(57)【要約】【課題】  基板の撓みを低減し得る基板組立装置及び基板組立方法を提供する。【解決手段】  基板組立装置１は、一方の基板を下テーブル１０上に保持し、他方の基板を上テーブル９に上記一方の基板に対向させて保持し、いずれか一方の基板に設けた接着剤にて真空チャンバ内で貼り合わせを行う基板組立装置であって、上テーブル９及び／又は下テーブル１０の基板を保持する面に、相互に隣接配置される複数の凸部及び凹部を有し、上記凹部の幅が上テーブル９及び／又は下テーブル１０の幅に対し、１０−６から１０−５の比率となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の基板を下テーブル上に保持し、他方の基板を上テーブルに前記一方の基板に対向させて保持し、いずれか一方の基板に設けた接着剤にて真空チャンバ内で貼り合わせを行う基板組立装置であって、
前記上テーブル及び／又は前記下テーブルの前記基板を保持する面に、相互に隣接配置される複数の凸部及び凹部を有し、前記凹部の幅が前記上テーブル及び／又は前記下テーブルの幅に対し、１０−６から１０−４の比率となることを特徴とする基板組立装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板組立装置において、
前記相互に隣接配置される複数の凸部及び凹部は、エンボスシートに形成され、前記上テーブル及び／又は前記下テーブルの前記基板を保持する面に接着剤にて貼付されていることを特徴とする基板組立装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板組立装置において、
前記エンボスシートは、ポリエチレンテレフタレート製であって縦断面が波型形状であることを特徴とする基板組立装置。
【請求項４】
請求項１に記載の基板組立装置において、
前記相互に隣接配置される複数の凸部及び凹部は、前記上テーブル及び／又は前記下テーブルの前記基板を保持する面に設けられた弾性体プレートに形成されていることを特徴とする基板組立装置。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の基板組立装置において、
チャンバの内側に設けられた前記上テーブルに、前記上テーブルとは独立して上下することが可能な吸着ピンプレートに複数の吸着ピンを備えた真空吸着機構とパージガスブロー機構を備えることを特徴とする基板組立装置。
【請求項６】
一方の基板を下テーブル上に保持し、他方の基板を上テーブルに前記一方の基板に対向させて保持し、いずれか一方の基板に設けた接着剤にて真空チャンバ内で貼り合わせを行う基板組立装置であって、
粗に配される第１のリフタと密に配される第２のリフタとを有し、前記第２のリフタは前記下テーブルを貫通可能であって、前記第２のリフタにより基板を所定量上昇させた後、前記第１のリフタにて前記基板を更に上昇させることを特徴とする基板組立装置。
【請求項７】
請求項６に記載の基板組立装置において、
前記第１のリフタによる前記基板の上昇量は、前記第２のリフタによる基板の上昇量よりも大きいことを特徴とする基板組立装置。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載の基板組立装置において、
前記第１のリフタによる前記基板の上昇量は、前記第２のリフタによる基板の上昇量の略３３倍から２００倍であることを特徴とする基板組立装置。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８のうちいずれか１項に記載の基板組立装置において、
前記下テーブルは、前記第２のリフタが貫通可能な貫通孔を備え、前記第２のリフタにより基板を所定量上昇させたとき、前記貫通孔の内周面と前記第２のリフタの外周面との間隙からパージガス又は大気が前記基板の裏面へと侵入することを特徴とする基板組立装置。
【請求項１０】
一方の基板を下テーブル上に保持する工程と、
他方の基板を上テーブルに前記一方の基板に対向させて保持する工程と、
いずれか一方の基板に設けた接着剤にて真空チャンバ内で貼り合わせを行う工程と、を有する基板組立方法であって、
前記上テーブル及び／又は前記下テーブルの前記基板を保持する面に、相互に隣接配置される複数の凸部及び凹部を有し、前記凹部の幅が前記上テーブル及び／又は前記下テーブルの幅に対し、１０−６から１０−４の比率となることを特徴とする基板組立方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の基板組立方法において、
前記相互に隣接配置される複数の凸部及び凹部は、エンボスシートに形成され、前記上テーブル及び／又は前記下テーブルの前記基板を保持する面に接着剤にて貼付されていることを特徴とする基板組立方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の基板組立方法において、
