(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（補正後）  上下一対の保持板（１，２）に対して夫々着脱自在に保持された二枚の基板（Ａ，Ｂ）を、両保持板（１，２）の間に区画形成された真空な閉空間（Ｓ）内で重ね合わせ、これら両保持板（１，２）を相対的にＸＹθ方向へ調整移動して両基板（Ａ，Ｂ）同士の位置合わせを行い、両基板（Ａ，Ｂ）の内外に生じる気圧差で所定のギャップまで潰すフラットパネル用基板の貼り合わせ装置において、
前記両保持板（１，２）の対向する周縁部（１ａ，２ａ）の間に、両基板（Ａ，Ｂ）を囲むように環状の移動ブロック（４ａ）を設け、この移動ブロック（４ａ）と一方の保持板（１）をＸＹθ方向へ一体化させて移動可能にすると共に、これら移動ブロック（４ａ）と他方の保持板（２）の周縁部（２ａ）との間に、常時接触してＸＹθ方向へ移動可能な環状の真空シール(４ｃ)を設けて、両保持板（１，２）の間を密閉状態に維持したまま相対的にＸＹθ方向へ移動自在に支持する移動シール手段（４）と、
この移動シール手段（４）の移動ブロック（４ａ）から他方の保持板（２）に亘ってＺ方向へ延びる略平行な複数部材（５ａ，５ｂ）を架設し、該複数部材（５ａ，５ｂ）の一部を他方の保持板（２）に貫通して、これら複数部材（５ａ，５ｂ）の一端部を相互に接合すると共に、複数部材（５ａ，５ｂ）の他端部を移動ブロック（４ａ）と他方の保持板（２）に夫々接合することにより、両保持板（１，２）の相対的なＹＸθ方向への調整移動に伴って同方向へ移動可能でしかもＺ方向へ大きな剛性を有する位置調整手段（５）と、
上記閉空間（Ｓ）内を真空状態に維持しながら両保持板（１，２）を相対的にＸＹθ方向へ調整移動させるために閉空間（Ｓ）の外に配設した位置決め用の移動手段（８）とを備え、
この位置決め用移動手段（８）で両保持板（１，２）を相対的にＸＹθ方向へ調整移動することにより、同方向へ位置調整手段（５）を移動させて、両基板（Ａ，Ｂ）を相対的にＸＹθ方向へ位置合わせすると共に、該位置調整手段（５）が有するＺ方向への大きな剛性によって、移動ブロック（４ａ）と他方の保持板（２）との間を所定間隔に保持することを特徴とするフラットパネル用基板の貼り合わせ装置。
【請求項２】
（補正後）  前記位置調整手段（５）が、移動ブロック（４ａ）から他方の保持板（２）の周縁部（２ａ）に開穿された通孔（２ｂ）に対しＸＹθ方向へ移動可能に貫通させて接合した中心部材（５ａ）と、その周囲を囲むように他方の保持板（２）に接合した周囲部材（５ｂ）と、これら中心部材（５ａ）及び周囲部材（５ｂ）の下端部を接合して支持する連結部材（５ｃ）とで構成される請求項１記載のフラットパネル用基板の貼り合わせ装置。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（補正後）  前記位置決め用移動手段（８）を上方の保持板（１）に連設すると共に、上方の保持板（１）をＸＹθ方向へ調整移動に支持し、下方の保持板（２）を高い剛性をもってＸＹθ方向へ移動不能に支持した請求項１または２記載のフラットパネル用基板の貼り合わせ装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、例えば液晶ディスプレー（ＬＣＤ）やプラズマディスプレー（ＰＤＰ）などのフラットパネルディスプレーの製造過程において、それに用いられる二枚の基板をアライメント（位置合わせ）して貼り合わせるためのフラットパネル用基板の貼り合わせ装置に関する。
詳しくは、上下一対の保持板に対して夫々着脱自在に保持された二枚の基板を真空中で重ね合わせ、これらを相対的にＸＹθ方向へ調整移動して両基板同士の位置合わせを行い、両基板の内外に生じる気圧差で所定のギャップまで潰すフラットパネル用基板の貼り合わせ装置に関する。
背景技術
従来、この種のフラットパネル用基板の貼り合わせ装置として、上下一対の保持板を相対的に接近させることにより、これら両保持板の間にシール材を介して閉空間が形成され、該閉空間内を吸引減圧して所定の真空度にした後に、保持板の一方を他方に対し水平方向へ変位させて微調整することにより、両基板（ガラス基板）が正確に位置合わせされ、その後、閉空間内を大気圧に戻して、両基板間の封止空間内の気圧と大気圧との差により、両基板が加圧されるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開平６−３４９８３号公報（第４頁、図１、図４、図５）
