어 수단으로서의 제어 장치

47 : 화상 처리 수단으로서의 화상 처리 장치

43a, 43b : 위치 검출 수단으로서의 선형 스케일

50 : 촬상 수단으로서의 CCD 카메라

54 : 액정

55 : 밀봉재(제1 밀봉재)

61, 62, 63, 71 : 제2 밀봉재

114 : 가압 수단

상기 목적을 달성하기 위해 청구항 1에 기재된 발명에 따르면, 처리실 내에 배치된 서로 대향하는 제1 및 제2 보유 지지판 중 어느 한 쪽은 2매의 기판의 접착을 행할 때에 상기 2매의 기판에 가압력을 작용시키는 가압 수단과 접속되고, 다른 쪽은 2매의 기판의 위치 맞춤을 행할 때에 수평 방향으로 이동 가능하고 또한 θ 방향으로 회전 가능한 구동 수단과 접속되어 있다. 그리고, 처리실은 2매의 기판에 가압력이 작용시(즉 2매의 기판의 접착시)에, 적어도 제1 및 제2 보유 지지판과 비접촉이 되도록 탄성체를 거쳐서 가압 수단 및 구동 수단과 접속된다. 이에 의해, 기판 접착시의 감압 과정에 있어서 처리실이 변형하는 경우에도 상기 처리실 변형의 영향이 제1 및 제2 보유 지지판에는 전해지지 않는다. 따라서, 대기 중과 감압시에 있어서, 2매의 기판이 상대적인 위치의 변위가 생기지 않으므로, 2매의 기판을 정밀도 좋게 접착하는 것이 가능하다.

청구항 2에 기재된 발명에 따르면, 상기 구동 수단은 강성을 갖는 재질로 이루어지는 베이스판에 접속되는 동시에, 상기 가압 수단은 1 또는 복수의 강체를 거쳐서 상기 베이스판과 접속되어 있다. 이 구성에 따르면, 가압 수단에 접속되어 있는 보유 지지판이 복수로 분할되어 구성되어 있는 경우에도 상기 보유 지지판에 상기 처리실 변형의 영향이나 진동이 전달되는 것은 방지된다.

청구항 3, 청구항 6에 기재된 발명에 따르면, 2매의 기판 사이를 밀봉하기 위한 밀봉재를 상기 2매의 기판 중 어느 한 쪽에 프레임형으로 묘화하는 기구와, 2매의 기판의 접착시에 상기 2매의 기판에 가해지는 하중을 검출하는 하중 검출 수단과, 그 하중 검출 수단으로부터 출력되는 하중치에 의거하여 산출한 가공압이 상기 2매의 기판과 상기 밀봉재의 대략 전체 주위가 접촉하는 기판 간격에 대응한 압력치에 도달하는지의 여부를 검출하는 제어 수단을 구비하고 있다. 그리고, 제어 수단은 2매의 기판에 상기 밀봉재의 대략 전체 주위가 접촉하는 기판 간격에 대응한 압력치에 상기 가공압이 도달할 때에 상기 2매의 기판에 작용시키고 있는 가압력을 정지시켜 처리실 내를 대기압으로 복귀시키도록 하였다. 이와 같이, 접착시의 2매의 기판의 가공압에 의거하여 가압의 종점 위치를 결정하도록 함으로써, 기판 평행도나 위치 어긋남 등의 영향에 의해 접착시에 2매의 기판에 손상을 부여하지 않고, 그들 2매의 기판을 정밀도 좋게 접착할 수 있게 된다.

청구항 4에 기재된 발명에 따르면, 상기 제어 수단은 상기 소정의 압력치에 상기 가공압이 도달할 때까지 상기 가압 수단의 가압력을 상기 2매의 기판에 단계적으로 작용시키도록 하였다. 이에 따르면, 접착시에 2매의 기판에 가해지는 가공압의 반력에 의해 기판이 옆으로 미끄러지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 가압 수단에 접속되어 있는 보유 지지판이 복수로 분할되어 구성되어 있는 경우에는, 상기 분할된 부위마다 단계적으로 가압력을 작용시킴으로써 상기 옆으로 미끄러짐 등의 발생을 더욱 억제할 수 있다.

청구항 5에 기재된 발명에 따르면, 상기 밀봉재의 프레임 밖의 영역에 상기 밀봉재보다 높이가 커지도록 제2 밀봉재를 설치하도록 함으로써, 2매의 기판의 가압을 정지할 때에 있어서의 기판 간격의 마진을 크게 하는 것이 가능하다. 이에 의해, 접착시에 가압치의 이상이 있는 경우에는 그 이상을 보다 빠르게 검출하는 것이 가능해진다.

청구항 7에 기재된 발명에 따르면, 제어 수단은 2매의 기판에 상기 액정이 접촉하고 또한 밀봉재가 2매의 기판 중 어느 한 쪽에 접촉할 때의 기판 간격에 대응한 압력치에 상기 가공압이 도달할 때에, 2매의 기판에 작용시키고 있는 상기 가압 수단의 가압력을 정지시켜 2매의 기판의 위치 맞춤을 행하도록 하였다. 이에 의해, 처리실 내를 대기 개방한 후에 밀봉재의 전단력이 개방됨에 따른 2매의 기판의 위치 어긋남이 방지된다.

(제1 실시 형태)

이하, 본 발명을 구체화한 제1 실시 형태를 도1 내지 도16에 따라 설명한다.

도1은 액정 표시 장치의 제조 공정 중, 셀 공정에 있어서의 액정 주입 및 접착을 행하는 공정을 실시하는 접착 기판 제조 장치의 개략 구성도이다.

접착 기판 제조 장치(11)는 공급되는 2종류의 기판(W1, W2) 사이에 액정을 밀봉하여 액정 표시 패널을 제조한다. 또한, 본 실시 형태의 장치에서 작성되는액정 표시 패널은, 예를 들어 액티브 매트릭스형 액정 표시 패널이며, 제1 기판(W1)은 TFT 등이 형성된 어레이 기판(TFT 기판), 제2 기판(W2)은 컬러 필터나 차광막 등이 형성된 컬러 필터 기판(CF 기판)이다. 이들의 기판(W1, W2)은 각각의 공정에 의해 작성되어 공급된다.

접착 기판 제조 장치(11)는 제어 장치(12)와, 그것이 제어하는 밀봉 묘화 장치(13)와 액정 적하 장치(14)와 접착 장치(15)와 검사 장치(16)를 포함한다. 접착 장치(15)는 프레스 장치(17)와 경화 장치(18)로 구성되고, 그들 장치(17, 18)는 제어 장치(12)에 의해 제어된다. 또한, 접착 기판 제조 장치(11)는 공급되는 기판(W1, W2)을 반송하는 반송 장치(19a 내지 19d)를 구비한다. 제어 장치(12)는 반송 장치(19a 내지 19d)를 제어하고, 기판(W1, W2)과 그에 의해 제조된 접착 기판을 반송한다.

제1 및 제2 기판(W1, W2)은 밀봉 묘화 장치(13)에 공급된다. 밀봉 묘화 장치(13)는 제1 및 제2 기판(W1, W2) 중 어느 한 쪽[본 실시 형태에서는 제1 기판(W1) : 어레이 기판]의 상면에 주변에 따라서 소정 위치에 밀봉재를 프레임형으로 도포한다. 밀봉재에는 적어도 광경화성 접착제를 포함하는 접착제가 이용된다. 그리고, 기판(W1, W2)은 반송 장치(19a)에 공급되고, 반송 장치(19a)는 기판(W1, W2)을 1세트로 하여 액정 적하 장치(14)로 반송한다.

액정 적하 장치(14)는 반송된 기판(W1, W2) 중 밀봉재가 도포된 기판(W1) 상면의 이미 설정된 복수의 소정 위치에 액정을 점적한다. 액정이 점적된 기판(W1) 및 기판(W2)은 반송 장치(19b)에 의해 프레스 장치(17)로 반송된다.

프레스 장치(17)는 처리실로서의 챔버를 구비하고, 그 챔버 내에는 기판(W1, W2)을 각각 흡착 보유 지지하는 보유 지지판으로서의 척이 설치되어 있다. 프레스 장치(17)는 반입된 기판(W1, W2)을 각각 하측 척과 상측 척으로 흡착 보유 지지한 후, 챔버 내를 진공 배기한다. 그리고, 프레스 장치(17)는 챔버 내에 소정의 가스를 공급한다. 공급하는 가스는 PDP(Plasma Display Panel)를 위한 여기 가스 등의 반응 가스, 질소 가스, 클린 드라이 에어 등의 불활성 가스를 포함하는 치환 가스이다. 이들 가스에 의해, 기판이나 표시 소자의 표면에 부착된 불순물이나 생성물을 반응 가스나 치환 가스에 일정 시간 노출시키는 전처리를 행한다.

이 처리는, 접착 후에 개봉 불가능한 접착면의 성질을 유지 및 안정화한다. 제1 및 제2 기판(W1, W2)은 그들의 표면에 산화막 등의 막이 생성되거나 공기 중의 부유물이 부착하여 표면의 상태가 변화한다. 이 상태의 변화는 기판마다 다르기 때문에 안정된 패널을 제조할 수 없게 된다. 따라서, 이들 처리는 막의 생성이나 불순물의 부착을 억제하고, 또한 부착된 불순물을 처리함으로써 기판 표면의 상태 변화를 억제하여 패널의 품질 안정화를 도모하고 있다.

다음에, 프레스 장치(17)는 위치 맞춤 마크(얼라이먼트 마크)를 이용하여 광학적으로 양 기판(W1, W2)의 위치 맞춤을 비접촉으로[적어도 기판(W1) 상면의 밀봉재에 기판(W2)의 하면을 접촉시키는 일 없이] 행한다. 그리고, 프레스 장치(17)는 양 기판(W1, W2)에 소정의 압력을 가하여 후술하는 소정의 기판 간격[적어도 양 기판(W1, W2)에 밀봉재가 밀착하는 간격]이 될 때까지 프레스한 후, 챔버 내를 대기 개방한다. 이에 의해, 양 기판(W1, W2)은 대기압과 기판(W1, W2) 사이의 압력차에의해 소정의 셀 두께(셀 갭)로 하는 최종 기판 간격까지 압축된다.

또한, 제어 장치(12)는 양 기판(W1, W2)의 프레스 장치(17) 내로의 반입으로부터의 시간 경과를 감시하여 프레스 장치(17) 내에 공급된 가스에 제1 및 제2 기판(W1, W2)을 폭로하는 시간(반입으로부터 접착을 행하기까지의 시간)을 제어한다. 이에 의해, 접착 후에 개봉 불가능한 접착면의 성질을 유지 및 안정화한다.

반송 장치(19c)는 프레스 장치(17) 내로부터 접착된 액정 패널을 취출하여 그를 경화 장치(18)로 반송한다. 이 때, 제어 장치(12)는 액정 패널을 프레스한 후의 시간 경과를 감시하여 이미 정한 시간이 경과하면 반송 장치(19c)를 구동하여 기판을 경화 장치(18)에 공급한다. 경화 장치(18)는 반송된 액정 패널에 소정의 파장을 갖는 빛을 조사하여 밀봉재를 경화시킨다.

즉, 접착 후의 기판은 프레스로부터 소정 시간 경과 후에 밀봉재를 경화시키기 위한 빛이 조사된다. 이 소정 시간은 액정의 확산 속도와, 프레스에 의해 기판에 잔류하는 응력의 해방에 필요로 하는 시간에 따라 미리 실험에 의해 구해지고 있다.

프레스 장치(17)에 의해 기판(W1, W2) 사이에 봉입된 액정은 프레스 및 대기 개방에 의해 확산된다. 이 액정의 확산이 종료되는, 즉 액정이 밀봉재까지 확산되기 전에 그 밀봉재를 경화시킨다.

또한, 기판(W1, W2)은 프레스에 있어서의 가압 등에 의해 변형된다. 반송 장치(19c)에 의해 반송 중인 접착 기판(액정 패널)은 밀봉재가 경화되어 있지 않으므로 기판(W1, W2)에 잔류하는 응력은 해방된다. 따라서, 밀봉재의 경화시에는 잔존하는 응력이 적으므로 위치 어긋남이 억제된다.

밀봉재가 경화된 액정 패널은 반송 장치(19d)에 의해 검사 장치(16)로 반송된다. 검사 장치(16)는 반송된 액정 패널의 기판(W1, W2)의 위치 어긋남(어긋나 있는 방향 및 어긋남량)을 측정하고, 그 측정치를 제어 장치(12)에 출력한다.

