(57)【要約】【課題】二枚の基板を良好な平行度を有した状態で高精度に貼り合わせる基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法を提供する。【解決手段】第一基板３００を保持する第一保持部材２００と、第二基板４００を保持する第二保持部材１１０と、前記第一基板３００及び第二基板４００を対向させた状態で、前記第二保持部材１１０を押圧して、前記第一及び第二基板３００、４００を貼り合わせるための押圧手段とを備える基板貼り合わせ装置において、前記第一及び第二基板３００、４００のうちの一方の基板を他方の基板に対し傾動可能に支持させることを特徴とする。【選択図】      図４
2004219934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板を保持する第一保持部材と、
第二基板を保持する第二保持部材と、
前記第一基板及び第二基板を対向させた状態で、前記第二保持部材を押圧して、前記第一及び第二基板を貼り合わせるための押圧手段と、
を備える基板貼り合わせ装置において、
前記第一及び第二基板のうちの一方の基板を他方の基板に対し傾動可能に支持させることを特徴とする基板貼り合わせ装置。
【請求項２】
前記第二保持部材は、
前記押圧手段によって押圧される被押圧部材と、
この被押圧部材と前記第二基板との間に介在され、前記第二基板を前記第一基板に対し傾動可能に支持させる傾動部材と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項３】
前記傾動部材は、前記被押圧部材から突出された球体と、前記球体が摺動可能に嵌合する凹部を有し前記第二基板を支持する支持部材と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項４】
前記傾動部材は、前記被押圧部材及び支持部材間に介在する複数の弾性部材をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項５】
前記第二基板を押圧する他の押圧手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一つに記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項６】
第一基板と当接した状態で該第一基板を保持する工程と、
第二基板と当接した状態で該第二基板を保持する工程と、
前記第一及び第二基板のうちの一方の基板を他方の基板に対し傾動可能に支持した状態で他方の基板に対して押圧して貼り合わせる工程とを含むことを特徴とする基板貼り合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば液晶表示パネルなどのパネルは、二枚の基板を貼り合わせて形成される。従来、この基板の貼り合わせは二枚の基板を機械的に加圧して行われている。すなわち、一方の基板を保持したベーステーブルと、他方の基板を保持した吸着ヘッドとの平行度を調整した後、平行度がずれないように吸着ヘッドをロックして吸着ヘッドをベーステーブルに押しつけることにより基板の貼り合わせを行う。
【０００３】
また、例えば液晶表示パネルでは、液晶の表示の高速化に伴ってギャップは小さくなる方向にあり、ギャップが１μｍ以下のパネルも製造されている。このようにギャップが小さくなると、二枚の基板を精度良く平行に貼り合わせて、ギャップをパネル全面にわたり極力均一にしないと表示画面のムラや着色等により表示品質が低下してしまう。
【０００４】
また、機械的な加圧方式以外には、エアーバックにより基板を加圧して基板の貼り合わせを行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２５５５４０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の機械的な加圧方式では、高精度な貼り合わせや、微少な基板のうねり、反り等に対応して良好な平行度を有した状態で基板の貼り合わせを行うことは困難であるという問題がある。
【０００７】