また、一対の加圧板が囲まれるように一対の真空チャンバーユニットをＺ方向へ分離可能に配設し、この下チャンバーユニットが架台の上面にＸＹθステージを介してＸＹθ方向へ調整移動自在に支持され、これら両真空チャンバーユニットを接合して真空チャンバー（閉空間）が形成された状態で真空引きすることにより、該真空チャンバーの内部を真空状態にすると共に、ＸＹθステージで密閉状態を維持したまま上下チャンバーユニットを相対的にＸＹθ方向へ移動させることにより、真空チャンバーの外部から両基板同士の高精度な位置合わせを行うものがある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献２】
特開２００１−５４０５号公報（第３−４頁、図１、図２）
更に、このＸＹθステージは、駆動モーターによりＸ軸方向へ往復動自在なＸステージと、別な駆動モーターによりＹ軸方向へ往復動自在なＹステージが回転ベアリングを介して配備されると共に、このＹステージ上に別な駆動モーターによりＹステージに対して水平に回転可能に配備されている。
一方、近年は液晶用基板の貼り合わせ装置において、TFTガラス及びCFガラスは年々大型化され、現在では一辺が1000ｍｍを超えるものまで製造され始めており、またこのようなガラス基板をアライメントする際にＸＹθ方向へ移動させる量は、現状で約20μｍ〜50μｍ程度であり、一辺が1000ｍｍを超える大型のガラス基板であっても数百μｍを越えることはない。
しかし乍ら、このような従来のフラットパネル用基板の貼り合わせ装置では、両基板同士の位置合わせ手段としてＸＹθステージを用いるが、現存するＸＹθステージは基本的にＸＹθ方向へｍｍ単位以上移動させるために設計されたものが一般的であり、特に基板のアライメントのように数百μｍ以下の僅かな移動量では、回転ベアリングの転動体が一回転分まで至らず、各基板のアライメント毎に数百μｍ以下の僅かな移動を繰り返した場合には、油切れにより摺動部が摩耗して耐久性に劣るという問題があった。
更に、上記ＸＹθステージの上に形成された閉空間を所定の真空度に耐え得る構造にする必要があるため、その重量が重くなり、それによってもＸＹθステージの摺動部が摩耗し易くなり、これを防止するにはメンテナンス作業を頻繁に行う必要があるという問題があった。
また、ＸＹθステージの構造上、装置全体が大型化すると共に重くなって構造コスト及び輸送コストがかさむという問題もある。
しかも最近の基板の大型化傾向に伴って装置の大型化が進み、上記の問題はますます大きくなりつつある。
本発明のうち生成物１記載の発明は、ＸＹθステージを用いずに真空中で両基板を外部からスムーズにＸＹθ移動させてアライメントすることを目的としたものである。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明の目的に加えて、位置調整手段の構造を簡素化しながら位置決め用移動手段の駆動源を小型化することを目的としたものである。
請求項３記載の発明は、請求項１に記載の発明の目的に加えて、位置調整手段の構造を簡素化することを目的としたものである。
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３に記載の発明の目的に加えて、高精度のアライメントを可能にすることを目的としたものである。
発明の開示
前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、両保持版の対向する周縁部間を密閉状態に維持したまま相対的にＸＹθ方向へ移動自在に支持する移動シール手段と、この移動シール手段から両保持板のどちらか一方に亘って架設されると共に両保持板の相対的なＸＹθ方向への調整移動に伴って同方向へ移動可能なＺ方向へ大きな剛性を有する位置調整手段と、両保持板を相対的に接近移動させて両保持板の間に両基板が囲まれるように閉空間を区画形成する昇降手段と、上記閉空間内を真空状態に維持しながら両保持板を相対的にＸＹθ方向へ調整移動させるために閉空間の外に配設した位置決め用の移動手段とを備え、この位置決め用移動手段で両保持板を相対的にＸＹθ方向へ調整移動することにより、上記位置調整手段の移動を利用して両基板を相対的にＸＹθ方向へ位置合わせすることを特徴とするものである。