그리고, 제어 장치(12)는 검사 장치(16)의 검사 결과에 의거하여 프레스 장치(17)에 있어서의 위치 맞춤에 보정을 가한다. 즉, 밀봉재가 경화한 액정 패널에 있어서의 양 기판(W1, W2)의 어긋남량을 그 위치 어긋남 방향과 반대 방향으로 미리 어긋나게 해 둠으로써 다음에 제조되는 액정 패널의 위치 어긋남을 방지한다.

다음에, 프레스 장치(17)에 대해 설명한다.

도2는 기판(W1, W2)에 압력을 가하여 접착을 행하는 프레스 장치(17)의 기구를 측면으로부터 본 개략도이다.

프레스 장치(17)는 베이스판(21) 및 그 베이스판(21)에 고정된 게이트형의 지지 프레임(22)을 구비하고 있다. 이들 베이스판(21) 및 지지 프레임(22)은 충분히 높은 강성을 갖는 재질에 의해 형성되어 있다. 그 지지 프레임(22)의 지지 기둥부 내측면에는 양측에 가이드 레일(23a, 23b)이 부착되고, 그에 의해 선형 가이드(24a, 24b)가 상하 이동 가능하게 지지되어 있다. 양측의 선형 가이드(24a, 24b) 사이에는 제1 및 제2 지지판(25, 26)이 걸쳐지고, 제1 지지판(25)은 지지 프레임(22)의 상부에 부착된 모터(27)에 의해 상하 이동하는 제3 지지판(28)에 의해 현수되어 있다.

상세하게 서술하면, 모터(27)의 출력축에는 볼 나사(29)가 일체 회전 가능하게 연결되고, 그 볼 나사(29)에는 제3 지지판(28)에 설치된 너트(30)가 나사 결합되어 있다. 따라서, 모터(27)가 구동되어 볼 나사(29)가 정역 회전함으로써 제3 지지판(28)이 상하 이동한다. 제3 지지판(28)은 역ㄷ자형으로 형성되고, 그 상부측의 판에 너트(30)가 설치되어 있다. 제3 지지판(28)의 하부측의 판 상면에는 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 4개)의 로드 셀(31)이 부착되고, 로드 셀(31) 상에 제1 지지판(25)의 하면이 접촉되어 있다.

프레스 장치(17)는 지지 프레임(22)의 지지 기둥부 내측에 처리실로서의 진공 챔버(32)를 구비하고, 그 챔버(32)는 상하로 분할되어 상측 용기(32a)와 하측 용기(32b)로 구성되어 있다. 그리고, 이 챔버(32) 내에는 기판(W1, W2)을 흡착 보유 지지하기 위한 척 기구를 가진 제1 및 제2 보유 지지판으로서의 가압판(33a) 및 테이블(33b)이 대향하여 설치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 감압판(33a)은 제2 기판(W2)(CF 기판)을 보유 지지하고, 테이블(33b)은 제1 기판(W1)(TFT 기판)을 보유 지지한다.

가압판(33a)은 상측 용기(32a) 내에 설치되고, 제2 지지판(26)에 현수 지지되어 있다. 상세하게 서술하면, 제2 지지판(26)에는 소정 위치에 상하 방향으로 관통한 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 4개)의 구멍이 형성되고, 그들 각 구멍에 지지 기둥(34)이 삽통되어 있다. 각 지지 기둥(34)은 상단부가 직경이 확장되어 하부 방향으로 빠지지 않도록 형성되고, 그 하단부에 가압판(33a)이 부착되어 있다. 즉, 가압판(33a)은 4개의 지지 기둥(34)에 의해 제2 지지판(26)에 현수 지지되어 있다.

제2 지지판(26)과 상측 용기(32a) 사이에는 상기 각 지지 기둥(34)을 둘러싸 챔버(32)의 기밀을 유지하기 위한 탄성체로서의 벨로우즈(35)가 설치되어 있다. 상세하게는, 벨로우즈(35)는 양단부의 플랜지부에 O링을 구비하고, 그 O링에 의해 제2 지지판(26)과 상측 용기(32a) 사이를 밀봉한다. 따라서, 상측 용기(32a)는 벨로우즈(35)를 거쳐서 제2 지지판(26)에 현수 지지된다.

테이블(33b)은 하측 용기(32b) 내에 설치되고, 위치 결정 스테이지(36)에 지지되어 있다. 상세하게 서술하면, 위치 결정 스테이지(36)는 베이스판(21)에 고정하여 설치되고, 상기 스테이지(36) 상의 소정 위치에 부착된 복수의 지지 기둥(37)에 의해 테이블(33b)을 지지한다. 또한, 본 실시 형태에서는 위치 결정 스테이지(36)는 예를 들어 4개의 지지 기둥(37)에 의해 테이블(33b)을 지지한다. 이 위치 결정 스테이지(36)는 테이블(33b)을 수평 방향(X 방향 및 Y 방향)으로 이동시키는 기구 및 수평 회전(θ 방향)시키는 기구를 갖고 있다.

위치 결정 스테이지(36)와 하측 용기(32b) 사이에는 상기 각 지지 기둥(37)을 둘러싸 챔버(32)의 기밀을 유지하기 위한 벨로우즈(38)가 설치되어 있다. 상기와 마찬가지로, 벨로우즈(38)는 양단부의 플랜지부에 O링을 구비하고, 그 O링에 의해 위치 결정 스테이지(36)와 하측 용기(32b) 사이를 밀봉한다. 이 하측 용기(32b)의 하면에는 베이스판(21) 상에 세워 설치된 복수의 지지 부재(39)가 부착되어 있다. 따라서, 하측 용기(32b)는 벨로우즈(38)를 거쳐서 위치 결정 스테이지(36)에 지지되는 동시에, 지지 부재(39)를 거쳐서 베이스판(21)에 지지된다.

상기 가압판(33a)을 현수 지지하는 각 지지 기둥(34)의 상단부와 제2지지판(26) 사이에는 레벨(평행도) 조정부(40)가 설치되어 있다. 레벨 조정부(40)는, 예를 들어 지지 기둥(34)에 형성된 나사와 나사 결합하는 너트이고, 이를 정역 회전시킴으로써 지지 기둥(34)을 상승 또는 하강시켜 가압판(33a)의 수평 레벨을 조정한다. 또한, 본 실시 형태에서는 이 레벨 조정부(40)에 의해 가압판(33a)과 테이블(33b)과의 평행도가 50 ㎛ 이하가 되도록 조정되어 있다.

이와 같이 구성된 프레스 장치(17)에서는 모터(27)가 구동하여 제3 지지판(28)이 상하 이동하면, 로드 셀(31), 제1 지지판(25)을 거쳐서 선형 가이드(24a, 24b)가 가이드 레일(23a, 23b)에 따라서 상하 이동하고, 제2 지지판(26), 벨로우즈(35)를 거쳐서 상측 용기(32a)가 상하 이동한다. 따라서, 선형 가이드(24a, 24b)의 하강 방향으로 모터(27)가 회전되면, 상측 용기(32a)가 하강하여 상기 상측 용기(32a)와 하측 용기(32b)가 밀봉되어 챔버(32)가 폐색된다. 그리고, 이 상태에서 또한 선형 가이드(24a, 24b)의 하강 방향으로 모터(27)가 회전되면, 상기 벨로우즈(35)는 압박되어 제2 지지판(26), 지지 기둥(34)을 거쳐서 가압판(33a)만이 하강한다. 이에 의해, 프레스 장치(17)는 가압판(33a) 및 테이블(33b)에 보유 지지한 기판(W2, W1)에 가공력을 가하여 접착을 행한다.

그 접착시에 있어서, 로드 셀(31)(4개)은 상기 로드 셀(31)에 작용하는 압력을 검출하고, 그 검출 결과를 프레스 장치(17)의 제어 장치(41)에 출력한다. 그 압력은 제3 지지판(28)에 지지된 부재[제1 지지판(25), 선형 가이드(24a, 24b), 제2 지지판(26), 지지 기둥(34), 레벨 조정부(40), 가압판(33a), 기판(W2)]의 중량(자중)(A)과, 지지 기둥(34)의 단면적에 비례하여 가압판(33a)에 작용하는 대기 압력(B)과의 하중의 총합(A ＋ B)이다.

상세하게 서술하면, 챔버(32)가 폐색되어 상기 챔버(32) 내가 감압(진공 배기)되면, 가압판(33a)에는 지지 기둥(34)을 거쳐서 1 ㎏/㎠(평방 센티미터)의 대기 압력(B)이 가해진다. 그리고, 이 대기 압력(B)은 제2 지지판(26), 선형 가이드(24a, 24b) 및 제1 지지판(25)을 거쳐서 로드 셀(31)에 가해진다. 따라서, 로드 셀(31)은 자중(A)과 대기 압력(B)과의 총합(A ＋ B)을 검출한다.

이 로드 셀(31)에 가해지는 압력의 총합은 모터(27)를 구동하여 가압판(33a)을 하강시킴으로써 양 기판(W1, W2)을 접착할 때에, 그 기판(W1, W2)에 의한 반력에 의해 감소한다. 따라서, 이와 같이 각 로드 셀(31)이 검출하는 압력의 총합치가 감소함으로써, 실제로 기판에 가해지는 그때마다의 하중, 즉 접착시의 기판(W1, W2)의 가공압을 알 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서 각 로드 셀(31)(4개)은 분해능이, 예를 들어 0.05 ％ 정도인 것이 사용된다. 여기서, 예를 들어 로드 셀(31)이 검출하는 기판 접착 전의 자중(A)과 대기 압력(B)과의 하중 총합(A ＋ B)이 약 2000 ㎏인 경우에는, 각 로드 셀(31)은 약 1 ㎏의 분해능으로 하중을 검출할 수 있다.

제어 장치(41)는 로드 셀(31)로부터 출력되는 전기 신호를 변환하여 각 로드 셀(31)이 검출한 압력의 값을 구하여 그때마다의 기판(W1, W2)에 가해지는 하중(가공압)을 산출한다. 그리고, 제어 장치(41)는 그때마다의 가공압의 값에 의거하여 기판(W1, W2)에 가하는 압력을 일정하게 하도록 생성한 모터 구동 신호를 부속하는 모터 제어기(도시 생략)로부터 모터 드라이버(42)에 출력한다. 모터 드라이버(42)는 그 제어 장치(41)로부터의 모터 구동 신호에 응답하여 생성한 소정 수의 펄스 신호를 모터(27)에 출력하고, 모터(27)는 그 펄스 신호에 응답하여 회전 구동한다. 또한, 본 실시 형태에서는 모터(27)는 모터 드라이버(42)로부터의 1 펄스에 응답하여 제3 지지판(28), 즉 가압판(33a)을 0.2 ㎛ 상하 이동시키도록 구동한다.

이와 같은 모터(27)의 구동에 의거하여 상하 이동하는 상기 각 선형 가이드(24a, 24b)에는 가압판(33a)의 위치를 검출하기 위한 선형 스케일(43a, 43b)이 설치되어 있다. 이 선형 스케일(43a, 43b)은 가이드 레일(23a, 23b)에 따라서 이동하는 선형 가이드(24a, 24b)의 위치를 검출함으로써 테이블(33b)에 대한 가압판(33a)의 위치를 검출하고, 그 검출 결과를 표시기(44)에 출력한다.

상세하게 서술하면, 표시기(44)에는 가압판(33a)에 설치된 기준면 센서(45)에 의해, 가압판(33a)과 테이블(33b)의 간격[양 기판(W1, W2)의 두께 ＋ 접착시의 셀 갭(최종 기판 간격)]이 될 때의 가압판(33a)의 위치가 이미 원점 위치로서 기억되어 있다. 이에 의해, 표시기(44)는 선형 스케일(43a, 43b)로부터 출력되는 검출치에 의거하여 가압판(33a)의 위치[원점 위치에 대한 가압판(33a)의 상대 위치]를 산출하고, 그 상대 위치 데이터를 제어 장치(41)에 출력한다.

제어 장치(41)는 그 상대 위치 데이터에 의해 가압판(33a)의 위치를 감시하여 접착시에 있어서의 양 기판(W1, W2)의 간격과, 그 때의 기판(W1, W2)에 가해지는 하중(가공압)과의 관계가 적절한지의 여부를 판단한다. 후술하는 바와 같이, 이 접착시에 있어서의 기판 간격과 하중과의 관계는 미리 실험적으로 구해지고, 제어 장치(41)는 그에 의한 하중의 적정치로부터 소정의 허용 범위를 초과하는 경우에 이상이 있다고 판단하여 처리[기판(W1, W2)에 대한 가압]를 중지한다.