前記エンボスシートは、ポリエチレンテレフタレート製であって縦断面が波型形状であることを特徴とする基板組立方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の基板組立方法において、
前記相互に隣接配置される複数の凸部及び凹部は、前記上テーブル及び／又は前記下テーブルの前記基板を保持する面に設けられた弾性体プレートに形成されていることを特徴とする基板組立方法。
【請求項１４】
一方の基板を下テーブル上に保持する工程と、
他方の基板を上テーブルに前記一方の基板に対向させて保持する工程と、
いずれか一方の基板に設けた接着剤にて真空チャンバ内で貼り合わせを行う工程と、を有する基板組立方法であって、
粗に配される第１のリフタと密に配される第２のリフタとを有し、前記第２のリフタは前記下テーブルを貫通可能であって、前記第２のリフタにより基板を所定量上昇させた後、前記第１のリフタにて前記基板を更に上昇させることを特徴とする基板組立方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の基板組立方法において、
前記第１のリフタによる前記基板の上昇量は、前記第２のリフタによる基板の上昇量よりも大きいことを特徴とする基板組立方法。
【請求項１６】
請求項１４又は請求項１５に記載の基板組立方法において、
前記第１のリフタによる前記基板の上昇量は、前記第２のリフタによる基板の上昇量の略３３倍から２００倍であることを特徴とする基板組立方法。
【請求項１７】
請求項１４乃至請求項１６のうちいずれか１項に記載の基板組立方法において、
前記下テーブルは、前記第２のリフタが貫通可能な貫通孔を備え、前記第２のリフタにより基板を所定量上昇させたとき、前記貫通孔の内周面と前記第２のリフタの外周面との間隙からパージガス又は大気が前記基板の裏面へと侵入することを特徴とする基板組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空中で基板を貼り合わせる液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等を製造する基板組立装置及び基板組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空中で基板を貼り合わせる基板組立装置に係る技術として、例えば、特許文献１では、真空引き工程中に、上基板を上下動させることで、上基板と下基板間の離間距離を変動させことで、上基板と下基板との間から気体を効率よく排除する基板組立装置が開示されている。  
また、特許文献２では、テーブルへ帯電防止手段を備えたワーク貼り合わせ装置が提案されている。  
特許文献３には、テーブルの断熱圧縮・温度変化による歪を低減すべく、ワークの非貼合面と接触する第１及び第２保持部材の表面に凸状部及び凹状部を複数形成し、減圧時（真空引き時）の排気を良好にすることで、微小空間における断熱膨張または断熱圧縮による温度変化のワークへの影響を抑制する真空貼り合わせ装置が開示されている。
【０００３】
また、特許文献４では、減圧下で下テーブル側の残留空気膨張による下基板位置ずれの問題を改善するためシート面に凹凸や溝を形成した基板組立装置が開示されている。  
特許文献５には、剥離ピン上下機構や粘着パッド上下機構にてずれが発生せず精度良く貼り合わせを行える基板組立装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−８０８６８号公報
【特許文献２】特許５６５４１５５号公報
【特許文献３】特許６２５５５４６号公報
【特許文献４】特開２００３−２８３１８５号公報
【特許文献５】特開２００５−１３４６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年、真空中で貼り合わせるガラス基板の大型化が進み、特許文献１乃至特許文献３に開示される組立装置では、真空引き時のテーブル溝内等に残留する空気が、高速で排気されることによる静電気発生、或いは、ガラス基板に生ずる撓みが懸念される。
【０００６】
また、特許文献４及び特許文献５に開示される組立装置においても、高速化に伴う基板上昇動作での撓みの発生が危惧される。
【０００７】