このような構成から生じる請求項１記載の発明の作用は、移動シール手段により両保持板の周縁部間が密閉状態に維持されて閉空間内を真空状態に維持しながら、該閉空間の外に配設された位置決め用移動手段で、両保持板を相対的にＸＹθ方向へ調整移動することにより、同方向へ位置調整手段が移動して、両基板同士の位置合わせが行われると共に、該位置調整手段が有するＺ方向への大きな剛性によって、両保持板の周縁部間が所定間隔に保持されるため、移動シール手段が受ける支持抵抗が適正な値に保たれるものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成に、前記位置調整手段が、Ｚ方向へ延びる略平行な複数部材で構成され、これらの一端部を相互に接合すると共に、他端部を移動シール手段及び両保持板のどちらか一方に夫々接合して、これら複数部材の少なくとも一部をＸＹθ方向へ変形自在に支持した構成を加えたことを特徴とする。
ここで、複数部材の少なくとも一部をＸＹθ方向へ変形自在（変形可能）に支持するための構造としては、例えば複数の可動棒が屈曲自在に連結されるリンク機構などに使用して複数部材の少なくとも一部を屈曲変形させるものに限らず、このような機構を使用せずに、複数部材の少なくとも一部を弾性変形可能な部材で支持し、その撓みを利用して変形させるものも含まれる。
このように追加した構成から生じる請求項２記載の発明の作用は、請求項１記載の発明の作用に加えて、位置決め用移動手段による駆動負荷が小さくても、位置調整手段を構成する複数部材の少なくとも一部がＸＹθへスムーズに変形する。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に、前記位置調整手段が、弾性シートと金属板とを交互に積み重ねて接着成形した積層体である構成を加えたことを特徴とする。
このように追加した構成から生じる請求項３記載の発明の作用は、請求項１記載の発明の作用に加えて、閉空間内を真空状態に維持しながら位置決め用移動手段で両保持板を相対的にＸＹθ方向へ調整移動することにより、各金属板の間に夫々積層された弾性シートの弾性変形を利用して両基板が相対的にＸＹθ方向へ位置合わせされる。
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３記載の発明の構成に、前記位置決め用移動手段を上方の保持板に連設すると共に、上方の保持板をＸＹθ方向へ調整移動に支持し、下方の保持板を高い剛性をもってＸＹθ方向へ移動不能に支持した構成を加えたことを特徴とする。
このように追加した構成から生じる請求項４の発明の作用は、請求項１、２または３記載の発明の作用に加えて、下方の保持板が上方の保持板の動きに追従しない。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の一実施例を示すフラットパネル用基板の貼り合わせ装置の縦断正面図である。
図２は、図１の（２）−（２）線に沿える横断平面図である。
図３は、位置調整手段の拡大斜視図である。
図４は、（ａ）〜（ｄ）がフラットパネル用基板の貼り合わせ方法を工程順に示す部分的な説明図である。
図５は、（ａ）（ｂ）が位置調整手段の変形例を示す拡大斜視図である。
図６は、本発明の他の実施例を示すフラットパネル用基板の貼り合わせ装置の縦断正面図である。
図７は、本発明の他の実施例を示すフラットパネル用基板の貼り合わせ装置の縦断正面図である。
発明を実施するための最良な形態
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
この実施例は、図１〜図４に示す如く上方の保持板１が、Ｚ（上下）方向へ往復動自在で且つＸＹθ（水平）方向へ調整移動自在に吊持された上定盤であると共に、下方の保持板２が、架台９上にＺ方向及びＸＹθ方向へ移動不能となるように高い剛性をもって支持され下定盤であり、これら上定盤１及び下定盤２の対向面に保持した二枚のガラス製基板Ａ，Ｂを真空雰囲気中で重ね合わせ、相対的にＸＹθ方向へ調整移動させることにより、アライメントとして両基板Ａ，Ｂの粗合わせ及び微合わせを行い、その後、両基板Ａ，Ｂの内外に生じる気圧差で両基板Ａ，Ｂが所定のギャップまで潰される場合を示すものである。