다음에, 이 프레스 장치(17)의 그 밖의 제어 기구에 대해 도3을 참조하면서 상세하게 서술한다. 또한, 도2에서 설명한 구성과 같은 구성 부분에 대해서는 동일 부호를 붙여 그 상세한 설명을 일부 생략한다.

상기한 바와 같이, 제어 장치(41)는 각 로드 셀(31)로부터의 출력을 총합하여 하중치(하중의 총합치)를 산출하고, 그 하중치에 의거하여 생성한 모터 구동 신호를 모터 드라이버(42)에 출력한다. 모터 드라이버(42)는 그에 응답하여 생성한 펄스 신호를 모터(27)(도면 중, 가압판 상하 모터)에 출력하고, 이에 의해 모터(27)가 가압판(33a)을 상승 또는 하강시키는 방향으로 회전 구동한다.

또한, 제어 장치(41)는 화상 처리 장치(47)로부터의 출력 신호에 의거하여 위치 결정 스테이지 모터(48)를 구동하기 위한 모터 구동 신호를 모터 드라이버(49)에 공급한다. 상세하게 서술하면, 프레스 장치(17)는 기판 접착시에 양 기판(W1, W2)의 위치 맞춤을 하기 위한 얼라이먼트 마크를 촬상하는 CCD 카메라(50)를 구비하고 있다. 이 CCD 카메라(50)는 접착시에 기판(W1, W2)에 형성된 얼라이먼트 마크를 촬상하고, 그 화상 데이터를 화상 처리 장치(47)에 출력한다. 제어 장치(41)는 그 화상 처리 장치(47)의 연산 결과(위치 어긋남량의 산출 데이터)에 따라서 생성한 모터 구동 신호를 모터 드라이버(49)에 출력하고, 모터 드라이버(49)는 그에 응답하여 생성한 소정 수의 펄스 신호를 위치 결정 스테이지 모터(48)에 출력한다. 이 모터(48)의 회전 구동에 의거하여 테이블(33b)을 지지하는 위치 결정 스테이지(36)가 구동되고, 이에 의해 양 기판(W1, W2)의 위치 맞춤이행해진다.

또한, 상술한 도2에서는 각 로드 셀(31)로부터의 출력을 제어 장치(41)에 직접 입력하도록 하였지만, 도3에 파선으로 나타낸 바와 같이 각 로드 셀(31)이 검출하는 하중의 총합치를 산출하는 전용 연산 장치(51)를 별도로 설치하도록 해도 좋다. 예를 들어, 도4에 도시한 바와 같이 4개의 로드 셀(31)[도면 중, 로드 셀(a 내지 d)]과 가산기(51a)를 접속하고, 가산기(51a)는 각 로드 셀(31)로부터의 출력을 총합하여 산출한 하중의 총합치를 제어 장치(41)에 출력한다. 이 구성에서는 제어 장치(41)에 있어서의 하중치의 산출 시간을 생략할 수 있고, 상기 제어 장치(41)는 가산기(51a)로부터의 출력 신호에 의거하여 모터 구동 신호를 생성한다. 즉, 제어 장치(41)는 가산기(51a)의 출력 결과에 따라서 모터(27)를 구동하는지의 여부[구체적으로는 가압판(33a)을 하강시키는지의 여부]의 판정 동작만을 행한다. 이에 의해, 제어 장치(41)에서의 응답시의 지연을 회피할 수 있으므로 모터(27)의 구동 제어를 정확하게 행하는 것이 가능하다.

다음에, 로드 셀(31)의 배치 위치에 대해 설명한다.

도5에 도시한 바와 같이, 각 로드 셀(31)(본 실시 형태에서는 4개)은 가압판(33a)을 지지하는 각 지지 기둥(34)의 대각선 상이 되는 위치에서 그 가압판(33a)의 중심으로부터 등거리의 위치에 배치된다. 즉, 각 로드 셀(31)은 가압판(33a)의 중심에 대해 X 방향 및 Y 방향에 대칭이 되는 위치에 배치된다. 그 때, 각 로드 셀(31)은 각 지지 기둥(34)의 근방에 배치하는 것이 가장 바람직하다.

이와 같은 위치에 로드 셀(31)을 배치함으로써, 각 로드 셀(31)에 작용하는자중(A)에 의한 하중을 균형 있게 할 수 있다. 또한, 기판 접착시에 챔버(32) 내를 감압할 때에 있어서, 각 지지 기둥(34)에 발생하는 대기압력(B)에 의해 각 로드 셀(31)에 작용하는 하중을 균형 있게 할 수 있다. 이에 의해, 접착을 행할 때에 가압판(33a)의 평행도를 고정밀도로 유지할 수 있고, 또한 이물질의 혼입이나 기계적인 어긋남에 의해 접착시에 평행도가 손상되는 경우에도 각 로드 셀(31)로부터 출력되는 하중치(하중의 총합치)에 의해 평행도를 정밀도 좋게 검사하는 것이 가능하다.

또한, 로드 셀(31)은, 도6에 도시한 바와 같이 가압판(33a)의 중심에 대해 동심원 상에 대칭이 되도록 배치해도 좋다. 이와 같이 배치한 경우에도 각 로드 셀(31)에 작용하는 하중을 균형 있게 할 수 있다. 또한, 로드 셀(31)의 수는 홀수로 해도 좋다. 그 경우에는, 도5 및 도6에 파선으로 나타낸 바와 같이 가압판(33a)의 중심에 로드 셀을 배치하도록 하면 된다.

다음에, 촬상 수단을 이용한 가압 제어 기구에 대해 도7을 참조하면서 설명한다.

프레스 장치(17)는 기판 접착시에 양 기판(W1, W2)에 가하는 압력(가공압)을 감시하는 촬상 수단으로서의 CCD 카메라(50)를 구비하고 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 이 CCD 카메라(50)는 양 기판(W1, W2)의 위치 결정을 행할 때에 그들 기판(W1, W2)의 얼라이먼트 마크를 촬상하는 CCD 카메라(50)(도3 참조)와 공용되는 것이다.

도7에 도시한 바와 같이, CCD 카메라(50)는 챔버(32)[상측 용기(32a)]의 상방에 배치되고, 상기 챔버(32)[하측 용기(32b)]의 하방에는 조명 장치(52)가 배치되어 있다. 그리고, 상측 용기(32a) 및 하측 용기(32b)에는 그들의 외주연에 따라서 각각 확인창(53a, 53b)이 설치되고, CCD 카메라(50)는 그 확인창(53a)을 거쳐서 기판 접착시에 기판(W1, W2)의 외주연 근방의 화상을 촬상한다.

상세하게 서술하면, CCD 카메라(50)는 양 기판(W1, W2) 사이에 액정(54)을 밀봉하기 위해 프레임형으로 도포된 밀봉재(55)의 화상을 촬상하고, 접착시에 양 기판(W1, W2)이 가압됨으로써 압박되는 밀봉재(55)의 찌부러짐 상태를 감시한다. 구체적으로는, CCD 카메라(50)에 의해 촬상된 화상 데이터에 의거하여 그때마다의 찌부러짐 상태에서의 밀봉재(55)의 폭(찌부러짐 폭)을 측정함으로써, 접착시에 있어서의 가공압의 추측치를 구한다. 그리고, 그 추측치에 의거하여 양 기판(W1, W2)에 부여하는 가공압이 적절한지의 여부를 판단한다. 또한, 밀봉재(55)의 찌부러짐 폭과 가공압과의 관계는 기판(W1, W2)의 크기나 액정(54) 혹은 밀봉재(55)의 종류 등에 따라서 미리 실험적으로 구해지고, 그에 의거하여 가공압의 적정치가 판단된다.

본 실시 형태에 있어서, 이 CCD 카메라(50)는 기판(W1, W2)의 대각 위치에서 주변 4구석에 있어서의 밀봉재(55)를 촬상 가능하게 하도록 챔버(32)의 상방 위치에 4대 설치된다(또한, 도7에는 그 중 1대만을 도시함). 이와 같이, 4대의 CCD 카메라(50)를 이용하여 기판 4구석 밀봉재(55)의 찌부러짐 상태를 동시에 감시함으로써, 밀봉재(55)가 전체 주위에 걸쳐서 균일하게 양 기판(W1, W2)에 밀착되어 있는지의 여부를 보다 정확하게 검출할 수 있으므로, 가압판(33a)과 테이블(33b)의 평행도를 검출하는 것도 가능하다.

또한, 이와 같이 밀봉재(55)의 찌부러짐 상태를 감시함으로써, 기판 접착 후에 밀봉재(55)에 자외선을 조사하여 상기 밀봉재(55)를 경화시키는 타이밍을 적정 시기에 결정하는 것이 가능하다. 상세하게 서술하면, 접착 직후에 있어서의 기판(W1, W2) 사이의 액정(54)은, 곧바로는 기판 전체로 확산되지 않는다. 따라서, 이 시점에서 양 기판(W1, W2)의 간격은 소정으로 하는 셀 갭(최종 기판 간격)에 도달하지 않고, 밀봉재(55)에 자외선을 조사하는 타이밍은 액정(54)의 확산 속도에 따라서 결정된다. 그 때, 자외선을 조사하는 타이밍이 빠르면, 양 기판(W1, W2) 사이가 소정의 셀 갭이 되기 전에 밀봉재(55)가 경화되어 기판 간격이 커져 버린다. 반대로, 조사하는 타이밍이 느리면, 미경화 밀봉재(55)의 부위에 액정(54)이 접촉하여 패널 주변부의 표시 불량의 원인이 될 수 있다. 이로 인해, 그들을 고려하여 밀봉재(55)를 적정 시기에 경화시키는 것이 필요하다. 이 경우, 본 실시 형태와 같이, CCD 카메라(50)에 의해 밀봉재(55)의 형상을 감시함으로써, 그 찌부러짐 폭으로부터 가장 적절한 자외선의 조사 타이밍을 결정하는 것이 가능하다.

또한, 양 기판(W1, W2)을 접착한 후, 기판(W2)에 대한 가압판(33a)의 정전 흡착력을 해제하여 상기 가압판(33a)을 기판(W2)으로부터 이탈시킬 때에, CCD 카메라(50)에 의해 밀봉재(55)의 형상을 감시함으로써, 잔존한 정전 흡착력에 의한 기판(W1, W2)의 위치 어긋남의 발생을 방지할 수도 있다.

다음에, 양 기판(W1, W2)의 접착시에 있어서의 가압 제어에 대해 도8 및 도9를 참조하면서 설명한다.

도8에 도시한 바와 같이, 접착을 행할 때에는 양 기판(W1, W2) 중 어느 하나[본 실시 형태에서는 기판(W1) : TFT 기판]에 밀봉재(55)가 프레임형으로 도포되고, 그 프레임 내에 액정(54)이 소정 부위에, 예를 들어 5 ㎎씩 균일하게 점적된다. 그 후, 도9에 도시한 바와 같이 기판(W1)에 형성된 스페이서(56)에 의해 규제되는 소정의 셀 갭까지 상기 기판(W1)에 대향하여 배치되는 기판(W2)과 접착이 행해진다.

그 때, 본 실시 형태에서는, 도9의 (a)에 도시한 바와 같이 기판(W1)에 점적하는 액정(54)이 밀봉재(55)를 도포하는 높이보다도 높아지도록 적하되고, 접착시에 있어서의 양 기판(W1, W2)의 위치 맞춤은 기판(W2)이 액정(54)에만 접촉하고, 밀봉재(55)에는 접촉하지 않은 상태에서 행해진다. 구체적으로는, 접착시에 기판(W2)이 액정(54)에만 접촉하고, 밀봉재(55)와 비접촉이 될 때의 하중치를 미리 실험적으로 구하고, 상기 로드 셀(31)로부터의 하중 검출에 의거하여 기판(W2)을 보유 지지하는 가압판(33a)의 하강을 정지한다. 또한, 이 때에는 상기 CCD 카메라(50)를 이용하여 기판(W2)과 밀봉재(55)가 접촉하고 있지 않은지의 여부를 감시하는 것이 바람직하다.

