(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上基板と下基板とで構成される一対の基板を重ね合わせ、両基板間に塗布されたシール剤を硬化させて固着させる基板貼り合わせ装置であって、
前記上基板を保持する上基板保持手段と、
前記下基板を保持する下基板保持手段と、
前記上基板保持手段によって保持された上基板と、前記下基板保持手段によって保持された下基板とを所定の位置に位置決めする位置決め手段と、
該位置決め手段によって所定の位置に位置決めされた前記上基板と下基板とを、所定の加圧力で互いに押し付けて加圧する加圧手段と、
該加圧手段によって加圧された状態で、前記シール剤に紫外線を照射して硬化させる紫外線照射手段と、
該紫外線照射手段によって照射される紫外線の照射領域を制御する照射領域制御手段とを備え、
前記紫外線照射手段は、矩形枠状の照射孔を有し、該照射孔に紫外線を照射することを特徴とする基板貼り合わせ装置。
【請求項２】
前記上基板保持手段又は／及び下基板保持手段は、真空源を介して前記上基板又は／及び下基板を吸着保持す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】
前記照射領域制御手段は、前記下基板保持手段に形成され、前記下基板に塗布されたシール剤の塗布パターンと同一形状の開口部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項４】
前記開口部の鉛直面に平行な断面は、上方から下方に徐々に拡開する台形状であ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】
前記開口部の鉛直面に平行な断面は、上方より下方が拡開する凸形状であ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６】
前記下基板保持手段は、該下基板保持手段の下方に位置する石英プレートの上に載置され、該石英プレートを介して前記紫外線が照射されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項７】
前記下基板保持手段は、該下基板保持手段の下方に位置し、表面が鏡面仕上げされたハニカムプレートの上に載置され、該ハニカムプレートを介して前記紫外線が照射されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項８】
上基板と下基板とで構成される一対の基板を重ね合わせ、両基板間に塗布されたシール剤を硬化させて固着させる基板貼り合わせ装置であって、
前記上基板を保持する上基板保持手段と、
前記下基板を保持する下基板保持手段と、
前記上基板保持手段によって保持された上基板と、前記下基板保持手段によって保持された下基板とを所定の位置に位置決めする位置決め手段と、
該位置決め手段によって所定の位置に位置決めされた前記上基板と下基板とを、所定の加圧力で互いに押し付けて加圧する加圧手段と、
該加圧手段によって加圧された状態で、前記シール剤に紫外線を照射して硬化させる紫外線照射手段と、
該紫外線照射手段によって照射される紫外線の照射領域を制御する照射領域制御手段とを備え、
前記紫外線照射手段は、直線状の照射孔を備えた紫外線照射部を４基備え、該４基の紫外線照射部を矩形枠状に配置して構成されることを特徴とする基板貼り合わせ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板貼り合わせ装置に関し、特に、一対の液晶表示パネルの電極基板を、貼り合わせ位置精度、セルギャップ精度ともに良好に貼り合わせることのできる基板貼り合わせ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルは、ガラス基板に電極を形成した一対の電極基板を、２〜５μｍの間隔（セルギャップ）で貼り合わせ、その間隙に液晶材料を封入して製造される。両電極基板の画素電極に電圧を印加すると、該電極間の液晶分子の配向が変化し、それに応じて透過光量が変化する。画素毎に印加する電圧を制御することで、濃淡のある映像を表示することができる。この際、両電極基板間のセルギャップが不均一であったり、貼り合わせ位置がずれていると、表示むら（色むら、濃淡むら）やコントラストの低下等を生じる。