これら基板Ａ，Ｂの対向面のどちらか一方、図示例の場合には下方の基板Ｂの表面周縁部に沿って、例えば液晶封止用シール材として線形状の接着剤Ｃが閉鎖した額縁状に塗布され、その内部には液晶（図示せず）が充填されると共に、必要に応じて多数のギャップ調整用スペーサー（図示せず）が散布される。
上定盤１及び下定盤２は、例えば金属やセラミックスなどの剛体で構成され、これらの対向面の中央部には、両基板Ａ，Ｂを移動不能に保持する保持手段３として、本実施例の場合、夫々に開穿した複数の吸引孔から例えば真空ポンプなどの吸引源（図示せず）で吸引する吸引吸着手段３ａ，３ａと、真空中における吸着保持を補助するための一対の静電吸着手段３ｂ，３ｂとが配設されている。
これら吸引吸着手段３ａ，３ａの吸引源と静電吸着手段３ｂ，３ｂの電源は、コントローラ（図示せず）で動作制御され、両基板Ａ，Ｂをセットする初期状態に吸引吸着及び静電吸着が開始され、両基板Ａ，Ｂの微合わせ後にどちらか一方、本実施例では上方基板Ａの静電吸着を解除し、後述する閉空間Ｓが大気に戻った後は下方基板Ｂの吸引吸着及び静電吸着を解除して初期状態に戻す。
なお、この保持手段３は、上述したものに限定されず、例えば低真空であれば、真空差を利用した真空吸着手段を、静電吸着手段３ｂ，３ｂに代えて使用しても良い。
更に、上定盤１の周縁部１ａと下定盤２の周縁部２ａとの間には、これら両者間の密閉状態を維持したまま相対的にＸＹθ方向へ移動自在に支持する移動シール手段４が、両基板Ａ，Ｂを囲むように環状に設けられる。
図示例の場合には、両基板Ａ，Ｂが矩形であるため、移動シール手段４を平面額縁状に形成しているが、これに限定されず、例えばウェーハーのように両基板Ａ，Ｂが円形の場合には、その外周に沿って相似する形状に形成される。
この移動シール手段４は、本実施例の場合、上定盤１及び下定盤２の平面形状に合わせて断面円形又は矩形に形成された移動ブロック４ａと、この移動ブロック４ａの上面に装着した上定盤１の周縁部１ａと接離する例えばＯリングなどのＺ方向へ弾性変形可能な環状シール材４ｂと、移動ブロック４ａの下面に装着した下定盤２の周縁部２ａと常時接触してＸＹθ方向へ移動可能な例えばＯリングなどの環状の真空シール４ｃとから構成される。
この真空シール４ｃには、必要に応じて例えば真空グリースを使用する。
なお、図示例では、上定盤１の周縁部１ａに移動ブロック４ａの上面とＺ方向のみに相互に嵌合する係合部４ｄを一体的に突設し、これら係合部４ｄの下面から移動ブロック４ａの上面に亘って一重の環状シール材４ｂを介装すると共に、移動ブロック４ａの下面から下定盤２の周縁部２ａに亘って二重の真空シール４ｃを介装したが、これに限定されず、図示せぬが一重の環状シール材４ｂとＺ方向へ重なるように内周側の真空シール４ｃのみを残し、外周側の真空シール４ｃを削除しても良い。
また、上記移動シール手段４から上定盤１及び下定盤２のどちらか一方に亘って、上定盤１及び下定盤２の相対的なＸＹθ方向への調整移動に伴って同方向へ移動可能なＺ（上下又は鉛直）方向へ大きな剛性を有する位置調整手段５が架設される。
本実施例の場合には、この位置調整手段５が、Ｚ方向へ延びる略平行な複数部材で構成され、これらの一端部を相互に接合すると共に、他端部を移動シール手段４と上定盤１及び下定盤２のどちらか一方に夫々接合して、これら複数部材の少なくとも一部をＸＹθ方向のみへ変形自在に支持している。
更に詳しく説明すれば、この複数部材が図１〜図３に示す如く、移動ブロック４ａの底面から下定盤２の周縁部２ａへ向けて懸垂するように接合された中心部材５ａと、その周囲を囲むように下定盤２の周縁部２ａの底面に懸垂するように接合された周囲部材５ｂと、これら中心部材５ａ及び周囲部材５ｂの下端部を接合して支持する連結部材５ｃとで構成されると共に、これらを一体化したユニットを上定盤１及び下定盤２の外周に沿って複数配置することにより、上定盤１や移動ブロック４ａの重量などの力は、中心部材５ａと下定盤２との接合部分及びこれら中心部材５ａ、周囲部材５ｂと連結部材５ｃとの接合部分に作用するため、前記移動シール手段４の真空シール４ｃには過大に作用することが無いようにしている。
特に図１〜図３及び図４に示した例では、中心部材５ａをその軸方向であるＺ方向へ剛性が高くてＸＹθ方向へ変形不能な円柱状に形成すると共に、下定盤２の周縁部２ａに開穿された通孔２ｂに対してＸＹθ方向へ移動可能に貫通させ、この中心部材５ａの周囲に例えばリンク機構からなるＸＹθ方向へ屈曲変形可能な周囲部材５ｂを複数本、図示例では４本配置すると共に、これらリンク機構の下端部及び上端部に使用した屈曲部材５ｂ１として、例えばポールジョイントなどを使用し、更に連結部材５ｃを円板状に形成している。