그리고, 기판(W2)이 액정(54)에만 접촉하는 상태에서 CCD 카메라(50)에 의해 양 기판(W1, W2)에 형성된 얼라이먼트 마크를 촬상하여 그들 기판(W1, W2)의 위치 맞춤을 행한다. 그 후, 밀봉재(55)의 대략 전체 주위가 압축될 때까지 기판(W1, W2)을 가압한 후, 챔버(32) 내를 대기 개방하여 스페이서(56)에 의해 규제되는 소정의 셀 갭까지 양 기판(W1, W2)의 접착을 행한다.

이와 같이, 밀봉재(55)가 기판(W2)과 접촉하지 않은 상태에서 위치 맞춤을 행함으로써, 기판 접착 후에 밀봉재(55)가 경화될 때까지의 동안에 기판(W1, W2)의 위치 어긋남이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 상세하게 서술하면, 도9의 (b)에 도시한 바와 같이 양 기판(W1, W2)에 밀봉재(55)가 접촉하는 상태에서 그들 기판(W1, W2)의 위치 맞춤을 행하면, 밀봉재(55)에는 전단력이 작용한다. 이 상태에서 양 기판(W1, W2)을 접착한 후, 가압판(33a)을 기판(W2)으로부터 이탈시켜 챔버(32) 내를 대기 개방하면, 밀봉재(55)에 작용하고 있는 전단력이 개방됨으로써 기판(W1, W2)의 위치 어긋남이 생긴다.

본 실시 형태에서는 기판(W2)이 액정(54)에만 접촉할 때의 하중을 검출함으로써, 상기 기판(W2)과 밀봉재(55)가 접촉하지 않고, 또한 양 기판(W1, W2) 사이가 최소가 될 때의 가압판(33a)의 위치를 검출할 수 있다. 그리고, 이 상태에서 위치 맞춤을 행함으로써, 양 기판(W1, W2)을 정밀도 좋게 접착할 수 있고, 또한 접착 후에 양 기판(W1, W2)의 위치 어긋남이 생기는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서 밀봉재(55)를 도포하는 기판(W1)에는, 도10에 도시한 바와 같이 그 밀봉재(55)를 환형으로 둘러싸는 밀봉재(61)를 별도로 설치해도 좋다[이하, 제1 밀봉재(55), 제2 밀봉재(61)로서 기술함].

상세하게 서술하면, 도10에 도시한 기판(W1)은, 예를 들어 2개의 셀(패널 형성수가 2개)을 갖는 기판이고, 각 셀에 대해 액정(54)(도10에서는 생략)을 봉입하기 위한 제1 밀봉재(55)가 프레임형으로 도포된다. 그리고, 도10의 (a)에 도시한 바와 같이, 제2 밀봉재(61)는 그들 각 셀의 제1 밀봉재(55)를 동시에 둘러싸도록환형으로 도포된다. 그 때, 도10의 (b)에 도시한 바와 같이, 제2 밀봉재(61)는 제1 밀봉재(55)보다도 높이 및 폭이 커지도록 도포된다. 또한, 제2 밀봉재(61)는 제1 밀봉재(55)의 외측에서 불필요해지는(제품 치수에 영향이 없는 위치) 기판(W1) 부위에 설치된다.

이와 같은 제2 밀봉재(61)를 설치하고, 기판(W2)에 상기 제2 밀봉재(61)만이 접촉할 때의 하중을 검출하였을 때에, 양 기판(W1, W2)의 위치 맞춤을 행하도록 해도 좋다. 이 방법에서는 위치 맞춤시에 있어서의 양 기판(W1, W2)의 간격은 약간 커지지만, 기판 평행도나 기판 두께의 분포 혹은 기판(W2)이 휘어 가압판(33a)에 보유 지지되어 있는 경우 등의 영향에 의해, 접착시에 기판(W1, W2)에 손상을 부여하는 것을 미연에 방지하는 것이 가능해진다. 즉, 접착시에 기판(W1, W2)의 위치 어긋남이 생기고 있는 경우나 평행도가 손상되어 있는 경우에는, 제2 밀봉재(61)를 이용하여 하중을 검출함으로써 그들의 이상을 기판 간격이 보다 클 때(가압력보다 낮을 때)에 아는 것이 가능하다. 따라서, 양 기판(W1, W2)의 접착을 보다 안정적으로 행할 수 있다. 또한, 이와 같은 제2 밀봉재(61)는 제1 및 제2 밀봉재(55, 61) 사이에 진공 영역을 형성하는 효과를 가지므로, 기판 접착 후의 밀봉재(55)의 경화시에도 위치 어긋남을 억제하여 안정된 셀 갭을 확보하는 것이 가능하다.

덧붙여서, 제1 밀봉재(55) 자체의 높이를 높게 하는 것은 제품 치수의 증대와 함께, 접착 후의 대기 개방시에 소정의 기판 간격까지 밀봉재(55)가 찌부러지기 어려워질 가능성이 있다. 또한, 액정(54)의 확산 후에도 상기 액정(54)의 압력에 의해 소정의 셀 갭까지 밀봉재(55)가 압축되지 않을 가능성이 있다. 이로 인해,제1 밀봉재(55) 자체의 높이를 높게 할 수는 없어 본 실시 형태와 같이 제2 밀봉재(61)를 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 이러한 제2 밀봉재(61)를 설치함으로써, 상기 제2 밀봉재(61)의 찌부러짐 상태를 상기 CCD 카메라(50)에 의해 감시하도록 해도 좋다. 상세하게 서술하면, 기판 접착시에는 제1 밀봉재(55)가 기판(W2)에 형성되어 있는 빛을 투과하지 않는 막(블랙 매트릭스의 액자부 등)에 걸리는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는 제1 밀봉재(55)의 외측에 설치된 제2 밀봉재(61)를 이용하여 감시하는 것이 가능하다. 그 때, 제2 밀봉재(61)는 제1 밀봉재(55)보다 높이 및 폭이 커지도록 도포되어 있으므로, 접착시에 있어서의 하중 검출을 정밀도 좋게 행하는 것이 가능하다.

또한, 기판(W1)이 복수의 셀을 갖는 경우에 있어서, 각 셀 사이에 제품 치수에 영향이 없을 정도의 간격이 있는 경우에는, 도11에 도시한 바와 같이 제2 밀봉재(62, 63)를 각 셀에 설치된 제1 밀봉재(55)의 프레임 밖을 개별적으로 둘러싸도록 설치해도 좋다. 또한, 도12에 도시한 바와 같이 제2 밀봉재(71)를 제1 밀봉재(55)의 프레임 밖에서 기판(W1)의 4구석(도면에서는 1개만 도시함)에 설치하도록 해도 좋다.

다음에, 기판 접착시에 양 기판(W1, W2)에 가하는 가공압과 기판 간격과의 관계에 대해 상세하게 서술한다.

접착시에 있어서의 프레스 장치(17)의 가공압은 양 기판(W1, W2)의 기판 간격을 고려하여 가장 적절한 값으로 설정할 필요가 있다. 이는 필요 이상으로 가공압을 증대시키면[즉 가압판(33a)의 하강량이 큼] 기판(W1, W2)에 손상을 부여해 버릴 가능성이 있고, 반대로 가공압이 지나치게 적으면[즉 가압판(33a)의 하강량이 작음] 대기 개방 후에 소정의 셀 갭까지 기판(W1, W2)의 접착이 행해지지 않기 때문이다. 이로 인해, 접착을 행할 때에는 기판(W1, W2)에 가하는 가공압과 그때마다의 기판 간격과의 상관 관계를 미리 실험에 의해 구하여 그들의 적정치를 산출한다.

도13은 실험에 의해 구하게 된 기판 접착시의 하중(가공압)의 추이를 도시한 설명도이다. 도13에 도시한 바와 같이, 액정(54)의 찌부러짐이 발생하기[액정(54)에 기판(W2)이 접촉하기 직전까지 가압판(33a)이 하강함] 직전, 즉 기판 접착 전에 있어서 가공압은 0 ㎏이다. 그리고, 가압판(33a)이 하강하여 액정(54) 및 밀봉재(55)가 압축됨에 따라서, 가공압은 점차 상승한다. 그 후, 가압판(33a)이 더욱 하강하여 양 기판(W1, W2) 사이가 대략 최종 치수(셀 갭 : 도13에서는 예를 들어 5 ㎛를 셀 갭으로 하고 있음)의 간격이 되면, 스페이서(56)와 기판(W2)이 접촉하여 가공압이 급격하게 상승한다. 또한, 도면 중 2점 쇄선으로 나타낸 범위는 기판(W1, W2)이나 가압판(33a)의 손상을 초래할 가능성을 가진 범위이다.

따라서, 기판 접착시에 양 기판(W1, W2)에 부여하는 가압치가 도13에 도시한 가공압이 완만하게 상승하는 범위(대략 직선적으로 가공압이 상승하는 범위)를 초과하지 않도록 감시하는 것이 필요하다. 그 때, 기판(W1, W2)에 손상을 부여하지 않고, 또한 그들 기판(W1, W2)을 기포 없이 접착하기 위해서는 상기 가공압의 범위에서 기판(W1, W2)이 밀봉재(55)의 전체 주위와 접촉하는 가압치가 될 때까지 가압판(33a)을 하강시키는 것이 바람직하다.

그래서, 밀봉재(55)의 대략 전체 주위가 기판(W2)에 의해 압축될 때의 가공압을 실험에 의해 구하고, 상기 로드 셀(31)에 의해 그 가공압이 검출되는 경우에 기판(W1, W2)에 대한 가압을 정지한다[즉 가압판(33a)의 하강이 정지함]. 또한, 본 실시 형태에서는, 예를 들어 100 ㎏의 가공압(기판 간격이 약 15 ㎛ 정도)이 검출되는 경우에 기판(W1, W2)에 가하는 가압을 정지한다.

기판(W1, W2)에 가하는 가공압은 기판(W1, W2)의 위치 어긋남이나 평행도가 손상되어 있는 경우 등을 고려하여 단계적으로 상승시킨다. 예를 들어, 본 실시 형태에서는 최종 가공압이 되는 100 ㎏에 대해, 로드 셀(31)에 의해 검출되는 가공압이 각각 20 ㎏, 50 ㎏에 도달한 단계에서 가압판(33a)의 하강을 일단 정지시키고, 그 때 로드 셀(31)에 의해 검출되는 하중치를 재확인한다.

여기서, 20 ㎏의 가공압은 기판 간격이 밀봉재(55)의 높이(초기 높이)보다 약간 크고, 기판(W2)이 액정(54)에만 접촉할 때(약 50 내지 30 ㎛ 정도)의 가압치이다. 또한, 50 ㎏의 가공압은 기판(W2)이 밀봉재(55)에 접촉하기 직전(약 30 내지 15 ㎛ 정도)의 가압치이다. 또한, 이들의 가공압(20 ㎏, 50 ㎏)에 대한 기판 간격은 도13에 도시한 실험치로부터 구하게 된 추측치이다.

그 때, 20 ㎏, 50 ㎏의 각 가공압에 대해 급격한 가압치의 상승이 있는 경우, 혹은 각 로드 셀(31) 사이의 하중의 차가 커지는 경우[예를 들어 각 로드 셀(31) 사이에서 최대 10 ％ 정도의 하중 감소분의 차가 생긴 경우]에는 기판(W1, W2)에 대한 가압을 정지한다. 한편, 각 단계에서 이상이 없는 경우는 최종적으로 가공압이 100 ㎏이 될 때까지 가압판(33a)을 하강시키고, 그 가압치(100 ㎏)에 도달한 후, 기판(W1, W2)에 대한 가압을 정지한다. 그 후, 챔버(32) 내를 대기 개방하여 대기압과 기판 사이의 압력차에 의해 최종 셀 갭이 될 때까지 기판(W1, W2)을 접착한다.

여기서, 예를 들어 접착을 행하는 기판(W1, W2)의 크기가 650 ㎜ × 30 ㎜ 정도의 크기인 경우에는 대기 개방 후의 기판(W1, W2)의 가공압은 약 5100 ㎏의 하중이 된다[밀봉재(55)의 외측에 있어서의 10 ㎜ 정도의 대기압측의 영역을 제외함). 그에 대해, 대기 개방 전의 기판(W1, W2)의 가공압은 상기한 바와 같이 100 ㎏ 정도이다. 이로 인해, 그 가압치(100 ㎏)에 의한 기판 접착시에 기판(W1, W2)에 국부적인 하중이 작용해도 그들 기판(W1, W2)에 부여하는 영향을 작게 할 수 있다.