そこで、本発明は、基板の撓みを低減し得る基板組立装置及び基板組立方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る基板組立装置は、一方の基板を下テーブル上に保持し、他方の基板を上テーブルに前記一方の基板に対向させて保持し、いずれか一方の基板に設けた接着剤にて真空チャンバ内で貼り合わせを行う基板組立装置であって、前記上テーブル及び／又は前記下テーブルの前記基板を保持する面に、相互に隣接配置される複数の凸部及び凹部を有し、前記凹部の幅が前記上テーブル及び／又は前記下テーブルの幅に対し、１０−６から１０−４の比率となることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る基板組立装置は、前記相互に隣接配置される複数の凸部及び凹部が、エンボスシートに形成され、前記上テーブル及び／又は前記下テーブルの前記基板を保持する面に接着剤にて貼付されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る基板組立装置は、前記エンボスシートが、ポリエチレンテレフタレート製であって縦断面が波型形状であることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る基板組立装置は、前記相互に隣接配置される複数の凸部及び凹部が、前記上テーブル及び／又は前記下テーブルの前記基板を保持する面に設けられた弾性体プレートに形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る基板組立装置は、チャンバの内側に設けられた前記上テーブルに、前記上テーブルとは独立して上下することが可能な吸着ピンプレートに複数の吸着ピンを備えた真空吸着機構とパージガスブロー機構を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る他の基板組立装置は、一方の基板を下テーブル上に保持し、他方の基板を上テーブルに前記一方の基板に対向させて保持し、いずれか一方の基板に設けた接着剤にて真空チャンバ内で貼り合わせを行う基板組立装置であって、粗に配される第１のリフタと密に配される第２のリフタとを有し、前記第２のリフタは前記下テーブルを貫通可能であって、前記第２のリフタにより基板を所定量上昇させた後、前記第１のリフタにて前記基板を更に上昇させることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る他の基板組立装置は、前記第１のリフタによる前記基板の上昇量は、前記第２のリフタによる基板の上昇量よりも大きいことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る他の基板組立装置は、前記第１のリフタによる前記基板の上昇量は、前記第２のリフタによる基板の上昇量の略３３倍から２００倍であることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る他の基板組立装置は、前記下テーブルは、前記第２のリフタが貫通可能な貫通孔を備え、前記第２のリフタにより基板を所定量上昇させたとき、前記貫通孔の内周面と前記第２のリフタの外周面との間隙からパージガス又は大気が前記基板の裏面へと侵入することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る基板組立方法は、一方の基板を下テーブル上に保持する工程と、他方の基板を上テーブルに前記一方の基板に対向させて保持する工程と、いずれか一方の基板に設けた接着剤にて真空チャンバ内で貼り合わせを行う工程と、を有する基板組立方法であって、前記上テーブル及び／又は前記下テーブルの前記基板を保持する面に、相互に隣接配置される複数の凸部及び凹部を有し、前記凹部の幅が前記上テーブル及び／又は前記下テーブルの幅に対し、１０−６から１０−４の比率となることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る他の基板組立方法は、一方の基板を下テーブル上に保持する工程と、他方の基板を上テーブルに前記一方の基板に対向させて保持する工程と、いずれか一方の基板に設けた接着剤にて真空チャンバ内で貼り合わせを行う工程と、を有する基板組立方法であって、粗に配される第１のリフタと密に配される第２のリフタとを有し、前記第２のリフタは前記下テーブルを貫通可能であって、前記第２のリフタにより基板を所定量上昇させた後、前記第１のリフタにて前記基板を更に上昇させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ガラス基板の撓みを低減し得る基板組立装置及び基板組立方法を提供することが可能となる。  
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例に係る実施例１の基板組立装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す基板組立装置を構成する案内機構の説明図である。
【図３】粘着ピン機構の概略説明図である。
【図４】図３に示す上テーブル及び下テーブル表面の弾性体の縦断面図である。