そして上定盤１には、上定盤１及び下定盤２の間に上記移動シール手段４を挟んで両基板Ａ，Ｂが囲まれるように閉空間Ｓを区画形成するために、例えば上下駆動用シリンダーやジャッキなどからなる昇降手段６が連設される。
この昇降手段６は、コントローラー（図示せず）で動作制御され、基板Ａ，Ｂをセットする初期状態で、図４（ａ）に示す如く上定盤１を上限位置で待機しており、基板Ａ，Ｂのセット完了後に、図１の実線及び図４（ｂ）に示す如く上定盤１を下降させて、下定盤２との間に閉空間Ｓが両基板Ａ，Ｂを囲むように区画形成し、両基板Ａ，Ｂの微合わせ終了後か、或いは後述する閉空間Ｓが大気圧に戻った後は上昇させて初期状態に戻す。
更に、前記昇降手段６とは別に、上下定盤１，２のどちらか一方又は両方をＺ方向へ平行移動させて両基板Ａ，Ｂの間隔を調整する基板間隔調整手段が設けられる。
この基板間隔調整手段は、本実施例の場合、前記上定盤１の周縁部１ａに突設した係合部４ｄの先端と、これと嵌合する移動ブロック４ａの上面との間に亘って周方向へ等間隔毎に複数配設した例えばリニアアクチュエーターなどのＺ方向へ伸縮動する駆動体４ｅ…であり、これら駆動体４ｅ…をＺ方向へ短縮化して前記環状シール４ｂをＺ方向へ圧縮変形させることにより、昇降手段６で接近させた両基板Ａ，Ｂを、それらの間が環状接着剤Ｃで密閉される位置まで更に接近させる。
これら駆動体４ｅ…も、コントローラー（図示せず）で動作制御され、初期状態で図４（ａ）に示す如くＺ方向へ伸長しており、両基板Ａ，Ｂの粗合わせ終了後に図４（ｃ）に示す如く短縮させ、両基板Ａ，Ｂの微合わせ終了後か、或いは後述する閉空間Ｓが大気圧に戻った後は伸長させて初期状態に戻す。
また、この閉空間Ｓには、図１の符号７に示すような外部に配設した例えば真空ポンプと連絡して、該閉空間Ｓ内の気体、本実施例では空気を出し入れして所定の真空度にする吸気手段が設けられる。
この吸気手段７は、コントローラー（図示せず）で動作制御され、上定盤１及び下定盤２の接近移動により閉空間Ｓが形成された後に該閉空間Ｓから吸気を開始し、両基板Ａ，Ｂの微合わせの終了後は閉空間Ｓに空気を供給して大気圧に戻す。
そして、前記閉空間Ｓの外側には、それを真空状態に維持しながら上定盤１及び下定盤２を相対的にＸＹθ方向へ調整移動させるための位置決め用移動手段８が配設される。
本実施例の場合には、この位置決め用移動主だ８が図１に示す如く、上定盤１をＸＹθ方向へ移動させるために連設された例えばカムやアクチュエーターなどからなる駆動源８ａと、両基板Ａ，Ｂに表示されたマークを顕微鏡とカメラで構成された検出器８ｂとから構成され、この検出器８ｂから出力されるデータに基づいて駆動源８ａを作動させることにより、移動ブロック４ａ及びそれに連結した上定盤１がＸＹθ方向へ押動されて、該上定盤１に保持された上方基板Ａの粗合わせと微合わせを行っている。
図示例の場合には、図２に示す如く３つの駆動源８ａを前記移動シール手段４の移動ブロック４ａへ向けて連設している。
次に、斯かるフラットパネル用基板の貼り合わせ方法を工程順に従って説明する。
先ず、図４（ａ）に示す如く上定盤１及び下定盤２の対向面には、上方の基板Ａと、予め接着剤Ｃが塗布されて液晶が充填された下方の基板Ｂとを夫々プリアライメントしてセットし、吸引吸着手段３ａ，３ａ及び静電吸着手段３ｂ，３ｂにより両基板Ａ，Ｂを夫々移動不能に吸着保持させてセットする。
その後、昇降手段６の作動で図４（ｂ）に示す如く上定盤１と下定盤２を互いに近づけ、上定盤１の周縁部１ａに突設した係合部４ｄが移動ブロック４ａ上の環状シール４ｂに密接して、上定盤１と下定盤２との間には、両基板Ａ，Ｂを囲むように閉空間Ｓが区画形成される。
これと同時に両基板Ａ，Ｂは、上定盤１と下定盤２の接近移動により、所定間隔まで接近し、この状態で１ｍｍ程度の隙間をもって対峙している。
しかし、一方の基板Ｂに塗布した環状接着剤Ｃには、他方の基板Ａが接触せず、これら両基板Ａ，Ｂの間と閉空間Ｓは連通している。
その後、吸気手段７の作動で閉空間Ｓから空気が抜かれて所定の真空度になると共に、両基板Ａ，Ｂの間からも空気が抜かれて真空となる。