다음에, 본 실시 형태의 프레스 장치(17)에 의한 기판 접착 공정에 대해 도14 및 도15를 참조하면서 설명한다.

기판(W1, W2)의 접착 공정에서는, 도14에 도시한 바와 같이 각 기판(W2, W1)을 가압판(33a), 테이블(33b)에 각각 보유 지지한 후, 제어 장치(41)는 모터(27)를 구동하여 챔버(32)를 폐색하여 상기 챔버(32) 내를 감압한다(스텝 81).

계속해서, 제어 장치(41)는 모터(27)를 가압판(33a)의 하강 방향으로 구동하여 기판(W1, W2)을 더욱 근접시키고(스텝 82), 로드 셀(31)에 의해 출력되는 하중치에 의거하여 기판(W1, W2)에 대한 가공압이 20 ㎏이 되면 가압판(33a)의 하강을 정지시킨다(스텝 83). 이 때, 동시에 CCD 카메라(50)에 의해 촬상한 밀봉재(55)의 찌부러짐 상태에 의거하여 가공압을 감시한다.

그리고, 제어 장치(41)는 로드 셀(31)로부터 출력되는 하중치를 다시 판독하고, 그 때의 가압치와 20 ㎏의 가압치와의 차가 소정 범위 내의 값인지의 여부를 판단한다(스텝 84). 그 때, 가압치의 차가 소정 범위 내의 값보다 큰 경우에는 가압판(33a)의 그 이후의 하강을 중단하여 기판(W1, W2)에 대한 가압을 중단한다(스텝 85). 즉, 이 경우에는 기판 두께의 분포나 액정(54) 및 밀봉재(55)의 두께, 혹은 프레스 장치(17)의 기계적인 문제 등에 의해 기판 평행도가 손상되어 있을 가능성이 있으므로 이상 부위를 검사할 필요가 있다.

한편, 상기 스텝 84에 있어서의 판단의 결과, 가압치의 차가 소정 범위 내의 경우에는 CCD 카메라(50)에 의해 기판(W1, W2)의 얼라이먼트 마크를 촬상하여 위치 결정 스테이지(36)를 구동하여 기판(W1, W2)의 위치 맞춤을 행한다(스텝 86).

계속해서, 제어 장치(41)는 모터(27)를 가압판(33a)의 하강 방향으로 구동하여 기판(W1, W2)을 더욱 근접시키고(스텝 87), 로드 셀(31)에 의해 출력되는 하중치에 의거하여 기판(W1, W2)에 대한 가공압이 50 ㎏이 되면 가압판(33a)의 하강을 정지시킨다(스텝 88). 이 때, 동시에 CCD 카메라(50)에 의해 촬상한 밀봉재(55)의 찌부러짐 상태에 의거하여 가공압을 감시한다.

그리고, 제어 장치(41)는 로드 셀(31)로부터 출력되는 하중치를 다시 판독하고, 그 때의 가압치와 50 ㎏의 가압치와의 차가 소정 범위 내의 값인지의 여부를 판단한다(스텝 89). 그 때, 가압치의 차가 소정 범위 내의 값보다 큰 경우에는 가압판(33a)의 그 이후의 하강을 중단하여 기판(W1, W2)에 대한 가압을 중단한다(스텝 90). 즉, 이 경우에는 상기와 마찬가지로 기판 평행도가 손상되어 있을 가능성이 있으므로 이상 부위를 검사할 필요가 있다.

한편, 상기 스텝 89에 있어서의 판단 결과, 가압치의 차가 소정 범위 내인 경우에는, 제어 장치(41)는 CCD 카메라(50)에 의해 촬상된 밀봉재(55)의 찌부러짐 폭이 소정 범위 내의 값인지의 여부를 판단한다(스텝 91). 그 때, 찌부러짐 폭이 소정 범위 내의 값보다 큰 경우에는 상기와 마찬가지로 이상이라 판단하여 기판(W1, W2)에 대한 가압을 중단한다(스텝 92).

한편, 상기 스텝 91에 있어서의 판단 결과, 찌부러짐 폭이 소정 범위 내의 값인 경우에는, 도15에 도시한 바와 같이 제어 장치(41)는 상기와 마찬가지로 모터(27)를 가압판(33a)의 하강 방향으로 구동하여 기판(W1, W2)을 더욱 근접시킨다(스텝 93). 계속해서, 제어 장치(41)는 로드 셀(31)에 의해 출력되는 하중치에 의거하여 기판(W1, W2)에 대한 가공압이 100 ㎏이 되면 가압판(33a)의 하강을 정지시킨다(스텝 94). 이 때, 동시에 CCD 카메라(50)에 의해 촬상한 밀봉재(55)의 찌부러짐 상태에 의거하여 가공압을 감시한다.

그리고, 제어 장치(41)는 로드 셀(31)로부터 출력되는 하중치를 다시 판독하여 그 때의 가압치와 100 ㎏의 가압치와의 차가 소정 범위 내의 값인지의 여부를 판단한다(스텝 95). 그 때, 가압치의 차가 소정 범위 내의 값보다 큰 경우에는 가압판(33a)의 그 이후의 하강을 중단하여 기판(W1, W2)에 대한 가압을 중단한다(스텝 96). 즉, 이 경우는 상기와 마찬가지로 기판 평행도가 손상되어 있을 가능성이 있으므로 이상 부위를 검사할 필요가 있다.

한편, 상기 스텝 95에 있어서의 판단 결과, 가압치의 차가 소정 범위 내인경우에는, 제어 장치(41)는 CCD 카메라(50)에 의해 촬상된 밀봉재(55)의 찌부러짐 폭이 소정 범위 내의 값인지의 여부를 판단한다(스텝 97). 그 때, 찌부러짐 폭이 소정 범위 내의 값보다 큰 경우에는 상기와 마찬가지로 이상이라 판단하여 기판(W1, W2)에 대한 가압을 중단한다(스텝 98).

한편, 상기 스텝 97에 있어서의 판단 결과, 찌부러짐 폭이 소정 범위 내의 값인 경우에는, 제어 장치(41)는 모터(27)를 가압판(33a)의 상승 방향으로 구동하여 챔버(32)를 개방(대기 개방)한다(스텝 99). 이에 의해, 기판(W1, W2)은 대기압과 기판 사이(진공)의 압력차에 의해 소정의 셀 갭(최종 기판 간격)까지 접착된다.

그리고, 제어 장치(41)는 CCD 카메라(50)에 의해 촬상된 밀봉재(55)의 찌부러짐 폭에 의거하여 산출되는 양 기판(W1, W2)의 기판 간격의 추측치를 화상 처리 장치(47)로부터 판독하고(스텝 100), 그 후, 접착 후의 양 기판(W1, W2)의 불출을 반송 장치에 요구한다(스텝 101).

이상 기술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면 이하의 효과를 발휘한다.

(1) 프레스 장치(17)의 챔버(32) 내에는 기판(W2, W1)을 보유 지지하는 가압판(33a), 테이블(33b)이 대향하여 설치된다. 가압판(33a)은 지지 기둥(34)을 거쳐서 제2 지지판(26)에 현수 지지되고, 테이블(33b)은 지지 기둥(37)을 거쳐서 위치 결정 스테이지(36)에 지지된다. 또한, 챔버(32)의 상측 용기(32a)는 지지 기둥(34)을 둘러싸는 벨로우즈(35)를 거쳐서 제2 지지판(26)에 현수 지지되고, 하측 용기(32b)는 지지 기둥(37)을 둘러싸는 벨로우즈(38)를 거쳐서 위치 결정 스테이지(36)에 지지된다. 그들 제2 지지판(26) 및 위치 결정 스테이지(36)는 강성이높은 베이스판(21) 및 지지 프레임(22)에 지지되어 있다. 이와 같이 구성된 프레스 장치(17)에서는 기판 접착시의 감압 하에서 챔버(32)에 변형이 생긴 경우에도 그 힘이 가압판(33a) 및 테이블(33b)에 작용하는 것이 방지되므로, 상기 감압 하에 있어서도 기판(W1, W2)의 상대 위치나 평행도에 영향이 생기지 않는다. 또한, 가압판(33a) 및 테이블(33b)의 진동에 대한 강성이 향상되므로, 그들에 프레스 장치(17)의 외부로부터의 진동이 전달되는 것이 방지되고, 기판(W1, W2)의 위치 어긋남을 억제할 수 있는 동시에 기판 평행도를 정밀도 좋게 유지하는 것이 가능하다.

(2) 양 기판(W1, W2)이 밀봉재(55)의 대략 전체 주위와 접촉하는 기판 간격이 될 때까지 하중을 모니터하면서 가압하고, 그 후 기판(W1, W2)의 상대 위치와 평행도의 정밀도가 유지된 상태에서 챔버(32) 내를 대기 개방하여 상기 대기압과 기판 사이의 압력차에 의해 기판(W1, W2)을 최종의 셀 갭까지 접착하도록 하였다. 따라서, 대기 개방 후에 있어서의 기판(W1, W2)의 가공압이 그들 기판(W1, W2)의 전체에 균일하게 작용하므로 양 기판(W1, W2)에 손상을 부여하지 않고 정밀도 좋게 접착을 행할 수 있다. 또한, 이 방법에서는 양 기판(W1, W2)에 밀봉재(55)가 접촉하는 기판 간격까지의 가공압을 대기 개방 후의 가공압에 비해 접착시에 필요 충분해지는 매우 작은 압력치로 할 수 있다. 이에 의해, 프레스 장치(17)에 기계적인 위치 어긋남이 생기고 있는 상태나 기판 평행도가 손상되어 있는 상태에서 가령 접착이 행해지는 경우에도 기판(W1, W2)에 미치는 영향을 작게 할 수 있다.

(3) 가압판(33a)을 하강하여 부여하는 기판(W1, W2)의 가공압을 로드 셀(31)에 의한 하중 검출에다가 선형 스케일(43a, 43b)에 의한 가압판(33a)의 위치 검출, 또는 CCD 카메라(50)에 의해 촬상되는 밀봉재(55)의 찌부러짐 상태에 의해 감시하도록 하였다. 이에 의해, 접착시에 기판(W1, W2)의 가공압에 이상이 있는 경우에는 그 이상의 가압을 정지할 수 있으므로, 가압판(33a) 및 테이블(33b)이 파손되는 것이나, 기판(W1, W2)이 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

(4) 각 로드 셀(31)은 가압판(33a)을 지지하는 각 지지 기둥(34)의 대각선 상이 되는 위치에서 가압판(33a)의 중심으로부터 등거리의 위치에 배치된다. 이에 의해, 각 로드 셀(31)에 작용하는 하중(자중)을 균형 있게 할 수 있다. 또한, 챔버(32) 내의 감압 과정에서 각 로드 셀(31)에 작용하는 하중(대기 압력)을 균형 있게 할 수 있다. 따라서, 챔버(32) 내가 감압 하 및 대기압 하에 의존하지 않고, 접착시에는 가압판(33a)과 테이블(33b)의 평행도를 유지할 수 있다. 또한, 이물질의 혼입이나 프레스 장치(17)의 기계적인 위치 어긋남에 의해 평행도가 손상되는 경우에는 각 로드 셀(31)로부터 출력되는 하중치에 의해 평행도를 검사하는 것이 가능하다. 그 결과, 기판(W1, W2)의 평행도를 유지하여 접착을 정밀도 좋게 행할 수 있다.

(5) 기판(W1, W2)의 위치 맞춤은 기판(W2)이 액정(54)에 접촉하고 또한 밀봉재(55)에 접촉하지 않는 상태에서, 양 기판(W1, W2) 사이가 최소가 될 때의 가압판(33a)의 위치에서 행해진다. 이에 의해, 기판 접착시에 밀봉재(55)에 전단력이 생기는 것이 억제되므로, 대기 개방 후의 기판(W1, W2)의 위치 어긋남을 방지할 수 있어 접착 정밀도를 향상시킬 수 있다.

(6) 제1 밀봉재(55)의 외측에 상기 밀봉재(55)보다 높이 및 폭이 큰 제2 밀봉재(61)(62, 63)를 설치함으로써 가공압을 정밀도 좋게 검출하는 것이 가능한 동시에, 가압판(33a)에 의한 기판(W1, W2)의 가압을 정지할 때의 기판 간격의 마진을 크게 하는 것이 가능하다. 이에 의해, 접착시에 가압치의 이상이 있는 경우에는 그 이상을 보다 빠르게 검출하는 것이 가능해진다. 또한, 제1 밀봉재(55)가 기판(W2)(TFT 기판)의 차광막에 걸리는 경우에도 제2 밀봉재(61)(62, 63)의 찌부러짐 상태를 CCD 카메라(50)에 의해 촬상 가능해진다.