【図５】図１に示す基板組立装置の動作フローを示すフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施例に係る実施例２の基板組立装置の概略図であって、下テーブルの上面図及び側面図である。
【図７】実施例２の基板組立装置の動作フローを示すフローチャートである。
【図８】図６に示す第２のリフタにより下ガラス基板を所定量上昇させた状態を示す縦断面図である。
【図９】図６に示す第１のリフタにより下ガラス基板を所定量上昇させた状態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本明細書では、真空中で貼り合わせる基板としてガラス基板を一例に説明するが、貼り合わせる基板はガラス基板に限られるものではない。  
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明の一実施例に係る実施例１の基板組立装置の概略構成図である。図1に示すように、基板組立装置１は、架台１５と上フレーム５を剛体支持部材として、その内側に上チャンバ７と下チャンバ８を備えている。なお、上フレーム５は架台１５側に設けたＺ軸駆動機構２を構成するＺ軸駆動モータ２ａのボールネジ２ｂを回転駆動することで、上フレーム５に設けたボールネジ受け部２ｃを介して上フレーム５が架台１５に対して上下方向に移動する構成としてある。上フレーム５が上下動する際の案内機構３は４組設けられている。  
図２に、図１に示す基板組立装置を構成する案内機構の説明図を示す。図２では、案内機構３の一部断面図を示している。図２に示すように、架台１５側に固定された梁１７に２つのリニアガイド３ａを上フレーム５側に固定された梁１８にリニア移動部３ｂが設けてある。図２に示すように一方の案内面が他方の案内面に対して垂直となるように組合わされている。
【００２３】
図１に戻り、架台１５の上方には下テーブル１０を支持するための複数の下シャフト１２が取り付けてある。各下シャフト１２は下チャンバ８内と気密性を保つため真空シール（図示せず）を介して下チャンバ８内に突出している。さらに各下シャフト１２と下テーブル１０の間にはＸＹθ方向にそれぞれ独立に可動可能なように構成されたＸＹθ移動ユニット１３が取り付けてある。なお、ＸＹθ移動ユニット１３は、上下方向に固定で水平方向に自由に移動可能なボールベア等を使用した機構で構成しても良い。下テーブル１０の水平方向（Ｘ，Ｙ方向）に図示しない複数の下テーブル水平駆動機構が下チャンバ８の外側に設けてあり、駆動機構に設けた軸で下テーブル側面（下テーブルの厚み方向）を押すことでＸＹθ方向の位置決めを行えるように構成してある。  
さらに、下チャンバ８と上チャンバ７は分割できる構成としてあり、その接続部には図示しないシールリングが設けてあり、これにより上チャンバ７及び下チャンバ８とを合体させ、内部を排気した時の空気の漏れを防止している。
【００２４】
上フレーム５とＺ軸駆動機構２の接続部には、それぞれロードセル４が設けられている。上フレーム５の内側には、上チャンバ７が取り付けてある。上チャンバ７は上フレーム５から支持軸６ｃとブラケット７ｂにより、吊り下げられる構造になっており、上フレーム５を上下動させることによって、上チャンバ７を下チャンバ８より離間させることができる。また、上フレーム５には上テーブル９を支持するため、上チャンバ７内に向かって複数の上シャフト６が設けてある。上シャフト６と上チャンバ７間はチャンバ内の気密を保持するために真空シールで接続されている。さらに上テーブル９は上シャフト６に固定されており、ガラス基板を加圧した時の力をロードセル４で検知できる構造となっている。なお、Ｚ軸駆動機構２は上チャンバ７及び上テーブル９を上下に移動できるようになっており、そのため、上チャンバ７を上フレーム５に設けた支持軸６ｃと、上テーブル９を上フレーム５に設けた支持軸（上シャフト６）とが別々に設けてある。そのため、上チャンバ７の支持軸６ｃは、上チャンバ７が下チャンバ８に合体すると、上チャンバ７から下チャンバ８に下側に移動する力が作用しないように、遊びのできる支持構成となっている。すなわち、上チャンバ７上部に所定の高さのブラケット７ｂを取り付け、そのブラケット７ｂ内部に上チャンバ７の支持軸６ｃの先端にフランジ部が当たるようにしてある。上チャンバ７を持ち上げるときはこのブラケット７ｂに支持軸６ｃのフランジ部が接触（当接）して上チャンバ７及び上テーブル９が一体で上方向に移動できる。すなわち、上シャフト６を上昇させ、上テーブル９を上チャンバ７内で所定量上方に移動すると支持軸６ｃのフランジ部がブラケット７ｂに当接して、さらに上昇させると上テーブル９と上チャンバ７が一緒に上方に移動する構成となっている。また、上チャンバ７が下側に移動して下チャンバ８と一体になるまでは上チャンバ７と上テーブル９は一体で移動し、上チャンバ７及び下チャンバ８が一体になった後は上テーブル９が下テーブル１０側に単独で移動できるようになっている。