また、上述したエアーバックを用いた方法では、基板の平行度は出せるものの、エアーバックによる加圧開始後は基板位置が成り行きになってしまい、高精度な貼り合わせができないという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した従来の実情に鑑みて創案されたものであり、二枚の基板を良好な平行度を有した状態で高精度に貼り合わせる基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成する本発明に係る基板貼り合わせ装置は、第一基板を保持する第一保持部材と、第二基板を保持する第二保持部材と、第一基板及び第二基板を対向させた状態で第二保持部材を押圧して、第一及び第二基板を貼り合わせるための押圧手段とを備える基板貼り合わせ装置において、第一及び第二基板のうちの一方の基板を他方の基板に対し傾動可能に支持させることを特徴とする。
【００１０】
以上のような本発明に係る基板貼り合わせ装置においては、二枚の基板を貼り合わせる際に、第一及び第二基板のうちの一方の基板が他方の基板に対し傾動可能であるため、該傾動可能な基板が第一基板及び第二基板に加わる圧力の分布が均一となる方向に三次元的に変位することができる。ここで、第一基板及び第二基板に加わる圧力の分布が均一となる方向とは、第一基板及び第二基板の各対向面が略平行となる方向である。
【００１１】
これにより、第一基板と第二基板との間においてはならい動作が行われ、第一基板及び第二基板は特定の部分のみが偏重して加圧されることなく、各基板の微少なうねりや反りなどに対応して三次元的に接触面を変化させながら接触面を広げてゆく。
【００１２】
すなわち、本発明によればこのようなならい作用を得ることができるため、第一基板及び第二基板を、その対向面の面全体で略均一な圧力分布で当接させることができ、傾動可能に支持された基板の傾動可能範囲において他の基板と略平行とすることができる。その結果、第一基板及び第二基板を良好な平行度を有した状態で高精度に貼り合わせることができる。
【００１３】
また、この基板貼り合わせ装置の好適な態様としては、第二保持部材は押圧手段によって押圧される被押圧部材と、この被押圧部材と第二基板との間に介在され、第二基板を第一基板に対し傾動可能に支持させる傾動部材とを備えた構成とすることができる。このような構成とすることにより、被押圧部材を介して第二基板を確実に押圧することができ、また傾動部材により二枚の基板を貼り合わせる際に第二基板を第一基板に対して傾動可能に支持することができる。これにより、上述した本発明の効果を確実に得ることができる。
【００１４】
また、前記のような態様としては、傾動部材が、被押圧部材から突出された球体と、球体が摺動可能に嵌合する凹部を有し第二基板を支持する支持部材とを備える構成とすることが好ましい。このような構成とすることにより、第二基板を確実に傾動可能な状態で支持することができる。
【００１５】
また、この基板貼り合わせ装置の好適な態様としては、傾動部材は、被押圧部材及び支持部材間に介在する複数の弾性部材をさらに備えることが好ましい。これにより、支持部材をより確実に支持することができ、また、貼り合わせ時以外の時は、支持部材を略水平状態に保持することができ、第二基板の着脱時の操作性が向上する。
【００１６】
また、本発明においては、第二基板を押圧する押圧手段を第二基板を支持する保持部材の自重とすることも可能である。また、保持部材とこれに付随する部材の自重とすることができる。これにより、第二基板を押圧するために専用の押圧手段を設ける必要が無く、装置構成の簡略化を図ることが可能である。
【００１７】
そして、この基板貼り合わせ装置の好適な態様としては、上述したように保持部材またはこれに付随する部材の自重を基板の押圧手段として用いる場合においても他の押圧手段を備えることが好ましい。これにより、基板に対する押圧力の範囲を大きくすることができるとともに、ならい動作後に他の押圧手段により基板間が所望のギャップとなるまで押圧することができる。
【００１８】
また、以上の目的を達成する本発明に係る基板貼り合わせ方法は、第一基板と当接した状態で該第一基板を保持する工程と、第二基板と当接した状態で該第二基板を保持する工程と、第一及び第二基板のうちの一方の基板を他方の基板に対し傾動可能に支持した状態で他方の基板に対して押圧して貼り合わせる工程とを含むことを特徴とする。
【００１９】
以上のような本発明に係る基板貼り合わせ方法では、二枚の基板を貼り合わせる際に、第一及び第二基板のうちの一方の基板を他方の基板に対し傾動可能に支持した状態で他方の基板に対して押圧するため、第一基板及び第二基板は特定の部分のみが偏重して加圧されることがない。これにより、第一基板及び第二基板は、各基板の微少なうねりや反りなどに対応して一方の基板が三次元的に傾動して接触面を変化させながら接触面を広げてゆく。