(7) 대기 개방시에 있어서의 기판(W1, W2)의 기판 간격을 로드 셀(31)에 의한 가압 검출 결과에 의거하여 대략 일정한 간격으로 하는 것이 가능하다. 이에 의해, 대기 개방 후에 액정(54)의 확산에 필요로 하는 시간을 대략 일정하게 하는 것이 가능해져 자외선을 조사하는 타이밍을 대략 일정하게 할 수 있다. 따라서, 밀봉재(55)를 경화시키는 처리를 가장 적절한 시기에 행할 수 있는 동시에, 경화 부족에 의한 밀봉재(55)의 밀착력 부족을 방지할 수 있다. 또한, 이에 의해 기판(W1, W2)의 접착을 연속적으로 행하는 경우에, 접착 기판 제조 장치(11)를 효율적으로 가동시키는 것이 가능해진다.

(제2 실시 형태)

이하, 본 발명을 구체화한 제2 실시 형태를 도16 내지 도18에 따라서 설명한다. 또한, 본 실시 형태는 제1 실시 형태의 프레스 장치(17)의 다른 형태에 대해 설명하는 것이다. 따라서, 제1 실시 형태와 같은 구성 부분에 대해서는 동일 부호를 붙여 그 상세한 설명을 일부 생략한다.

도16은, 기판(W1, W2)에 압력을 가하여 접착을 행하는 본 실시 형태의 프레스 장치(121)의 기구를 측면으로부터 본 개략도이다.

이 프레스 장치(121)에는 제1 지지 프레임(123)이 구비되고, 제1 지지 프레임(123)의 내측에는 제2 지지 프레임(124)이 구비되어 있다. 이 제2 지지 프레임(124)에는 제1 지지 프레임(123)에 부착된 가이드 레일(125)에 따라서 상하 이동 가능하게 설치되는 선형 가이드(126)가 부착되어 있다. 즉, 제2 지지 프레임(124)은 제1 지지 프레임(123)에 대해 상하 이동 가능하게 설치되어 있다.

제1 지지 프레임(123)에는 복수(도면에는 2개 도시함)의 가압용 모터(127)가 설치되고, 각 가압용 모터(127)에 의해 회전 구동되는 볼 나사(128)에 지지판(129)이 상하 이동 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 이 지지판(129)에 제2 지지 프레임(124)이 복수(도면에는 4개 도시함)의 로드 셀(130)을 거쳐서 지지되어 있다. 또한, 각 로드 셀(130)은 상기 제1 실시 형태에서 설명한 도5 또는 도6에 도시한 배치 위치에 따라서 배치되어 있다.

제2 지지 프레임(124)의 중앙에는 상기 지지판(129)에 의해 지지되는 제3 지지 프레임(131)이 구비되어 있다. 이 제3 지지 프레임(131)에는 지지판(129)에 부착된 가이드 레일(132)에 따라서 상하 이동 가능하게 설치되는 선형 가이드(133)가 부착되어 있다. 즉, 제3 지지 프레임(131)은 지지판(129), 즉 제2 지지 프레임(124)에 대해 상하 이동 가능하게 설치되어 있다.

지지판(129)에는 가압용 모터(134)가 설치되고, 이 가압용 모터(134)에 의해 회전 구동되는 볼 나사(135)에 지지 부재(136)가 상하 이동 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 이 지지 부재(136)에 제3 지지 프레임(131)이 복수(도면에는 2개 도시함)의 로드 셀(137)을 거쳐서 지지되어 있다. 또한, 각 로드 셀(137)은 상기 제1 실시 형태에서 설명한 도5 또는 도6에 도시한 배치 위치에 따라서 배치되어 있다.

프레스 장치(121)는 제2 및 제3 지지 프레임(124, 131)의 하방에 처리실로서의 진공 챔버(140)를 구비하고, 그 챔버(140)는 상하로 분할되어 상측 용기(140a)와 하측 용기(140b)로 구성되어 있다. 하측 용기(140b)는 제1 지지 프레임(123)에 부착된 복수의 지지부(140c)에 의해 지지되어 있다.

챔버(140)의 개구부, 즉 상측 용기(140a)와 하측 용기(140b)가 접촉하는 부위에는 그들 사이를 밀봉하여 상기 챔버(140)의 기밀을 유지하기 위한 O링(140d)이 설치되어 있다. 또한, 상측 용기(140a)에는 하측 용기(140b)에 설치된 위치 결정 핀(140e)에 끼워 맞추는 위치 결정 구멍(140f)이 마련되어 있다. 따라서, 챔버(140)를 폐색하였을 때에 위치 결정 핀(140e)이 위치 결정 구멍(140f)에 끼워 맞춤함으로써, 상측 용기(140a)가 하측 용기(140b)에 대해 위치 결정되도록 되어 있다.

이 챔버(140) 내에는 양 기판(W1, W2)을 각각 흡착 보유 지지하기 위한 제1 및 제2 보유 지지판으로서의 가압판(141) 및 테이블(142)이 대향하여 설치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 가압판(141)은 제2 기판(W2)(CF 기판)을 보유 지지하고, 테이블(142)은 제1 기판(W1)(TFT 기판)을 보유 지지한다. 가압판(141)과 테이블(142)은 흡입 흡착력 및 정전 흡착력 중 적어도 한 쪽을 작용시켜 각각제2 기판(W2)과 제1 기판(W1)을 흡착 보유 지지하도록 되어 있다.

도17의 (a)에 도시한 바와 같이, 가압판(141)은 중앙 가압부(141a)와, 그 중앙 가압부(141a)의 외주를 둘러싸도록 이격하여 설치되는 주변 가압부(141b)로 구성되어 있다. 주변 가압부(141b)는 제2 지지 프레임(124)에 일체 접속되는 복수(도면에서는 2개 도시함)의 지지 기둥(143)에 의해 현수 지지되고, 중앙 가압부(141a)는 제3 지지 프레임(131)에 일체 접속되는 복수(도면에서는 2개 도시함)의 지지 기둥(144)에 의해 현수 지지되어 있다.

제2 지지 프레임(124)과 상측 용기(140a) 사이에는 상기 각 지지 기둥(143)을 둘러싸 챔버(140)의 기밀을 유지하는 탄성체로서의 벨로우즈(145)가 설치되어 있다. 벨로우즈(145)는 양단부의 플랜지부에 O링을 구비하고, 그 O링에 의해 제2 지지 프레임(124)과 상측 용기(140a) 사이를 밀봉하도록 되어 있다.

제3 지지 프레임(131)과 상측 용기(140a) 사이에는 상기 각 지지 기둥(144)을 둘러싸 챔버(140)의 기밀을 유지하는 동일하게 탄성체로서의 벨로우즈(146)가 설치되어 있다. 마찬가지로, 벨로우즈(146)는 양단부의 플랜지부에 O링을 구비하고, 그 O링에 의해 제3 지지 프레임(131)과 상측 용기(140a) 사이를 밀봉하도록 되어 있다.

테이블(142)은 하측 용기(140b) 내에 설치되고, 위치 결정 스테이지(147)에 의해 수평 이동(XY 방향) 가능하고 또한 수평 회전(θ 방향) 가능하게 지지되어 있다. 상세하게는, 위치 결정 스테이지(147)는 제1 지지 프레임(123)에 일체 접속되는 베이스판(148)에 대해 XYθ 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 복수의 지지 기둥(도시 생략)을 거쳐서 테이블(142)을 지지하고 있다. 위치 결정 스테이지(147)와 하측 용기(140b) 사이에는 테이블(142)을 지지하는 각 지지 기둥을 둘러싸 챔버(140)의 기밀을 유지하는 탄성체로서의 벨로우즈(도시 생략)를 설치되어 있다. 그리고, 위치 결정 스테이지(147)의 구동에 의거하여 테이블(142)이 수평면 내에서 이동 및 회전되도록 되어 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 제1, 제2, 제3 지지 프레임(123, 124, 131), 지지판(129), 지지 부재(136) 및 베이스판(148) 등은 충분히 높은 강성을 갖는 재질(강체)로 형성되어 있다.

테이블(142)에는 가압판(141)의 중앙 가압부(141a)와 대향하는 위치 및 주변 가압부(141b)와 대향하는 위치에서 각각 자외선 조사 기구(149, 150)가 설치되어 있다. 이들 각 기구(149, 150)는 각각 실린더의 구동에 의거하여 상하 이동하여 제1 및 제2 기판(W1, W2)의 접착시에 밀봉재에 자외선을 조사한다. 이에 의해, 밀봉재가 경화되어 양 기판(W1, W2)의 임시 고정이 행해지도록 되어 있다.

테이블(142)의 상면 외주연에는 상기 테이블(142)의 기판 흡착면과 표면을 맞추어 리프트판(153)이 설치되어 있다. 이 리프트판(153)은 테이블(142)의 외측에 일부가 돌출되는 상태로 적재되고, 그 하방에 상하 이동 가능하게 설치된 리프트 기구(154)에 의해 테이블(142)로부터 들어 올려지도록 되어 있다.

이와 같이 구성된 프레스 장치(121)에서는 각 가압용 모터(127)의 구동에 의거하여 지지판(129)이 상하 이동하면, 그 지지판(129)에 지지되어 있는 제2 지지 프레임(124)이 제1 지지 프레임(123)에 대해 상하 이동한다. 그에 수반하여, 지지판(129)에 볼 나사(135)를 거쳐서 접속된 지지 부재(136)에 지지되어 있는 제3 지지 프레임(131)이 제2 지지 프레임(124)과 함께 상하 이동한다.

또한, 가압용 모터(134)의 구동에 의거하여 지지 부재(136)가 상하 이동하면, 그 지지 부재(136)에 지지되어 있는 제3 지지 프레임(131)이 지지판(129), 즉 제2 지지 프레임(124)에 대해 상하 이동한다.

따라서, 프레스 장치(121)는 제1 지지 프레임(123)에 대해 제2 지지 프레임(124)과 제3 지지 프레임(131)을 각각 독립하여 상하 이동시키는 것이 가능해지고 있다. 즉, 프레스 장치(121)는, 도17의 (a)에 도시한 바와 같이 가압판(141)의 중앙 가압부(141a)와 주변 가압부(141b)에 기판(W2)을 흡착 보유 지지(도면에서 사선으로 나타낸 부위에 흡착 보유 지지)한 상태에서 도17의 (b)에 도시한 바와 같이 주변 가압부(141b)와 중앙 가압부(141a)를 각각 독립하여 상하 이동시키는 것이 가능하다.

이와 같은 프레스 장치(17)에 있어서, 각 로드 셀(130, 137)은 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로 각각에 작용하는 압력을 검출하고, 그 검출 결과를 프레스 장치(121)의 제어 장치(도시 생략)에 출력한다.

상세하게는, 로드 셀(130)은 챔버(140)의 감압(진공 배기) 하에 있어서, 지지판(129)에 지지된 각 부재의 중량(자중)과, 지지 기둥(143)의 단면적에 비례하여 주변 가압부(141b)에 작용하는 대기 압력과의 하중의 총합을 검출한다. 그리고, 제어 장치는 각 로드 셀(130)의 검출 결과에 의거하여 점차 감소하는 하중 총합의 감소분으로부터 양 기판(W1, W2)의 접착시에 있어서의 가공압을 검지한다.

마찬가지로, 로드 셀(137)은 챔버(140)의 감압 하에 있어서, 지지 부재(136)에 지지된 각 부재의 중량(자중)과, 지지 기둥(144)의 단면적에 비례하여 중앙 가압부(141a)에 작용하는 대기 압력과의 하중의 총합을 검출한다. 그리고, 제어 장치는 각 로드 셀(137)의 검출 결과에 의거하여 점차 감소하는 하중 총합의 감소분으로부터 양 기판(W1, W2)의 접착시에 있어서의 가공압을 검지한다.