【００２５】
また、上記のように本実施例では、上テーブル９及び下テーブル１０は、上チャンバ７及び下チャンバ８とは離間して配置しているため、チャンバ内を減圧した時にチャンバは変形するが、この変形が上テーブル９及び下テーブル１０に伝達することなく、ガラス基板を水平に保持することができる。
【００２６】
上テーブル９には鉄製の弾性体プレート１１が設けてある。弾性体プレート１１のガラス基板と接触する面全体には弾性体１１ａが設けてある。弾性体プレート１１は上テーブル９に埋め込んだ複数の磁石の磁気力とネジ締結により固定し、交換可能に構成してある。ここで、上テーブル９は、例えば、アルミ合金製であり、また、図１では省略しているが、下テーブル１０にも同様に鉄製の弾性体プレート１１が設けてあり、弾性体プレート１１のガラス基板と接触する面全体には弾性体１１ｂが設けてある。なお、本実施例では、上テーブル９に弾性体プレート１１及び弾性体１１ａを設け、下テーブル１０に弾性体プレート１１及び弾性体１１ｂを設ける構成を示すが必ずしもこれに限られるものではない。すなわち、上テーブル９又は下テーブル１０のいずれか一方のみに弾性体プレート及び弾性体を設ける構成としても良い。
【００２７】
図３は、粘着ピン機構の概略説明図である。図３に示すように、上チャンバ７上或いは上フレーム５上には上テーブル９とは独立して動作することができる粘着ピン駆動機構１４が設置されている。この粘着ピン駆動機構１４は、上下駆動用モータ１４ａ、粘着ピン１４ｃを複数取り付けた粘着ピンプレート１４ｂ、及び粘着ピン上下機構１４ｄから構成されている。粘着ピンプレート１４ｂ及び粘着ピン１４ｃには真空吸着機構を有すると共に粘着ピン１４ｃの先端には粘着シート１４ｅが取り付けられている。また、粘着ピン１４ｃは粘着ピンプレート１４ｂに対して取り外せる構造（ネジ機構により着脱自在にしてある）となっており、交換可能である。粘着ピンプレート１４ｂ内は負圧を供給する負圧室と、負圧室から粘着ピン１４ｃの中央部に設けた負圧流路（図示せず）が接続され、粘着ピン１４ｃの先端に設けた開孔に負圧を供給できるようになっている。粘着ピン１４ｃの先端部には開孔部を除いて粘着シート１４ｅが設けてある。なお、粘着ピンプレート１４ｂを上下に移動させる粘着ピン上下機構１４ｄと上チャンバ７との間は蛇腹状の弾性体で接続され、これによって、真空状態を保持できるようにしてある。
【００２８】
図４は、図３に示す上テーブル９及び下テーブル１０表面の弾性体（１１ａ，１１ｂ）の縦断面図である。図４では、下テーブル１０表面の弾性体１１ｂの縦断面図を示しており、縦断面において上部にガラス基板の裏面が当接し得る構造となっている。従って、厳密には、上テーブル９表面の弾性体１１ａでは、図４に示す縦断面図の上下が反転することになる。また、図４では凸部及び凹部を有する弾性体の断面形状及びそれらの寸法の一例を示すため拡大図として示している。図４に示すように、下テーブル１０表面の弾性体１１ｂは、相互に隣接配置される複数の凸部及び凹部を有する。凸部の高さは例えば２５μｍ、凸部のピッチ（下テーブル１０の幅方向に沿ったピッチ）は約５００μｍである。
また、凸部の下テーブル１０の幅方向に沿った長さは約４６０μｍであり、凹部の下テーブル１０の幅方向に沿った長さは約４０μｍである。また、このように相互に隣接配置される複数の凸部及び凹部を有する弾性体（１１ａ，１１ｂ）は、図示しないが、上面視、複数の凸部が正方格子状、三角格子状、或いは千鳥格子状に配されている。また、一方、上述のように近年、真空中で貼り合わせるガラス基板の大型化が進み、例えば、ガラス基板の寸法が３ｍ×３ｍとなっている。従って、このようなガラス基板を保持する上テーブル９及び／又は下テーブル１０の幅に対する、弾性体１１ａ及び／又は弾性体１１ｂの幅（上テーブル９及び／又は下テーブル１０の幅方向に沿った幅）は、１０−６から１０−４の比率となる。  
これにより、真空引き時の弾性体１１ａ及び／又は弾性体１１ｂの凹部（溝部）に残留する空気が排気される際に、大流量の気流が生じることを防止できる。換言すれば、細い排気流路が弾性体１１ａ及び／又は弾性体１１ｂの表面に複数形成されることになり、凹部（溝部）に残留する空気の排気を分散することが可能となる。そしてこの結果として、基板との摩擦帯電によるムラ発生の低減、急速な断熱膨張による温度低下によるムラ発生の防止、基板貼り合わせ精度の向上により、次世代高精細ディスプレイ製造における大型化・薄型化・微細パターン化に対し、色ムラの無いディスプレイ製造に貢献することが可能となる。
【００２９】