【００２０】
すなわち、本発明に係る基板貼り合わせ方法によれば、このようなならい作用を得ることができるため、第一基板及び第二基板を、基板の対向面の面全体で略均一な圧力分布で当接させることができ、該対向面同士を略平行とすることができる。その結果、第一基板及び第二基板を良好な平行度を有した状態で高精度に貼り合わせることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００２２】
図１は、本発明に係る基板貼り合わせ装置１の概略的な構成を示す断面図である。基板貼り合わせ装置１は、脚体１０に設けられたガイド２０に対して垂直方向、すなわち図１におけるＺ軸方向に移動自在に設けられたＬ字型を呈する支持部材３０を有する。該支持部材３０には、該支持部材３０に設けられたガイド４０に対して垂直方向、すなわち図１におけるＺ軸方向に移動自在に設けられた略Ｌ字型を呈する支持部材５０が取り付けられている。そして、支持部材５０の水平部の下面には、ヘッド部１００が取り付けられている。
【００２３】
支持部材３０の水平部分には、基板の位置合わせ用に一対のカメラ８０が設けられている。そして、カメラ８０は水平方向に移動自在とされており、貼り合わせる基板やヘッドの大きさ、位置等の諸条件により適宜配置位置を移動可能とされている。これにより、貼り合わせる基板同士の位置合わせを確実に行うことができる。
【００２４】
また、支持部材３０の垂直部分の上面には、該支持部材３０を昇降させるためのアクチュエータ９０がロッド９１を介して連結されている。さらに、支持部材３０の垂直部分には、アクチュエータ６０が固定された支持部６１、及びアクチュエータ７０が固定された支持部７１が固着されている。そして、アクチュエータ６０にはロッド６２が連結されている。このロッド６２をアクチュエータ６０により昇降動作させることで、ロッド６２の先端部に配置された押圧部６３により支持部材５０の水平部を押圧し、ヘッド部１００を加圧することができる。
【００２５】
アクチュエータ７０にはロッド７２が連結されている。このロッド７２をアクチュエータ７０により昇降動作させることで支持部材５０を保持、または昇降動作させることができる。すなわち、支持部材５０の上部に設けた突起部５１が支持部材５０の自重によりロッド７２の先端部に配置されたストッパ７３に係止されることで支持部材５０を所定の高さに保持することができる。
【００２６】
また、ロッド７２を上昇させた場合には、突起部５１がストッパ７３に係止された状態で上昇するため、支持部材５０を上昇させることができる。そして、ロッド７２を下降させた場合には、ストッパ７３の位置が下がるため、支持部材５０はその自重により下降するため、ストッパ７３が下がった位置まで支持部材５０を下げることができる。
【００２７】
また、支持部材３０には、水平方向に延出した支持部７５が固着されており、該支持部７５と支持部材５０の水平部上面とがバネ部材７６とで連結されている。
【００２８】
そして、ヘッド部１００の下部には、第一基板３００を保持する保持基板２００が、Ｚ軸方向に対して垂直方向に移動自在なＸＹθテーブル２０１に固定されている。保持基板２００は、透明または半透明な材料からなり、基板の貼り合わせ後に、ベーステーブルの下側からＵＶ等の照射が可能とされている。また、ＸＹθテーブル２０１は、基板に対応する位置はＵＶ等の照射を可能とするために所定の大きさの穴部が設けられる。これにより、基板間にＵＶ硬化性の接着材を配置した場合には、基板を高精度で貼り合わせた後、その状態で基板間に配置された接着材をＵＶ硬化させて基板を固定することができる。このような保持基板２００としては、ガラス基板により形成したガラスホルダなどを用いることができる。
【００２９】
図２は、ヘッド部１００の構成を示した断面図である。ヘッド部１００は、図２に示すように第二基板４００の保持部材であり略円盤状に形成された吸着ヘッド１１０と、吸着ヘッド１１０に対向して配置され支持部材５０の自重を押圧力として受ける非押圧部材である略円盤状の支持基板１２０とを備えて構成されている。吸着ヘッド１１０の下面、すなわち支持基板１２０と反対側の面は第二基板保持面１１１とされており、例えば真空吸着などの吸着手段により該第二基板保持面１１１に第二基板４００を吸着保持する。
【００３０】