この状態で、位置決め用移動手段８の作動により上定盤１と下定盤２を相対的にＸＹθ方向へ調整移動させて、両基板Ａ，Ｂの粗合わせが行われる、
これに続いて、閉空間Ｓが所定の真空度に到達すれば、閉空間Ｓと上定盤１及び下定盤２が受ける大気圧との圧力差によって、上定盤１及び下定盤２を更に接近移動させようとする力が作用する。しかし、基板間隔調整手段の駆動体４ｅ…の短縮動により、図４（ｃ）に示す如く上記係合部４ｄか或いは上定盤１の周縁部１ａと移動ブロック４ａの上面とが更に接近するものの、これらの間は設定された間隔に保持されて、環状シール４ｂを圧縮変形させるが完全に潰れることはない。
それにより他方の基板Ａが所定の距離まで接近した状態で、位置決め用移動手段８の作動により、両基板Ａ，Ｂの微合せを行う（これを基板非接触微合せと呼ぶ）か、又は、図示せる如く他方の基板Ａが更に接近し、一方の基板Ｂに塗布した環状接着剤Ｃに接触して両者間に封止空間が形成された状態で、位置決め用移動手段８の作動により両基板Ａ，Ｂの微合せを行う（これを基板接触微合せと呼ぶ）。
ここで、アライメント（粗合わせ、微合わせ）動作を図４に従って詳しく説明すれば、図４（ａ）に示す如く両基板Ａ，Ｂが対峙する状態から、昇降手段６の作動で上定盤１と下定盤２を互いに近づけると、図４（ｂ）に示す如く上定盤１の周縁部１ａに突設した係合部４ｄが環状シール４に密接した時、これら上定盤１の係合部４ｄと移動ブロック４ａの上面はＺ方向のみに相互に嵌合して、これら両者がＸＹθ方向へ一体化される。
また移動ブロック４ａの底面と下定盤２の周縁部２ａとの間は、下定盤２の周縁部２ａに常時接触する真空シール４ｃと、位置調整手段５を構成する複数部材、即ち移動ブロック４ａの底面に接合された中心部材５ａ、下定盤２の周縁部２ｂの底面に接合された周囲部材５ｂ及びこれらの下端部に接合された連結部材５ｃとにより、１ｍｍ以上の間隔をもって支持されている。
そこで、上定盤１と下定盤２を相対的にＸＹθ方向へ調整移動させるために位置決め用移動手段８の駆動源８ａを動作させると、図１の実線及び図４（ｂ）の二点鎖線に示す如く、真空シール４ｃによって閉空間Ｓ内の真空状態を維持したまま、移動ブロック４ａ及びそれに連結した上定盤１が、下定盤２に対してＸＹθ方向へ移動する。
即ち、位置決め用移動手段８の駆動源８ａで移動ブロック４ａをＸＹθ方向へ押動すると、同方向へ位置調整手段５の周囲部材５ｂが変形することにより、中心部材５ａ及び移動ブロック４ａが平行移動して、該移動ブロック４ａに連結した上定盤１をＸＹθ方向へ自在に移動させることができ、この中心部材５ａが有するＺ方向への大きな剛性によって、上定盤１及び下定盤２が受ける大気圧に耐えながら移動ブロック４ａの底面と下定盤２の周縁部２ａとの間を所定間隔に保持するため、真空シール４ｃが受ける摺動抵抗は適正な値に保たれる。
その結果、ＸＹθステージを用いずに真空中で両基板Ａ，Ｂを外部からスムーズにＸＹθ移動させて高精度にアライメント（粗合わせ、微合わせ）できる。
更に本実施例の場合には、位置調整手段５が、Ｚ方向へ延びる略平行な複数部材の少なくとも一部である周囲部材５ｂを、例えばリンク機構などによりＸＹθ方向へ変形自在に支持したから、位置決め用移動手段８による駆動負荷が小さくても、複数部材５ａ，５ｂの少なくとも一部がＸＹθ方向へスムーズに変形する。
その結果、位置調整手段５の構造を簡素化しながら位置決め用移動手段８の駆動源８ａを小型化できるという利点がある。
また、上述した位置調整手段５の構造では、ＸＹθ方向への調整移動に伴って摩擦接触する部分が無いため、この摩擦接触により塵が発生せず、アライメントにおいて発塵による両基板Ａ，Ｂへの悪影響を防止できる。
なお、上記位置調整手段５を構成する複数部材の構造は、図示したものに限定されず、ＸＹθ方向へ変形可能な周囲部材５ｂは、上述したリンク機構に代えて、例えば図５（ａ）（ｂ）に示す如く弾性変形可能な円筒体５ｂ′を配置したり、複数本の弾性変形可能な柱やワイヤーなどからなる弾性杆材５ｂ″を配置したり、これらと逆に周囲部材５ｂの剛性を高くしてＸＹθ方向へ変形不能に形成すると共に中心部材５ａをＸＹθ方向へ変形させるなど、他の構造にしても同様な作用が得られる。
このような複数部材の少なくとも一部を弾性変形可能な部材で支持し、その撓みを利用して変形させた場合には、構造が簡素化されて製造コストの低減化が図れると共に、ＸＹθ方向への調整移動に伴って摩擦接触する部分が全く無いため、この摩擦接触による塵の発生を完全に防止できる。