なお、本実施例では、上テーブル９に弾性体プレート１１及び弾性体１１ａを設け、下テーブル１０に弾性体プレート１１及び弾性体１１ｂを設ける構成、或いは、上テーブル９又は下テーブル１０のいずれか一方のみに弾性体プレート及び弾性体を設ける構成について説明したが、これに限られるものではない。例えば、アルミ合金製の上テーブル９のガラス基板を保持する面に、上述のように相互に隣接配置される複数の凸部及び凹部を有するエンボスシートを接着剤にて貼付する構成としても良い。ここでエンボスシートは、例えばポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴと称される）のシートにエンボス加工を施すことによって波型形状に形成される。また、同様に、アルミ合金製の下テーブル１０のガラス基板を保持する面に、上述のように相互に隣接配置される複数の凸部及び凹部を有するエンボスシートを接着剤にて貼付する構成としても良い。或いは、上テーブル９又は下テーブル１０のいずれか一方のみにエンボスシートを接着剤にて貼付する構成としても良い。  
このように、相互に隣接配置される複数の凸部及び凹部を有するエンボスシートを用いることで、既存の基板組立装置を構成する上テーブル及び／又は下テーブルに上述のエンボスシートを接着剤にて貼付することのみで、本実施例の基板組立装置１を得ることが可能となる。
【００３０】
次に、基板組立装置１の動作について説明する。図５は、図１に示す基板組立装置１の動作フローを示すフローチャートである。  
図５に示すように、ステップＳ１１では、図示しないロボットハンドを用いて貼り合わせ面を下テーブル１０側に向けた上ガラス基板を上テーブル９下面に搬入する。上テーブル９から図示しない複数の吸着サポートノズルと粘着ピン駆動機構１４（図３）を下げて、まず上ガラス基板を吸着サポートノズル（図示せず）の先端に吸着する。その後、吸着サポートノズルの先端が粘着ピン面位置になるまで吸着サポートノズルを上昇し、粘着ピン１４ｃ（図３）に設けられた粘着ピン吸引吸着孔（図示せず）に負圧を供給し上ガラス基板を粘着シート１４ｅ面に保持する。なお、本実施例では粘着ピン機構とは別に吸着サポートノズルを用いる構成としたがこれに限らず、吸着サポートノズルを設けずに、粘着ピン１４ｃのみを用いて吸引吸着・粘着保持する構成としても良い。粘着ピン１４ｃの先端設けた粘着シート１４ｅに上ガラス基板を保持した状態で粘着ピン１４ｃを上昇させ上ガラス基板が上テーブル９に取り付けた弾性体プレート１１の弾性体１１ａ面に接触保持させる。
【００３１】
ステップＳ１２では、下ガラス基板面に環状に接着剤（シール剤）が塗布されて、その接着剤で囲まれた領域に適量の液晶を滴下された下ガラス基板を下テーブル１０の位置までロボットハンドで搬入し、サポートピン上に載置する。なお、接着剤は、下ガラス基板に設けることに代えて、上ガラス基板側に設けても良く、上下両ガラス基板に設けても良い。
【００３２】
次に、サポートピンを先端部がテーブル面又はテーブル面より内側になるまで下テーブル１０側に後退させ、下テーブル１０に設けられた吸着孔に負圧を供給し保持する。なお、下テーブル１０には静電吸着機構が設けてあり、チャンバ内を真空状態にした場合にもガラス基板がずれないように保持できるようにしてある。なお、下テーブル１０も上テーブル９と同様に粘着ピン機構を設ける構成としても良い。この場合、粘着ピンの移動距離は上テーブル９に比べて小さく設定できる。
【００３３】
ステップＳ１３では、粘着ピン１４ｃ及び下テーブル１０にそれぞれ上下ガラス基板を保持し終わると、Ｚ軸駆動機構２を動作させて、上フレーム５及び上チャンバ７、上テーブル９を下降させ、上チャンバ７と下チャンバ８とをシールリングを介して合体させ真空チャンバを形成する。この動作と同期して粘着ピン駆動機構１４も上下駆動用モータ１４ａと粘着ピン上下機構１４ｄを使用して上テーブル９との位置関係が変化しないように下降させる。なお、この時上テーブル９に保持された上基板と下テーブル１０に保持された下基板の対向面の間隔は数ミリ程度保っておき、上基板と下基板は接触させない。その後、図示していないが下チャンバ８側に設けた排気口から真空チャンバ内の空気を排気して真空チャンバ内を減圧する。真空チャンバ内が貼り合わせをするための減圧状態になると、下ユニット側に設けた焦点深度の深いカメラ（図示せず）を用いて上ガラス基板と下ガラス基板に予め設けてある位置決めマークのずれ量を求める。しかし、カメラの焦点深度の浅い場合は、カメラを上下動作させる機構を設けてまず上ガラス基板の位置決めマークを認識してからカメラを下方に移動させ下ガラス基板の位置決めマークを認識して上下ガラス基板の位置決めマークのずれ量を求める方法をとる。その後、ＸＹθ移動ユニット１３を駆動することで下テーブル１０を移動して上下基板のＸＹθ方向のずれを修正する。
なお、この位置決め動作は貼り合わせをするための減圧過程の途中で行うこともできる。