吸着ヘッド１１０と支持基板１２０とは、外周側の所定の位置において、例えば三カ所において略同一長さ及び略同一のバネ係数を有するバネ部材１４０により連結されている。これにより、吸着ヘッド１１０はバネ部材１４０により支持基板１２０から所定の距離だけ離間して、支持基板１２０と略平行に保持される。これにより、吸着ヘッド１００をより確実に支持することができ、また、基板の貼り合わせ時以外の時は、支持部材を略水平状態に保持することができるため、第二基板４００の着脱時の操作性が向上する。
【００３１】
また、吸着ヘッド１１０は、任意の応力により、バネ部材１４０の伸縮可能な範囲において支持基板１２０に対して三次元的に傾動可能とされている。バネ部材１４０の配置数量及び配置箇所は特に限定されず、後述する貼り合わせ工程において吸着ヘッド１１０が応力により三次元的に傾動した際にも三次元的に傾動した状態で吸着ヘッド１１０を確実に保持することが可能な数量、及び位置であればよい。
【００３２】
なお、ここでは、吸着ヘッド１１０と支持基板１２０とを連結する部材はバネ部材１４０に限定されない。すなわち、吸着ヘッド１１０と支持基板１２０とを連結する部材は、所定の弾性を有する弾性体であり、上述したバネ部材１４０と同様の機能を発揮する弾性部材であればいずれのものも用いることができる。
【００３３】
また、支持基板１２０の吸着ヘッド１１０側の面の略中心部には、第二基板４００を支持した吸着ヘッド１１０を第一基板３００に対して傾動可能に支持させる傾動部材として、略球状とされた先端部１３１を有する支持部材１３０が設けられている。
【００３４】
一方、吸着ヘッド１１０の上面、すなわち支持基板１２０と反対側の面の略中心部は、中心部に支持部材１３０の先端部１３１の形状に摺動可能に嵌合する凹部１１６が形成された支持部材である凸部とされている。そして、該凹部１１６に支持部材１３０の略球状の先端部１３１が嵌合することにより、吸着ヘッド１１０に支持された第二基板４００が第一基板３００に対して傾動可能に支持されている。
【００３５】
ここで、凹部１１６は微少な応力に対応して、先端部１３１に対して三次元的に摺動可能とされている。そして、支持部材１３０は支持基板１２０に固着されているため、吸着ヘッド１１０に応力が加えられた場合には、先端部１３１に対して凹部１１６が三次元的に摺動して変位する。これにより第二基板４００を保持した吸着ヘッド１１０が三次元的に傾動するため、第二基板を傾動させることができる。この基板貼り合わせ装置１においては、この第二基板の傾動を利用することにより後述する貼り合わせ工程において微少な基板のうねり、反り等に対応することができ、高精度な貼り合わせが可能とされている。
【００３６】
このように微少な応力に対応して第二基板４００を傾動させるには、例えば先端部１３１及び凹部１１６の表面摩擦を極力低く形成することが必要である。また、先端部１３１と凹部１１６との間に潤滑剤等を配置して摺動状態を向上させても良い。
【００３７】
また、支持部材１３０の先端部１３１と凹部１１６とは嵌合しているため、吸着ヘッド１１０に保持された第二基板４００は面内方向における位置が固定される。これにより、第二基板４００は後述する貼り合わせ工程中において面内方向における変位、すなわち位置ずれが確実に防止され、高精度な基板貼り合わせが可能とされている。
【００３８】
また、吸着ヘッド１１０及び支持基板１２０には、前述のカメラ８０を用いた画像認識により基板の位置合わせをするために略円形のカメラ窓１１５、１２５がそれぞれ形成されている。そして、基板の所定の位置に設けられるアライメントマークをこのカメラ窓１１５、１２５を通して認識して基板の位置合わせを行うことができる。
【００３９】
なお、支持基板１２０には、上面外周側の所定の位置にボルト穴１２４が設けられており、該ボルト穴１２４にボルト部材を螺着固定することにより支持部材５０に固定される。
【００４０】
次に、以上のように構成された基板貼り合わせ装置１による基板の貼り合わせ方法について説明する。
【００４１】
まず、アクチュエータ９０によりロッド９１を下降させて支持部材３０を下方に移動させる。一方、アクチュエータ７０によりロッド７２を上昇させ、支持部材５０の上部に設けた突起部５１をストッパ７３により係止させて、支持部材５０を上方に引き上げる。これによりヘッド部１００とＸＹθテーブル２０１との間に十分な空間を設けることができる。
【００４２】
また、このとき、アクチュエータ６０によりロッド６２を上昇させてロッド６２の先端部に配置された押圧部６３を支持部材５０から離間させ、支持部材５０に圧力が加わらない状態とする。
【００４３】