【０００３】
電極基板の貼り合わせは、一方の電極基板にシール剤（熱硬化性接着剤又は紫外線硬化性接着剤）を塗布し、もう一方の電極基板を位置合わせして貼り合わせ、シール剤を硬化させる。シール剤として、従来、熱硬化性接着剤が多く用いられていたが、熱処理を行うための大がかりな設備が必要であったり、プロセス時間が長くなり、熱処理によって電極基板が変形するなどの問題があった。
【０００４】
これらの問題に鑑み、シール剤として紫外線硬化性接着剤が用いられるようになった。この紫外線硬化性接着剤は、所定量の紫外線を照射することで硬化させることができ、高温のプロセスが不要であるため、装置構成を簡素化でき、製品を熱で変形させることがないなどの利点を有する。
【０００５】
この紫外線硬化性接着剤を用いた基板貼り合わせ装置として、例えば、特許文献１に記載の装置は、図７に示すように、ベース１３１の上に、ガラス製の基盤１３２と、石英ガラス製の下定盤１３３とが載置され、下定盤１３３には貫通孔１３３ａが、基盤１３２には溝１３２ａが設けられる。そして、溝１３２ａを図示しない真空ポンプに接続すると、下定盤１３３に載置した基板１１０が吸着される。
【０００６】
ベース１３１上には、支柱１３５と、支持プレート１３６とが設置されており、支持プレート１３６には、テーブル１３７が設けられ、テーブル１３７の下面には、シリンダ１３８が、シリンダ１３８の下端には、真空吸着アーム１３９Ａ、１３９Ｂが各々取り付けられている。また、支持プレート１３６には、ガイド部材１４１を介して垂直ロッド１４０が、垂直ロッド１４０の下端には、上定盤１４２と枠体１４２ａとが取り付けられている。上定盤１４２は、エアーシリンダ１４３によって上昇下降する。
【０００７】
次に、上記構成を有する基板貼り合わせ装置の動作について説明する。
【０００８】
まず、シール剤を塗布した基板１１０を下定盤１３３に載置し、吸着させる。次に、対向基板１２０を真空吸着アーム１３９Ａ、１３９Ｂに吸着させる。次に、カメラ１４７の映像に基づいてテーブル１３７を移動させ、シール剤が塗布された基板１１０と対向基板１２０について、数μｍの精度で位置合わせを行う。
【０００９】
次に、シリンダ１３８を下降させ、シール剤を塗布した基板１１０と対向基板１２０とが接触した状態で、１μｍ程度の精度で位置合わせを行う。そして、真空吸着アーム１３９Ａ、１３９Ｂの吸着を解除し、シリンダ１３８を上昇させる。
【００１０】
次に、エアーシリンダ１４３を下降させ、枠体１４２ａのゲル状ゴム１４４を対向基板１２０に接触させると、上定盤１４２と、枠体１４２ａと、ゲル状ゴム１４４と、対向基板１２０とで囲まれた密閉空間が形成される。そこで、この密閉空間内の気圧を上昇させ、対向基板１２０をシール剤が塗布された基板１１０に気圧で押圧しつつ、光源１３４を点灯し、紫外線を照射してシール剤を硬化させる。
【００１１】
【特許文献１】特許第３５３６６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、上記従来の基板貼り合わせ装置等おいては、下定盤１３３は石英ガラス製であり、盤面全体が紫外線を透過するため、基板１１０のシール剤以外の部分にも紫外線が照射され、基板１１０、１２０に形成されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子等を損傷するおそれがあった。
【００１３】
また、紫外線が基板１１０、１２０の全体にわたって照射される分、シール剤に照射される紫外線の照度が低くなり、シール剤の硬化に必要な積算光量に到達するまでの露光時間が長くなり、電力消費も大きくなるという問題があった。また、照度を上げて露光時間を短くすると、より大きな出力の紫外線光源が必要になるという問題があった。
【００１４】