또한, 도16에서는 프레스 장치(121)의 제어 기구를 생략하고 있지만, 제1 실시 형태와 마찬가지로 제어 장치는 각 로드 셀(130, 137)의 출력에 의거하여 접착시에 양 기판(W1, W2)에 부여하는 가공압을 일정하게 하도록 각 모터(127, 134)의 구동을 제어한다. 마찬가지로, 제어 장치는 도3에서 설명한 바와 같이 얼라이먼트 마크를 촬상하는 CCD 카메라의 화상 데이터를 취입하여 화상 처리하는 화상 처리 장치로부터의 출력 신호에 의거하여 위치 결정 스테이지(147)를 구동하고, 양 기판(W1, W2)의 위치 맞춤을 행하도록 되어 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 도시하지 않았지만, 각 가압용 모터(127, 134)의 구동에 의거하여 각각 상하 이동하는 각 선형 가이드(126, 133)에, 각각 주변 가압부(141b)와 중앙 가압부(141a)의 이동 위치를 검출하는 선형 스케일을 설치해도 좋다. 이 경우도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제어 장치는 선형 스케일에 의한 위치 검출에 의거하여 테이블(142)에 대한 중앙 가압부(141a)와 주변 가압부(141b)의 상대 위치를 각각 감시하여 접착시의 양 기판(W1, W2)의 간격과 그 때의 가공압과의 관계가 적절한지의 여부를 판단한다.

다음에, 양 기판(W1, W2)의 접착 공정에 있어서의 가압 제어에 대해 도18을참조하면서 설명한다. 또한, 도시하지 않았지만, 제1 기판(W1)(접착면)에는 상기 제1 실시 형태의 도10에서 설명한 바와 같이, 상기 기판(W1)에 면 형성된 복수의 셀에 대해 액정을 봉입하기 위한 제1 밀봉재와, 그들 각 셀의 제1 밀봉재를 환형으로 둘러싸는 제2 밀봉재가 도포되어 있다.

우선, 도18의 (a)에 도시한 바와 같이, 가압판(141)[중앙 가압부(141a) 및 주변 가압부(141b)]과 테이블(142)에 각각 제2 기판(W2)과 제1 기판(W1)을 흡착 보유 지지한 후, 챔버(140) 내를 진공 배기하고, 얼라이먼트 마크를 이용하여 광학적으로 양 기판(W1, W2)의 위치 맞춤을 비접촉으로 행한다.

계속해서, 도18의 (b)에 도시한 바와 같이 주변 가압부(141b)를 하강시켜 제2 기판(W2)의 주변부를 가공압(Fo)까지, 구체적으로는 제1 기판(W1) 상의 제2 밀봉재에 제2 기판(W2)이 밀착할 때까지 가압을 행한 후, 카메라(C1)를 이용하여 얼라이먼트를 행한다. 그 후, 자외선 조사 기구(149)(도16 참조)에 의해 제2 밀봉재에 자외선을 조사하여 상기 밀봉재를 경화시켜 양 기판(W1, W2)의 주변부를 임시 고정한다.

계속해서, 도18의 (c)에 도시한 바와 같이 제2 기판(W2)의 주변부를 보유 지지하고 있는 주변 가압부(141b)의 흡착을 오프하여 상기 주변 가압부(141b)를 상승시키고, 중앙 가압부(141a)를 하강시킨다. 그리고, 카메라(C2)를 이용하여 다시 얼라이먼트를 실시하는 동시에, 제2 기판(W2)의 중앙부를 가공압(Fc)까지, 구체적으로는 제1 기판(W1) 상의 각 제1 밀봉재에 제2 기판(W2)이 밀착할 때까지 가압을 행한다. 그 후, 자외선 조사 기구(150)(도16 참조)에 의해 제1 밀봉재에 자외선을조사하여 상기 밀봉재를 경화시켜 양 기판(W1, W2)의 중앙부를 임시 고정한다.

그리고, 중앙 가압부(141a)의 흡착을 오프하여 상기 중앙 가압부(141a)를 상승시키고, 제1 실시 형태와 마찬가지로 챔버(140) 내를 대기 개방하여 소정의 셀 갭(최종 기판 간격)까지 접착을 행한다.

또한, 상기한 접착 공정에서는, 도18의 (b)에 도시한 바와 같이 주변부의 임시 고정을 행한 후, 주변 가압부(141b)를 정지시킨 상태에서 중앙 가압부(141a)를 하강시켜 중앙부의 임시 고정을 행하도록 해도 좋다.

이상 기술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면 상기 제1 실시 형태와 같은 효과에다가 이하의 효과를 발휘한다.

(1) 본 실시 형태에 있어서, 가압판(141)은 양 기판(W1, W2)의 중앙부를 가압하는 중앙 가압부(141a)와, 양 기판(W1, W2)의 주변부를 가압하는 주변 가압부(141b)로 구성되어 있다. 주변 가압부(141b)와 중앙 가압부(141a)는 각각 독립하여 상하 이동 가능하게 제2 지지 프레임(124)과 제3 지지 프레임(131)으로 지지되어 있다. 이 구성에 따르면, 양 기판(W1, W2)의 주변부와 중앙부를 따로따로 가압 제어하는 것이 가능해지므로, 양 기판(W1, W2)의 접착시에 필요한 단위 면적당 하중치를 확보하면서 각각의 가압시에 기판(W2)의 가압면에 가해지는 총 하중치를 작게 할 수 있다. 그 결과, 접착시에 생기는 가공압의 반력에 의해 기판(W2)이 옆으로 미끄러져 접착 위치에 어긋남이 생기는 것을 방지하면서 소정의 셀 갭까지 접착을 행하는 것이 가능해진다.

(2) 본 실시 형태에서는 패널의 면 형성 수에 따른 복수의 제1 밀봉재와 그들을 환형으로 둘러싸는 제2 밀봉재가 설치되는 경우에 있어서, 양 기판(W1, W2)의 주변부의 가압을 행한 후에 중앙부의 가압을 행하도록 하였다. 이에 의해, 우선 제2 밀봉재를 찌부러뜨려 양 기판(W1, W2)의 주변부를 임시 고정한 후에 제1 밀봉재를 찌부러뜨려 중앙부의 접착을 행할 수 있다. 이로 인해, 위치 어긋남의 발생을 더욱 억제할 수 있다.

(3) 본 실시 형태와 같이, 중앙부와 주변부의 가압을 따로따로 행하도록 한 구성에서는 접착을 행하는 양 기판(W1, W2)의 사이즈가 대형인 경우에 있어서 특히 유용한 구성으로 할 수 있다.

또한, 상기 각 실시 형태는 이하의 태양으로 실시해도 좋다.

ㆍ접착 기판 제조 장치(11)의 형태는 도1에 도시한 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 각 장치(12 내지 14, 17, 18)는 필요에 따라서 복수 구비된다.

ㆍ본 실시 형태에서 챔버(32)는 상하로 분할하여 구성되어 있지만, 챔버(32)의 구조는 본 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 도19에 도시한 바와 같은 챔버(111)의 구조라도 좋다. 상세하게 서술하면, 챔버(111)는 상기 챔버(111)를 개폐하기 위한 게이트 밸브(112)를 구비하고 있다. 챔버(111) 내에는 가압판(33a) 및 테이블(33b)이 설치되고, 가압판(33a)은 지지 기둥(34)을 거쳐서 제2 지지판(26)에 현수 지지되고, 테이블(33b)은 지지 기둥(37)을 거쳐서 위치 결정 스테이지(36)에 지지되어 있다. 챔버(111)의 상면은 지지 기둥(34)을 둘러싸도록 설치된 벨로우즈(35)를 거쳐서 지지판(113)과 기밀 가능하게 접속되어 있다. 또한, 챔버(111)의 하면은 지지 기둥(37)을 둘러싸도록 설치된 벨로우즈(38)를 거쳐서 상기 위치 결정 스테이지(36)에 지지되는 동시에, 지지 부재(39)를 거쳐서 베이스판(21)에 지지되어 있다. 또한, 도19에 도시한 가압 수단(114)은 상기 모터(27)의 구동에 의거하여 가압판(33a)에 가압력을 작용시키는 기구이고, 도2에 도시한 구성과 마찬가지로 구성되어 있다. 또한, 도19에서는 생략하고 있지만, 베이스판(21)에는 도2와 마찬가지로 대략 게이트형의 지지 프레임(22)이 접속되어 있다. 이와 같은 구조를 갖는 챔버(111)의 경우에도 본 실시 형태와 같은 효과를 발휘할 수 있다.

ㆍ도2에 도시한 프레스 장치(17)의 지지 부재(39)는 벨로우즈(38)에 의해 하측 용기(32b)를 지지할 수 있으면 반드시 설치할 필요는 없다.

ㆍ도2에 도시한 프레스 장치(17)의 지지 프레임(22)은 직접 베이스판(21)에 고정되도록 하였지만, 충분히 강성이 높은 그 밖의 구조체를 거쳐서 베이스판(21)과 지지 프레임(22)이 접속되도록 해도 좋다.

ㆍ본 실시 형태에서는 가압판(33a)에 의한 기판(W1, W2)의 가공압을 각 부재의 자중(A)과 대기 압력(B)의 하중 총합의 감산분으로부터 구하도록 하였지만, 이에 한정되지 않고 그 밖의 방법을 이용하여 하중 검출하도록 해도 좋다.

ㆍ본 실시 형태에서는 로드 셀(31)을 4개 설치하였지만, 하중 및 평행도를 검출할 수 있으면 되므로 4개에 한정되지 않는다.

ㆍ본 실시 형태에서는 밀봉재(55)의 찌부러짐 상태를 감시하는 CCD 카메라(50)를 4대 설치하도록 하였지만 4대 이상 혹은 1 내지 3대라도 좋다. 또한, 기판(W1, W2)의 가공압 및 가압판(33a)과 테이블(33b) 사이의 평행도를 모두정밀도 좋게 검출하기 위해서는 4대 설치하는 것이 바람직하다.

ㆍ본 실시 형태에서는 로드 셀(31)에 의한 하중 검출, 선형 스케일(43a, 43b)에 의한 가압판(33a)의 위치 검출 및 CCD 카메라(50)에 의한 밀봉재(55)의 찌부러짐 폭의 검출에 의해 기판(W1, W2)의 가공압을 제어하도록 하였지만, 그들 중 어느 한 방법에 의해 제어하도록 해도 좋다. 또한, 본 실시 형태와 같이, 로드 셀(31)에 의한 하중 검출에다가 밀봉재(55)의 찌부러짐 상태를 감시하도록 하면, 프레스 장치(17)의 기계적인 위치 어긋남 등이 발생한 경우에도 가공압의 이상 검출을 정밀도 좋게 행하는 것이 가능하여 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하다.

ㆍ본 실시 형태에서는 CCD 카메라(50)에 의해 밀봉재(55)의 찌부러짐 상태를 감시하도록 하였지만, 그 밖의 수단, 예를 들어 밀봉재(55)의 치수를 측정할 수 있는 투과형 센서 등을 이용하여 감시하도록 해도 좋다. 또한, 본 실시 형태와 같이, CCD 카메라(50)를 이용하는 방법은 그에 의해 촬상한 밀봉재(55)의 화상을 모니터 등에 의해 눈으로 확인할 수 있으므로 적합하다.

ㆍ제2 실시 형태에서는 우선 중앙 가압부(141a)를 하강시켜 양 기판(W1, W2)의 중앙부의 가압을 행하고, 그 후에 중앙 가압부(141a)의 흡착을 오프하여 주변 가압부(141b)를 하강시켜 주변부의 가압을 행하도록 해도 좋다.

ㆍ제2 실시 형태에서는 접착시에 필요한 단위 면적당의 하중치를 확보하면서 기판(W2)의 전체면에 가공압을 부여해도 옆으로 미끄러질 우려가 없으면, 중앙 가압부(141a)와 주변 가압부(141b)를 동시에 하강시켜 가압을 행하도록 해도 좋다. 즉, 중앙 가압부(141a)와 주변 가압부(141b)의 가압 제어는 접착을 행하는 양기판(W1, W2)의 사이즈에 따라서 행한다.

상기 각 실시 형태의 특징을 정리하면 이하와 같이 된다.

(부기 1) 처리실 내에 배치된 서로 대향하는 제1 및 제2 보유 지지판에 각각 보유 지지한 2매의 기판을 접착하는 접착 기판 제조 장치에 있어서,

상기 제1 및 제2 보유 지지판 중 어느 한 쪽은 상기 2매의 기판의 접착을 행할 때에 상기 2매의 기판에 가압력을 작용시키는 가압 수단과 접속되고, 다른 쪽은 상기 2매의 기판의 위치 맞춤을 행할 때에 수평 방향으로 이동 가능하고, 또한 θ 방향으로 회전 가능한 구동 수단과 접속되고,

상기 2매의 기판에 상기 가압력을 작용시킬 때에는 상기 처리실을 적어도 상기 제1 및 제2 보유 지지판과 비접촉이 되도록 탄성체를 거쳐서 상기 가압 수단 및 상기 구동 수단과 접속한 것을 특징으로 하는 접착 기판 제조 장치.