次いで、図３に示すようにＸＹθテーブル２０１の所定の位置に専用ホルダに収められた第二基板４００を載置する。そして、アクチュエータ７０によりロッド７２を下降させ、ストッパ７３に支持部材５０の上部に設けた突起部５１を係止させながら支持部材５０を下方に引き下げる。そして、ヘッド部１００における吸着ヘッド１１０の第二基板保持面１１１に第二基板４００を吸着保持する。
【００４４】
次いで、再びアクチュエータ７０によりロッド７２を上昇させ、支持部材５０の上部に設けた突起部５１をストッパ７３に係止させた状態で支持部材５０を上方に引き上げる。そして、第一基板３００を吸着保持した保持基板２００をＸＹθテーブル２０１の所定の位置に載置し、固定する。ここで、所定の位置は、第一基板３００と第二基板４００とが対応する位置である。また、第一基板３００上面の外周縁部には、貼り合わせ後に第二基板４００と固着するためのＵＶ硬化性接着材が適量塗布されている。
【００４５】
続いて、保持基板２００に保持された第一基板３００とヘッド部１００に保持された第二基板４００との位置合わせを行う。ここでは、第二基板４００に設けたアライメントマークをカメラ８０の視野内に入れるためのおおまかな位置合わせを行う。また、第一基板３００と第二基板４００との位置合わせは、カメラ８０を用いた画像認識により行う。
【００４６】
上述した第一基板３００と第二基板４００との位置合わせ終了後、アクチュエータ９０によりロッド９１を所定の位置まで下降させて支持部材３０を下方に移動させる。さらに、アクチュエータ７０によりロッド７２を下降させ、支持部材５０の上部に設けた突起部５１をストッパ７３に係止させた状態で支持部材５０を下降させる。支持部材５０は、吸着ヘッド１１０の第二基板保持面１１１に吸着保持された第二基板４００の下面、すなわち第一基板３００との対向面が、第一基板３００の上面、すなわち第二基板４００との対向面に接触するまで引き下げる。そして、さらにロッド７２を十分に下げることにより、ストッパ７３は突起部５１から外れ、ヘッド部１００及び支持部材５０の自重が第二基板４００及び第一基板３００に対する加圧力となる。また、このタイミングで画像処理を行って最終的な基板の位置合せを行う。最終的な基板の位置合わせは、アクチュエータ７０とアクチュエータ９０を下げた状態で、第一基板３００及び第二基板４００の双方のアライメントマークをカメラ８０で同時に認識して画像処理を行い、この結果に基づいて第一基板３００と第二基板４００との相対位置をＸＹθテーブルで補正することにより行う。
【００４７】
このとき、第二基板４００及び第一基板３００には、ヘッド部１００及び支持部材５０の自重を加圧力として加えるのみであり、アクチュエータ６０及びロッド６２を用いた積極的な加圧は行わない。これにより、専用の加圧手段を設けることなく第二基板４００に加圧力を加えることができる。また、ヘッド部１００及び支持部材５０の自重が重すぎる場合には、ストッパ７３を突起部５１に引っかけた状態として加圧力を制限しても良い。
【００４８】
また、図１に示すように第二基板４００及び第一基板３００に所定の加圧力しか加わらないように、予め所定のバネ係数とされたバネ部材７６で支持部７５と支持部材５０の水平部上面とを連結して加圧力を制限しても良い。
【００４９】
このように、第二基板４００及び第一基板３００に所定の加圧力を加えることにより第二基板４００及び第一基板３００との間でならい動作を行うことができ、第二基板４００と第一基板３００とを高い平行度を有する状態にならして貼り合わせることができる。
【００５０】
以下に、基板貼り合わせ装置１におけるならい動作を図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す模式図を用いて詳細に説明する。なお、以下の図面においては、理解の容易のため、第一基板３００の変形を誇張した記載としてある。
【００５１】
まず、上述したように保持基板２００に保持された第一基板とヘッド部１００に保持された第二基板との位置合わせを行う。ここでは、第二基板４００に設けたアライメントマークをカメラ８０の視野内に入れるためのおおまかな位置合わせを行う。また、第一基板３００と第二基板４００との位置合わせは、上述したようにカメラ８０を用いた画像認識により行う。次いで、図４（ａ）に示すようにヘッド部１００を下降させる。
【００５２】