さらに、対向基板１２０を位置決めした後、真空吸着アーム１３９Ａ、１３９Ｂを対向基板１２０から離隔し、その後、枠体１４２ａのゲル状ゴム１４４で対向基板１２０を押圧し、加圧を行っているため、真空吸着アーム１３９Ａ、１３９Ｂを離隔した際に、対向基板１２０が移動可能な状態となり、シール剤の粘性等で位置がずれるという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明は、上記従来の基板貼り合わせ装置における問題点に鑑みてなされたものであって、一対の基板、特に、液晶表示パネルの電極基板を貼り合わせるにあたって、貼り合わせ位置精度、セルギャップ精度ともに良好に貼り合わせることなどが可能な基板貼り合わせ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明は、上基板と下基板とで構成される一対の基板を重ね合わせ、両基板間に塗布されたシール剤を硬化させて固着させる基板貼り合わせ装置であって、前記上基板を保持する上基板保持手段と、前記下基板を保持する下基板保持手段と、前記上基板保持手段によって保持された上基板と、前記下基板保持手段によって保持された下基板とを所定の位置に位置決めする位置決め手段と、該位置決め手段によって所定の位置に位置決めされた前記上基板と下基板とを、所定の加圧力で互いに押し付けて加圧する加圧手段と、該加圧手段によって加圧された状態で、前記シール剤に紫外線を照射して硬化させる紫外線照射手段と、該紫外線照射手段によって照射される紫外線の照射領域を制御する照射領域制御手段とを備え、前記紫外線照射手段は、矩形枠状の照射孔を有し、該照射孔に紫外線を照射することを特徴とする。
【００１７】
そして、本発明によれば、照射領域制御手段によって、紫外線照射手段で照射される紫外線の照射領域を制御することができるため、シール剤に照射される紫外線の照度が高く、より短い露光時間で所定の積算光量に到達することができる。これにより、無駄な紫外線照射がないため、紫外線光源を点灯するための電力消費を抑えることができ、基板の生産性が向上し、製造コストを低減することができる。また、基板を下基板保持手段と上基板保持手段とで狭持したまま、紫外線を照射してシール剤を硬化させることができるため、基板の貼り合わせ位置精度がよく、基板の製造歩留まりが向上して製造コストを低減することができる。さらに、紫外線照射手段が、矩形枠状の照射孔を有し、照射孔に紫外線を照射するため、無駄な紫外線照射をさらに低減し、電力消費を抑えることができ、基板の生産性向上、製造コストの低減を図ることができる。
【００１８】
前記基板貼り合わせ装置において、前記上基板保持手段又は／及び下基板保持手段は、真空源を介して前記上基板又は／及び下基板を吸着保持することができる。これによって、基板を強固に固定保持することができ、基板の貼り合わせ位置精度を高く維持することができる。
【００１９】
また、前記照射領域制御手段を、前記下基板保持手段に形成され、前記下基板に塗布されたシール剤の塗布パターンと同一形状の開口部とすることができる。これによって、シール剤部分にのみ紫外線が照射され、紫外線によってＴＦＴ素子等が損傷することを防ぎ、基板の製造歩留まりが向上して製造コストを低減することができる。
【００２０】
前記基板貼り合わせ装置において、前記開口部の鉛直面に平行な断面を、上方から下方に徐々に拡開する台形状とすることができる。これによって、紫外線が照射された際に、開口部に影の部分ができにくく、シール剤の塗布パターンに確実に紫外線を照射することができる。
【００２１】
また、前記開口部の鉛直面に平行な断面は、上方より下方が拡開する凸形状とすることができる。これによって、上記と同様に、紫外線が照射された際に、開口部に影の部分ができにくくなり、シール剤の塗布パターンに確実に紫外線を照射することができる。
【００２２】
前記基板貼り合わせ装置において、前記下基板保持手段を、該下基板保持手段の下方に位置する石英プレートの上に載置し、該石英プレートを介して前記紫外線を照射することができる。
【００２３】
また、前記下基板保持手段を、該下基板保持手段の下方に位置し、表面が鏡面仕上げされたハニカムプレートの上に載置し、該ハニカムプレートを介して前記紫外線を照射することができる。これにより、紫外線は、ハニカムプレートの内面を反射しながら通過し、シール剤に照射される。この際、紫外線が拡散し、紫外線の照度分布にむらが生じないため、石英プレートより低価格かつ軽量の装置を製造することができる。
【００２５】