ステップＳ１４では、上下基板の位置合わせが終了すると、Ｚ軸駆動機構２を動作させてフレーム５を介して上テーブル９を移動させると共に、それに同期して粘着ピン駆動機構１４を下テーブル１０側に移動させることで上下ガラス基板を接触させる。上下ガラス基板が接触した状態で再度上下ガラス基板の位置決めマークのずれ量を確認し、もしずれている場合は再度位置決め動作を行う。確認及び位置決め動作が終了すると更に上テーブル９のみが下降し、加圧を行うと共に粘着ピン１４ｃから上ガラス基板を離脱させる。基板を加圧する際に上テーブル９に取り付いている弾性体プレート１１上の弾性体１１ａが変形することによって基板全体を均一に加圧することができる。なお加圧時に両テーブル上に保持しているガラス基板が位置ずれを起こす場合もあり、時々位置決めマークを観測して位置ずれ補正を行ったほうが良い。
【００３４】
ステップ１５では、上下のガラス基板を加圧して貼り合わせが終了すると、真空チャンバ内に図示しないパージガスブロー機構よりパージガスを導入する。このとき大気も導入して、大気圧に戻す。ガラス基板は、大気圧に戻すことでさらに押し付け力が作用して、規定の厚みまで加圧される。その状態で、図示していないＵＶ照射機構を動作させて、複数箇所接着剤を硬化させて仮止めを行い、液晶基板の貼り合わせが終了する。
【００３５】
上記の動作では粘着ピン１４ｃによる基板の保持は、上下ガラス基板がどちらか一方のガラス基板に設けた接着剤（シール剤）に接触するまでとし、それ以上は粘着ピン１４ｃを下方向に移動させずに上テーブル９のみを下方向に移動させることで粘着ピン１４ｃを基板面から剥すようにしている。なおこのとき、粘着ピン１４ｃをガラス基板の移動方向とは逆方向に移動させることで、確実に基板面から粘着ピン１４ｃを剥すことができる。
なお、基板に加圧力を加える時も粘着ピンも同時に下テーブル１０側に移動させて、加圧終了後、大気圧に戻した後で、テーブルは加圧時と同じ状態を保持し、その状態で粘着ピン駆動機構１４を上昇させて粘着ピンを基板から離脱することもできる。なお、このとき、粘着ピンの先端の吸引吸着孔へ正圧のガス又は清浄な空気を送り込みながら粘着ピンを上昇させることで、粘着ピンを基板面から容易に剥すことができる。
【００３６】
ステップＳ１６では、貼り合わせ後の基板が図示しないロボットハンドを用いて真空チャンバの外へ搬出される。
【００３７】
以上の通り本実施例によれば、ガラス基板の撓みを低減し得る基板組立装置及び基板組立方法を提供することが可能となる。  
また、本実施例によれば、基板との摩擦帯電によるムラ発生の低減、急速な断熱膨張による温度低下によるムラ発生の防止、基板貼り合わせ精度の向上により、次世代高精細ディスプレイ製造における大型化・薄型化・微細パターン化に対し、色ムラの無いディスプレイ製造に貢献することが可能となる。
【実施例２】
【００３８】
図６は、本発明の他の実施例に係る実施例２の基板組立装置の概略図であって、下テーブルの上面図及び側面図である。本実施例では、粗に配される第１のリフタ２１と、下テーブル１０を貫通可能な密に配される第２のリフタ２２とを備える点が上述の実施例１と異なる。以下では実施例１と同様な構成要素に同一符号を付し、実施例１と重複する説明を省略する。
【００３９】
図６に、本実施例の基板組立装置１を構成する下テーブル１０の上面図と側面図を示している。上面図に示すように、本実施例の基板組立装置１は、一方向に延在する棒状の第１のリフタ２１と、側面図に示すように、下テーブル１０に設けられた貫通孔２３内に配され上下動可能な第２のリフタ２２を備える。図６では説明の便宜上、第１のリフタ２１を２本、第２のリフタ２２を２４本有する場合を示すが、第１のリフタ２１及び第２のリフタ２２の本数はこれに限られるものではない。但し、図６に示されるように、第１のリフタ２１の配置密度は粗であり、第２のリフタ２２の配置密度は密である。換言すれば、第１のリフタ２１が粗に配され第２のリフタ２２が密に配される構成であれば、第１のリフタ２１及び第２のリフタ２２の本数は適宜設定すれば良い。
【００４０】
図７は、本実施例の基板組立装置の動作フローを示すフローチャートである。  
図７におけるステップＳ２１〜ステップＳ２５までは、上述の実施例１における図５に示したステップＳ１１〜ステップＳ１５までと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００４１】