このとき、例えば第一基板３００の下面と第二基板４００の上面とが平行ではない場合には、第一基板３００と第二基板４００とは基板面内の特定の一部のみが物理的に接触し、図４（ｂ）に示すように片当たり状態となる。このような片当たり状態では、第一基板３００及び第二基板４００には、物理的に接触した特定の部分のみが偏重的に加圧された状態となっている。従来の貼り合わせ装置においては、この状態で接着材を硬化させたり、またはさらなる加圧力をかけた後接着材を硬化させたりするため、図４（ｂ）に示すような片当たり状態で二枚の基板が貼り合わされてしまい、基板の面内で略均一なギャップを有し、良好な平行度を有する高精度な貼り合わせが行われたパネルを構成することができない。
【００５３】
しかしながら、本発明に係る基板貼り合わせ装置１においては、上述したような第二基板４００を傾動可能に支持するヘッド部１００を備えるため、ならい動作が行われ、良好な平行度を得ることができる。すなわち、図４（ｂ）に示すように第一基板３００と第二基板４００とが基板面内の特定の一部で片当たりした状態からさらにヘッド部１００が下降して基板が加圧されると、基板に対する偏重的な加圧に対応して、先端部１３１に対して凹部１１６が三次元的に摺動して吸着ヘッド１１０が三次元的に傾動する。
【００５４】
このとき、吸着ヘッド１１０はバネ部材１４０により支持基板１２０に保持されているため、バネ部材１４０の伸縮可能範囲内で、吸着ヘッド１１０は支持部材１３０による支持部、すなわち支持部材１３０の略球状の先端部１３１と吸着ヘッド１１０の上面の凸部に設けられた凹部１１６との嵌合部を変位中心として三次元的に傾動する。
【００５５】
そして、吸着ヘッド１１０は、第一基板３００及び第二基板４００に加わる圧力の不均一性を解消する方向、すなわち、第一基板３００及び第二基板４００の面内において圧力分布が均一となる方向に三次元的に傾動する。これに伴い、吸着ヘッド１１０に保持された第二基板４００も第一基板３００及び第二基板４００に加わる圧力分布が均一となるように三次元的に傾動する。
【００５６】
ここで、第一基板３００及び第二基板４００に加わる圧力の分布が均一となる方向とは、第一基板３００の上面及び第二基板４００の下面、すなわちそれぞれの基板の対向面が略平行となる方向である。したがって、吸着ヘッド１１０は、第一基板３００及び第二基板４００とが略平行となるように三次元的に傾動する。これに伴い、吸着ヘッド１１０に保持された第二基板４００も第一基板３００の上面及び第二基板４００の下面、すなわちそれぞれの基板の対向面が略平行となる方向に三次元的に傾動する。
【００５７】
これにより、第一基板３００及び第二基板４００は、特定の部分のみが偏重して加圧されることがなく、各基板の微少なうねりや反りなどに対応して三次元的に接触面を変化させながら接触面を広げてゆく。
【００５８】
すなわち、本発明に係る基板貼り合わせ装置１においては、このようなならい作用により各基板の微少なうねりや反りなどに対応して三次元的に接触面を変化させながら接触面を広げてゆくことができる。これにより第一基板３００及び第二基板４００はその対向面の面全体で略均一な圧力分布で当接した状態となり、吸着ヘッド１１０の傾動可能範囲内、すなわち第二基板４００の傾動可能範囲内において対向面である第一基板３００の上面及び第二基板４００の下面が略平行となる。その結果、第一基板３００と第二基板４００との間は、対向面の面全体において良好な平行度が実現され、略等しいギャップとされる。
【００５９】
なお、第一基板３００及び第二基板４００の対向面の平行度の測定、判断基準は特に限定されない。例えば図１に示すように保持基板２００に該保持基板２００の上面近傍に、圧力を感知する圧力感知手段２１０を設け、保持基板２００の面内の圧力分布を測定することにより平行度を測定することができる。また、貼り合わせた基板の厚みを測定して平行度を測定することもできる。なお、平行度の判断基準、判断方法はこれに限られるものではない。
【００６０】
また、このタイミングで画像処理を行って最終的な基板の位置合せを行う。最終的な基板の位置合わせは、第一基板３００及び第二基板４００の双方のアライメントマークをカメラ８０で同時に認識して画像処理を行い、この結果に基づいて第一基板３００と第二基板４００との相対位置をＸＹθテーブルで補正することにより行う。そして、第一基板３００の上面及び第二基板４００の下面が略平行となった後、アクチュエータ６０によりロッド６２を下降させてロッド６２の先端部に配置された押圧部６３を支持部材５０に接触させる。そして、ロッド６２を下降させることにより、支持部材５０に所定の加圧力を印加して第一基板３００及び第二基板４００間を所望のギャップとする。
【００６１】