また位置決め用移動手段８を上定盤１に連設し、下定盤２を高い剛性をもって支持すれば、下定盤２は上定盤１の動きに追従することなく高精度のアライメントができる。
そして、上述の如く粗合わせと微合わせが完了した後は、上記両基板Ａ，Ｂを所定の距離まで接近した状態で微合せが行われる基板非接触微合せの場合には、両基板Ａ，Ｂを更に接近して両者間に封止空間がほぼ形成された状態で、また基板接触微合せの場合には、そのままの状態で、上方の静電吸着手段３ｂのみの吸着を解除し、吸気手段７の作動で閉空間Ｓ内に空気を入れてその雰囲気を大気圧に戻す。
それにより、図４（ｄ）に示す如く上定盤１から上方基板Ａが離れ、下方基板Ｂ上に接着剤Ｃを介して乗ったまま、これら両基板Ａ，Ｂ間に形成される封止空間の内圧と大気圧との差により、両基板Ａ，Ｂが均等に押し潰されて、所定のギャップが形成される。
また、上述した粗合わせを行う前の時点、具体的には両基板Ａ，Ｂのセット時に適正量の液晶を適正状態で封入すれば、閉空間Ｓ内の雰囲気を大気圧に戻すことにより、両基板Ａ，Ｂの内外に生じる気圧差で均等に押し潰されて、液晶が封入された状態で所定のギャップ形成が可能となり、後工程で液晶を注入せずに液晶パネルが制作できる。
それ以降は、閉空間Ｓ内が大気圧に戻ったら、昇降手段６の作動により上定盤１と下定盤２を離して閉空間Ｓ１が開放され、アライメントされた両基板Ａ，Ｂを取り出して、上述した動作が繰り返される。
一方、図６に示すものと、図７に示すものは、本発明の他の実施例である。
図６に示すものは、前記移動シール手段４が、移動ブロック４ａと環状シール材４ｂと環状の真空シール４ｃのみで構成され、前記上定盤１の周縁部１ａと移動ブロック４ａの上面とに亘って、例えばリニアアクチュエーターなどのＺ方向へ伸縮動する基板間隔調整手段４ｆを等間隔毎に複数配設し、これら基板間隔調整手段４ｆ…を伸長することにより、上定盤１の周縁部１ａと移動ブロック４ａの上面をＸＹθ方向へ一体的に係合させると共に、上定盤１の周縁部１ａと移動ブロック４ａの上面と間隔を、両基板Ａ，Ｂが環状接着剤Ｃで密閉するまで接近させるようにした構成が、前記図１〜図５に示した実施例とは異なり、それ以外の構成は図１〜図５に示した実施例と同じものである。
なお、図示例では、基板間隔調整手段４ｆ…を上定盤１の周縁部１ａから移動ブロック４ａの上面へ向けて配置したが、これと逆に移動ブロック４ａの上面から上定盤１の周縁部１ａへ向けて配置しても良い。
そして、図６の一点鎖線に示す如く、ジャッキからなる昇降手段６により上定盤１のみを上動して移動ブロック４ａと分離させた状態で、両基板Ａ，Ｂがセットされ、その後、同図の実線に示す如く、上定盤１を下動して基板間隔調整手段４ｆ…により移動ブロック４ａとＸＹθ方向へ一体的に係合させて、両基板Ａ，Ｂを囲むように閉空間Ｓが形成される。
この状態で、位置決め用移動手段８のモーターからなる駆動源８ａの作動によりカム８を回動させると、移動ブロック４ａと下定盤２に亘って架設されたスプリング８ｃが、伸縮し、それにより同図の二点鎖線に示す如く、位置調整手段５が移動して上定盤１及び移動ブロック４ａが下定盤２上を、相対的にＸＹθ方向へ調整移動し、両基板Ａ，Ｂ同士の粗合わせが行われる。
その後、基板間隔調整手段４ｆ…の短縮により、上定盤１と下定盤２が更に接近して、この状態でも上述したように上定盤１と下定盤２を相対的にＸＹθ方向へ調整移動させて、両基板Ａ，Ｂ同士の微合わせが行われる。
従って、図６に示すものも、図１〜図５に示した実施例と同様な作用が得られる。
特に図示例の場合には、上定盤１及び下定盤２の上下外側面に外壁１ｂ，２ｃを夫々外側へ膨出するように連設して、空間部１ｃ，２ｄを区画形成すると共に、これら空間部１ｃ，２ｄに吸気手段１ｄ，２ｅを配管接続して、夫々の内部を所定の真空度にすることにより、両基板Ａ，Ｂの内外に生じる気圧差での所定のギャップまで潰す時に、大気圧は空間部１ｃ，２ｄの外壁１ｂ，２ｃのみに掛かって上定盤１及び下定盤２には大気圧が掛からず、大気圧による変形を防止している。
更に、前記閉空間Ｓ内を所定の真空度にするための吸気手段７が、上定盤１及び下定盤２と、それに取り付けられる板状の静電吸着手段３との間に隙間３ｃ，３ｃを形成し、この隙間３ｃ，３ｃから閉空間Ｓ内の空気が一方向のみへ流れることによる悪影響を防止している。この悪影響とは、例えば保持した両基板Ａ，Ｂが傾いたり、予め下方の基板Ｂ上に充填された液晶が飛び散るなどである。