ステップＳ２７では、第２のリフタ２２が所定量上昇し、貼り合わせ後の基板を所定量だけ下テーブル１０の保持面（表面）より突出させて下テーブル１０の保持面（表面）より貼り合わせ後の基板を浮かせる。ここで、図８に、図６に示す第２のリフタ２２により下ガラス基板１６を所定量上昇させた状態を示す縦断面図を示す。図８では、説明の便宜上、下ガラス基板１６を所定量上昇させた状態を示しているがこれは貼り合わせ後の基板を意味する。図８に示すように、第２のリフタ２２のピッチＰ１（下テーブル１０の幅方向に沿ったピッチ）は、例えば８０ｍｍ〜１００ｍｍであり、第２のリフタ２２の直径Ｄ１は例えば５ｍｍであり、貫通孔２３の孔径は例えば８ｍｍである。また、第２のリフタ２２の下テーブル１０の保持面（表面）からの上昇量ｈ１は、例えば１ｍｍ〜３ｍｍである。なお、第２のリフタ２２は、例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン；ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）材の樹脂により形成され、下ガラス基板１６の裏面と当接する先端部は所定の曲率半径を有する曲面状となっており、下ガラス基板１６の裏面への損傷或いは傷の発生を防止できる。パージガスブロー機構より導入されるパージガス、または、大気は図８に矢印にて示すように、貫通孔２３の内周面と第２のリフタ２２の外周面との間隙を通過し下ガラス基板１６の裏面に吹き付けられる。換言すれば、パージガス、または、大気が貫通孔２３の内周面と第２のリフタ２２の外周面との間隙から下ガラス基板１６の裏面に侵入する。
【００４２】
図７に戻り、ステップＳ２７では、第１のリフタ２１が所定量上昇し、下ガラス基板１６を下テーブル１０の保持面（表面）から更に離間させる。ここで、図９に、図６に示す第１のリフタ２１により下ガラス基板１６を所定量上昇させた状態を示す縦断面図を示す。図９においても図８と同様に説明の便宜上、下ガラス基板１６を所定量上昇させた状態を示しているがこれは貼り合わせ後の基板を意味する。図９に示すように、第１のリフタ２１のピッチＰ２（下テーブル１０の幅方向に沿ったピッチ）は、例えば２００ｍｍ〜２５０ｍｍであり、第１のリフタ２１の下テーブル１０の保持面（表面）からの上昇量ｈ２は、例えば１００〜２００ｍｍである。従って、第１のリフタ２１の下テーブル１０の保持面（表面）からの上昇量ｈ２は、第２のリフタ２２の下テーブル１０の保持面（表面）からの上昇量ｈ１の略３３倍から２００倍である。
【００４３】
このように、上述のステップＳ２６にて、貼り合わせ後の基板を構成する下ガラス基板１６の裏面が下テーブル１０の保持面（表面）より離間する初期段階において、パージガス、または、大気が貫通孔２３の内周面と第２のリフタ２２の外周面との間隙から下ガラス基板１６の裏面に侵入する。このとき、下ガラス基板１６の裏面と下テーブル１０の保持面（表面）との間の負圧は、貫通孔２３を介して逃がされ、負圧による貼り合わせ後の基板の撓みを防止することが可能となる。そして、上述のステップＳ２７にて、第１のリフタ２１により下ガラス基板１６が下テーブル１０の保持面（表面）から更に離間させるため、貼り合わせ後の基板の撓みを防止しつつ、好適に貼り合わせ後の基板を下テーブル１０の保持面（表面）から更に離間させることが可能となる。そしてこの結果として、ガラス基板の撓みによるムラ発生を防止し、次世代高精細ディスプレイ製造における大型化・薄型化・微細パターン化に対し、色ムラの無いディスプレイ製造に貢献し、品質向上・歩留まり向上・コスト低減・生産性を向上することが可能となる。
【００４４】
図7に戻り、ステップＳ２８では、第１のリフタ２１により下テーブル１０の保持面（表面）から離間された、貼り合わせ後の基板は図示しないロボットハンドに受け渡され、ロボットハンドにより真空チャンバの外へ搬出される。
【００４５】
以上の通り本実施例によれば、ガラス基板の撓みを低減し得る基板組立装置及び基板組立方法を提供することが可能となる。  
また、本実施例によれば、ガラス基板の撓みによるムラ発生を防止し、次世代高精細ディスプレイ製造における大型化・薄型化・微細パターン化に対し、色ムラの無いディスプレイ製造に貢献し、品質向上・歩留まり向上・コスト低減・生産性を向上することが可能となる。
【００４６】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。
例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１…基板組立装置
２…Ｚ軸駆動機構
２ａ…Ｚ軸駆動モータ
２ｂ…ボールネジ
２ｃ…ボールネジ受け部
３…案内機構
３ａ…リニアガイド
３ｂ…リニア移動部
４…ロードセル
５…上フレーム
６…上シャフト
７…上チャンバ
７ｂ…ブラケット
８…下チャンバ
９…上テーブル
１０…下テーブル
１１…弾性体プレート
１１ａ，１１ｂ…弾性体
１２…下シャフト
１３…ＸＹθ移動ユニット
１４…粘着ピン駆動機構
１４ａ…上下駆動用モータ
１４ｂ…粘着ピンプレート
１４ｃ…粘着ピン
１４ｄ…粘着ピン上下機構
１４ｅ…粘着シート
１５…架台
１６…下ガラス基板
１７，１８…梁
２１…第１のリフタ
２２…第２のリフタ
２３…貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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