この後、第一基板３００の裏面側、すなわち保持基板２００側からＵＶ照射を行うことにより接着材を硬化させて第一基板３００と第二基板４００を固着する。以上により、基板貼り合わせ装置１を用いて第一基板３００と第二基板４００とを良好な平行度を有した状態で高精度に貼り合わせることができる。
【００６２】
上述したように、この基板貼り合わせ装置１においては、第一基板３００に対して第二基板４００を傾動可能に支持するヘッド部１００を備えることにより、基板貼り合わせ工程において微少な基板のうねり、反り等に対応することができ、高精度な貼り合わせが可能とされている。すなわち、この基板貼り合わせ装置１においては、第二基板４００が基板貼り合わせ工程において第一基板３００に対して傾動することによるならい作用を利用することで、基板に微少なうねりや反り等がある場合においても基板同士が片当たりの状態で貼り合わされることを防止し、高い平行度を有する状態で二枚の基板を貼り合わせることができる。
【００６３】
また、前記の基板貼り合わせ装置１においては、支持部材１３０の先端部１３１と凹部１１６とが嵌合しているため、吸着ヘッド１１０に保持された第二基板４００は後述する貼り合わせ工程中においてその面内方向における変位、すなわち位置ずれが確実に防止され、高精度な基板貼り合わせが可能とされている。
【００６４】
また、前記においては支持部材１３０の先端部１３１が略球状である場合について説明したが、本発明においては支持部材１３０の先端部１３１の形状はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明においては、基板を貼り合わせる際に吸着ヘッド１１０が三次元的に傾動できるように支持部材１３０の先端部１３１で吸着ヘッド１１０を支持できる構成であれば良い。すなわち、例えば図５に示すように支持部材１７０の先端部が略半球形とされ、これに対応して吸着ヘッド１６０の上面に設けられる凹部１６６が略半球形とされても良い。ただし、この場合は、吸着ヘッド１６０をバネ部材１４０により確実に保持する必要がある。
【００６５】
また、前記においては、吸着ヘッド１１０が支持基板１２０と直接バネ部材１４０により連結され、また、吸着ヘッド１１０の上面に凹部１１６が形成されて該凹部１１６と支持部材１３０の先端部１３１と凹部１１６とが嵌合している構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば吸着ヘッド１１０が他の支持基板に当接され、該支持基板上に傾動部材が配された構成とすることもできる。
【００６６】
なお、前記においては二枚の基板を、ＵＶ硬化性接着剤を用いて接着する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、基板表面の粘性のみにより基板同士を貼り合わせる場合や、接着材等の成分を使用せずに単に基板同士を貼り合わせる場合等、様々な場合において適用可能である。
【００６７】
そして、本発明は、液晶パネルなどを構成する際に二枚のパネルを貼り合わせる場合に用いて好適であるが、その用途はこれに限定されず、様々な基板の貼り合わせに広く適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板貼り合わせ装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】基板貼り合わせ装置のヘッド部の断面図である。
【図３】ＸＹθテーブル上に第二基板が載置された状態を示す断面図である。
【図４】基板貼り合わせ装置のならい動作を説明する模式図である。
【図５】ヘッド部の他の構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  基板貼り合わせ装置、１０  脚体、２０  ガイド、３０  支持部材、４０  ガイド、５０  支持部材、６０  アクチュエータ、６１  支持部、６２  ロッド、６３  押圧部、７０  アクチュエータ、７１  支持部、７２  ロッド、７５  支持部、７６  バネ部材、８０  カメラ、９０  アクチュエータ、９１  ロッド、１００  ヘッド部、１１０  吸着ヘッド、１２０  支持基板、１３０  支持部材、２００  保持基板、２０１  ＸＹθテーブル、２１０  圧力感知手段、３００  第一基板、４００  第二基板
【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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