(부기 2) 상기 구동 수단은 강성을 갖는 재질로 이루어지는 베이스판에 접속되고, 상기 가압 수단은 1 또는 복수의 강체를 거쳐서 상기 베이스판과 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 접착 기판 제조 장치.

(부기 3) 상기 2매의 기판 사이를 밀봉하기 위한 밀봉재를 상기 2매의 기판 중 어느 한 쪽에 프레임형으로 묘화하는 기구와, 상기 2매의 기판의 접착시에 상기 2매의 기판에 가해지는 하중을 검출하는 하중 검출 수단과, 상기 하중 검출 수단으로부터 출력되는 하중치에 의거하여 산출한 가공압이 상기 2매의 기판과 상기 밀봉재의 대략 전체 주위가 접촉하는 기판 간격에 대응한 소정의 압력치에 도달하는지의 여부를 검출하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 부기 1 또는 부기 2에기재된 접착 기판 제조 장치.

(부기 4) 상기 제어 수단은 상기 소정의 압력치에 상기 가공압이 도달할 때까지 상기 가압 수단의 가압력을 상기 2매의 기판에 단계적으로 작용시키는 것을 특징으로 하는 부기 3에 기재된 접착 기판 제조 장치.

(부기 5) 상기 하중 검출 수단은 복수의 로드 셀로 구성되고, 상기 제어 수단은 상기 복수의 로드 셀로부터 출력되는 하중치 중 2개의 하중치의 차가 소정치 이상이 되는지의 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 부기 3 또는 부기 4에 기재된 접착 기판 제조 장치.

(부기 6) 상기 복수의 로드 셀은 상기 가압 수단과 접속되는 보유 지지판의 수평 방향의 2축에 대해 각각이 대칭이 되는 위치에서의 하중을 검출하는 것을 특징으로 하는 부기 5에 기재된 접착 기판 제조 장치.

(부기 7) 상기 복수의 로드 셀은 상기 가압 수단과 접속되는 보유 지지판의 중심으로부터 각각이 등거리가 되는 위치에서의 하중을 검출하는 것을 특징으로 하는 부기 5에 기재된 접착 기판 제조 장치.

(부기 8) 상기 보유 지지판의 중심 위치에서의 하중을 검출하는 로드 셀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부기 6 또는 부기 7에 기재된 접착 기판 제조 장치.

(부기 9) 상기 2매의 기판의 접착시에 상기 제1 및 제2 보유 지지판 사이의 상대 위치를 검출하여 위치 데이터를 출력하는 위치 검출 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 부기 8 중 어느 하나에 기재된 접착 기판 제조 장치.

(부기 10) 상기 2매의 기판의 접착시에 상기 2매의 기판에 의해 압박되는 상기 밀봉재의 찌부러짐 상태를 감시하는 촬상 수단과, 상기 촬상 수단에 의해 촬상된 화상 데이터에 의거하여 상기 밀봉재의 찌부러짐 치수를 측정하는 화상 처리 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 부기 3 내지 부기 9 중 어느 하나에 기재된 접착 기판 제조 장치.

(부기 11) 상기 밀봉재의 프레임 밖의 영역에, 상기 밀봉재보다 높이가 커지도록 제2 밀봉재를 설치하는 것을 특징으로 하는 부기 3 내지 부기 10 중 어느 하나에 기재된 접착 기판 제조 장치.

(부기 12) 상기 제2 밀봉재는 상기 2매의 기판 사이를 밀봉하기 위한 밀봉재를 둘러싸도록 프레임형으로 설치되는 것을 특징으로 하는 부기 11에 기재된 접착 기판 제조 장치.

(부기 13) 상기 2매의 기판 사이를 밀봉하기 위한 밀봉재를 상기 2매의 기판 중 어느 한 쪽에 프레임형으로 묘화하는 기구와, 상기 밀봉재의 프레임 내에 액정을 적하하는 기구와, 처리실 내에 배치된 서로 대향하는 제1 및 제2 보유 지지판에 보유 지지된 2매의 기판에 가압력을 작용시키는 가압 수단과, 상기 2매의 기판의 위치 맞춤을 행할 때에 수평 방향으로 이동 가능하고 또한 θ 방향으로 회전 가능한 구동 수단과, 상기 2매의 기판에 가해지는 하중을 검출하는 하중 검출 수단과, 상기 하중 검출 수단으로부터 출력되는 하중치에 의거하여 상기 2매의 기판의 가공압을 구하는 제어 수단을 구비하고, 상기 처리실 내에서 상기 2매의 기판을 접착하는 접착 기판 제조 방법이며,

상기 제어 수단은 상기 2매의 기판에 상기 밀봉재의 대략 전체 주위가 접촉하는 기판 간격에 대응한 소정의 압력치에 상기 가공압이 도달할 때에 상기 2매의 기판에 작용시키고 있는 상기 가압 수단의 가압력을 정지시키고, 상기 처리실 내를 대기압으로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 접착 기판 제조 방법.

(부기 14) 상기 제어 수단은 상기 소정의 압력치에 상기 가공압이 도달할 때까지 상기 가압 수단의 가압력을 상기 2매의 기판에 단계적으로 작용시키고, 상기 단계마다 정해진 압력치와 상기 가공압의 차이를 적어도 1회 이상 확인하도록 한 것을 특징으로 하는 부기 13에 기재된 접착 기판 제조 방법.

(부기 15) 상기 하중 검출 수단은 복수의 로드 셀로 구성되고,

상기 제어 수단은 상기 복수의 로드 셀로부터 출력되는 하중치 중 2개의 하중치의 차가 소정치 이상이 될 때, 상기 2매의 기판에 작용시키고 있는 상기 가압 수단으로부터의 가압력을 정지시키고, 상기 처리실 내를 대기압으로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 부기 13 또는 부기 14에 기재된 접착 기판 제조 방법.

(부기 16) 상기 2매의 기판의 접착시에 상기 제1 및 제2 보유 지지판 사이의 상대 위치를 검출하여 위치 데이터를 출력하는 위치 검출 수단을 구비하고,

상기 제어 수단은 상기 위치 검출 수단으로부터 출력되는 위치 데이터에 의거하여 상기 2매의 기판 사이가 상기 2매의 기판과 상기 밀봉재의 대략 전체 주위가 접촉하는 기판 간격에 도달할 때에 상기 2매의 기판에 작용시키고 있는 상기 가압 수단의 가압력을 정지시키고, 상기 처리실 내를 대기압으로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 부기 13 내지 부기 15 중 어느 하나에 기재된 접착 기판 제조 방법.

(부기 17) 상기 2매의 기판의 접착시에 상기 2매의 기판에 의해 압박되는 상기 밀봉재의 찌부러짐 상태를 감시하는 촬상 수단과, 상기 촬상 수단에 의해 촬상된 화상 데이터에 의거하여 상기 밀봉재의 찌부러짐 치수를 측정하는 화상 처리 수단을 구비하고,

상기 제어 수단은 상기 화상 처리 수단으로부터 출력되는 상기 밀봉재의 찌부러짐 치수 측정 결과에 의거하여 상기 2매의 기판에 작용시키고 있는 상기 가압 수단으로부터의 가압력을 정지시키고, 상기 처리실 내를 대기압으로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 부기 13 내지 부기 16 중 어느 하나에 기재된 접착 기판 제조 방법.

(부기 18) 상기 제어 수단은 상기 2매의 기판에 상기 액정이 접촉하고 또한 상기 밀봉재가 상기 2매의 기판 중 어느 한 쪽에 접촉하는 기판 간격에 대응한 압력치에 상기 가공압이 도달할 때에 상기 2매의 기판에 작용시키고 있는 상기 가압 수단의 가압력을 정지시키고, 상기 2매의 기판의 위치 맞춤을 행하도록 한 것을 특징으로 하는 부기 13 내지 부기 17 중 어느 하나에 기재된 접착 기판 제조 방법.

이상 상세하게 서술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 접착 기판의 제조 불량을 저감시킬 수 있는 접착 기판 제조 장치 및 접착 기판 제조 방법을 제공할 수 있다.

Claims

처리실 내에 배치된 서로 대향하는 제1 및 제2 보유 지지판에 각각 보유 지지한 2매의 기판을 접착하는 접착 기판 제조 장치에 있어서,

상기 제1 및 제2 보유 지지판 중 어느 한 쪽은 상기 2매의 기판의 접착을 행할 때에 상기 2매의 기판에 가압력을 작용시키는 가압 수단과 접속되고, 다른 쪽은 상기 2매의 기판의 위치 맞춤을 행할 때에 수평 방향으로 이동 가능하고 또한 θ 방향으로 회전 가능한 구동 수단과 접속되고,

상기 2매의 기판에 상기 가압력을 작용시킬 때에는 상기 처리실을 적어도 상기 제1 및 제2 보유 지지판과 비접촉이 되도록 탄성체를 거쳐서 상기 가압 수단 및 상기 구동 수단과 접속한 것을 특징으로 하는 접착 기판 제조 장치.
제1항에 있어서, 상기 구동 수단은 강성을 갖는 재질로 이루어지는 베이스판에 접속되고, 상기 가압 수단은 1 또는 복수의 강체를 거쳐서 상기 베이스판과 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 접착 기판 제조 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 2매의 기판 사이를 밀봉하기 위한 밀봉재를 상기 2매의 기판 중 어느 한 쪽에 프레임형으로 묘화하는 기구와, 상기 2매의 기판의 접착시에 상기 2매의 기판에 가해지는 하중을 검출하는 하중 검출 수단과, 상기 하중 검출 수단으로부터 출력되는 하중치에 의거하여 산출한 가공압이 상기 2매의 기판과 상기 밀봉재의 대략 전체 주위가 접촉하는 기판 간격에 대응한 소정의 압력치에 도달하는지의 여부를 검출하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 접착 기판 제조 장치.
제3항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 소정의 압력치에 상기 가공압이 도달할 때까지 상기 가압 수단의 가압력을 상기 2매의 기판에 단계적으로 작용시키는 것을 특징으로 하는 접착 기판 제조 장치.
제3항에 있어서, 상기 밀봉재의 프레임 밖의 영역에, 상기 밀봉재보다 높이가 커지도록 제2 밀봉재를 설치하는 것을 특징으로 하는 접착 기판 제조 장치.
2매의 기판 사이를 밀봉하기 위한 밀봉재를 상기 2매의 기판 중 어느 한 쪽에 프레임형으로 묘화하는 기구와, 상기 밀봉재의 프레임 내에 액정을 적하하는 기구와, 처리실 내에 배치된 서로 대향하는 제1 및 제2 보유 지지판에 보유 지지된 2매의 기판에 가압력을 작용시키는 가압 수단과, 상기 2매의 기판의 위치 맞춤을 행할 때에 수평 방향으로 이동 가능하고 또한 θ 방향으로 회전 가능한 구동 수단과, 상기 2매의 기판에 가해지는 하중을 검출하는 하중 검출 수단과, 상기 하중 검출 수단으로부터 출력되는 하중치에 의거하여 상기 2매의 기판의 가공압을 구하는 제어 수단을 구비하여 상기 처리실 내에서 상기 2매의 기판을 접착하는 접착 기판 제조 방법이며,

상기 제어 수단은 상기 2매의 기판에 상기 밀봉재의 대략 전체 주위가 접촉하는 기판 간격에 대응한 소정의 압력치에 상기 가공압이 도달할 때에 상기 2매의 기판에 작용시키고 있는 상기 가압 수단의 가압력을 정지시켜 상기 처리실 내를 대기압으로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 접착 기판 제조 방법.
제6항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 2매의 기판에 상기 액정이 접촉하고 또한 상기 밀봉재가 상기 2매의 기판 중 어느 한 쪽에 접촉하는 기판 간격에 대응한 압력치에 상기 가공압이 도달할 때에 상기 2매의 기판에 작용시키고 있는 상기 가압 수단의 가압력을 정지시켜 상기 2매의 기판의 위치 맞춤을 행하도록 한 것을 특징으로 하는 접착 기판 제조 방법.