図７に示すものは、前記位置調整手段５が、例えばゴムなどの薄い弾性シート５ｄと例えば鋼板などの金属板５ｅとを交互に積み重ねて接着成形した積層体である構成が、前記図１〜図５又は図６に示した実施例とは異なり、それ以外の構成は図１〜図５又は図６に示した実施例と同じものである。
特に上記弾性シート５ｄとしては、優れた強度と弾性を有しながら長期のクリープ（粘弾性）を小さくするために、例えば高純度の天然ゴムやシリコーンゴムなどの弾性体を使用することができ、このような弾性シート５ｄと鋼板からなる金属板５ｅとを交互に積み重ね加硫成型すれば、極めて大きなＺ方向への剛性と荷重支持能力を有しながら水平方向には柔らかい断剛性を有する。
従って、図７に示すものは、図１〜図５又は図６に示した実施例に比べ、位置調整手段５の構造を更に簡素化でき、製造コストの更なる低減化も図れるという利点がある。
尚、前示実施例では、上方の保持板１がＺ方向へ往復動自在で且つＸＹθ方向へ調整移動自在に吊持された上定盤であり、下方の保持板２がＺ方向及びＸＹθ方向へ移動不能に支持された下定盤である場合を示したが、これに限定されず、これと逆に上方の保持板１をＺ方向及びＸＹθ方向へ移動不能に支持し、下方の保持板２をＺ方向へ往復動自在で且つＸＹθ方向へ調整移動自在に支持しても良いし、それ以外に上下の保持板１，２は二枚の基板Ａ，Ｂを夫々着脱自在に保持するものであれば他の構造であっても良い。
更に真空雰囲気中でアライメントする場合を示したが、これに限定されず、特殊ガス雰囲気中でアライメントする場合も同様である。
また、基板Ａ，Ｂの保持手段３、移動シール手段４、位置調整手段５、昇降手段６、吸気手段６及び位置決め用移動手段８は、図示された構造に限定されず、同様に作用すれば他の構造でも良い。
また更に移動シール手段４の真空シール４ｃに代えて磁性流体式真空シールを使用しても良い。
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明のうち請求項１記載の発明は、本発明のうち請求項１記載の発明は、移動シール手段により両保持板の周縁部間が密閉状態に維持されて閉空間内を真空状態に維持しながら、該閉空間の外に配設された位置決め用移動手段で、両保持板を相対的にＸＹθ方向へ調整移動することにより、同方向へ位置調整手段が移動して、両基板同士の位置合わせが行われると共に、該位置調整手段が有するＺ方向への大きな剛性によって、両保持板の周縁部間が所定間隔に保持されるため、移動シール手段が受ける支持抵抗が適正な値に保たれるので、ＸＹθステージを用いずに真空中で両基板を外部からスムーズにＸＹθ移動させてアライメントできる。
従って、両基板同士の位置合わせ手段としてＸＹθステージを用いた従来のものに比べ、位置調整手段の構造を小型化でき、それにより摩耗の低減化が図れて繰返しアライメントに対する耐久性の向上が期待できると共に、メンテナンスが容易になり、しかも輸送コストの低減化も図れる。
請求項２の発明は、請求項１の発明の効果に加えて、位置決め用移動手段による駆動負荷が小さくても、位置調整手段を構成する複数部材の少なくとも一部がＸＹθ方向へスムーズに変形するので、位置調整手段の構造を簡素化しながら位置決め用移動手段の駆動源を小型化できる。
従って、製造コストの低減化が図れると共に、ＸＹθ方向への調整移動に伴って摩擦接触する部分が無いため、この摩擦接触により塵が発生せず、アライメントにおいて発塵による両基板Ａ，Ｂへの悪影響を防止できる。
請求項３の発明は、請求項１の発明の効果に加えて、位置決め用移動手段で、閉空間内を真空状態に維持しながら両保持板を相対的にＸＹθ方向へ調整移動することにより、各金属板の間に夫々積層された弾性シートの弾性変形を利用して両基板が相対的にＸＹθ方向へ位置合わせされるので、位置調整手段の構造を簡素化できる。
従って、製造コストの低減化が図れる。
請求項４の発明は、請求項１、２または３の発明の効果に加えて、下方の保持板が上方の保持板の動きに追従しないので、高精度のアライメントを可能にすることができる。
【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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