また、本発明は、上基板と下基板とで構成される一対の基板を重ね合わせ、両基板間に塗布されたシール剤を硬化させて固着させる基板貼り合わせ装置であって、前記上基板を保持する上基板保持手段と、前記下基板を保持する下基板保持手段と、前記上基板保持手段によって保持された上基板と、前記下基板保持手段によって保持された下基板とを所定の位置に位置決めする位置決め手段と、該位置決め手段によって所定の位置に位置決めされた前記上基板と下基板とを、所定の加圧力で互いに押し付けて加圧する加圧手段と、該加圧手段によって加圧された状態で、前記シール剤に紫外線を照射して硬化させる紫外線照射手段と、該紫外線照射手段によって照射される紫外線の照射領域を制御する照射領域制御手段とを備え、前記紫外線照射手段は、直線状の照射孔を備えた紫外線照射部を４基備え、該４基の紫外線照射部を矩形枠状に配置して構成されることを特徴とする。これによって、照射孔の形状をシール剤の塗布パターンに合わせて配置し直すことができ、多品種生産に容易に対応することができる。                                                                     
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明によれば、一対の基板、特に、液晶表示パネルの電極基板を貼り合わせるにあたり、貼り合わせ位置精度、及びセルギャップ精度を向上させることなどが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
本発明にかかる基板貼り合わせ装置は、図１に示すように、基台１と、ＸＹθ軸ステージ２と、吸着テーブル３と、架台４と、ガイドポスト５と、ベアリング６と、加圧プレート７と、加圧手段８と、ロッド９と、マニホールドプレート１０と、弾性体１１と、上吸着プレート１２と、ビデオカメラ１３等で構成される。また、吸着テーブル３は、図３に示すように、下吸着プレート２０と、石英プレート２２と、天板２３と、側壁２４と、支柱２６と、紫外線照射部２７等で構成される。
【００２９】
図１に示すように、基台１には、ＸＹθ軸ステージ２が搭載され、ＸＹθ軸ステージ２上には、吸着テーブル３が搭載される。ＸＹθ軸ステージ２は、少なくとも３組の、パルスモーターやボールねじ等から構成される駆動軸により駆動され、図示しないコントローラーの指令で、ＸＹθ軸ステージ２の上面を、左右（Ｘ軸）、前後（Ｙ軸）、旋回（θ軸）方向に、例えば０．１μｍ単位で可動範囲内の任意の位置に移動することができる。
【００３０】
図２及び図３に示すように、吸着テーブル３は、側壁２４と、天板２３とを箱状に形成し、石英プレート２２と下吸着プレート２０とを組み合わせたものを、前記天板２３に搭載する。
【００３１】
下吸着プレート２０は、表面の平面度を例えば、１μｍ以下とすることが望ましい。下吸着プレート２０は、外周部２０ａと内周部２０ｂとに分離され、各々石英プレート２２に固定される。下吸着プレート２０の外周部２０ａと内周部２０ｂとの間に形成される開口部２０ｅは、下基板１８に塗布されている紫外線硬化性のシール剤１９の塗布パターンと同一形状とする。外周部２０ａには、直径４ｍｍのガイドピン２１が埋め込まれ、下基板１８を下吸着プレート２０に搭載する際、搭載位置を案内する。
【００３２】
ガイドピン２１には、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等を使用することができる。尚、ガイドピン２１は、下基板１８を手作業で搭載する場合を考慮して設けたものであり、下基板１８を基板搬送装置等で搭載する場合には省略することができる。
【００３３】
ガイドピン２１に倣わせて、下吸着プレート２０に下基板１８を、シール剤１９の塗布面を上にして搭載すると、下基板１８に塗布されたシール剤１９の直下に開口部２０ｅが位置する。下吸着プレート２０の内周部２０ｂには、下基板１８を吸着保持するための直径１．５ｍｍの吸着孔２０ｃが複数穿設されている。また、内周部２０ｂの裏面には、複数の吸着孔２０ｃ同士を繋ぐように、図４に示すように、幅１．５ｍｍ、深さ１ｍｍの溝２０ｄが設けられている。
【００３４】
図２及び図３に示すように、吸着テーブル３の内部には、支柱２６が立設される。支柱２６には、吸気経路２６ａが設けられ、Ｏリング２５を介して石英プレート２２の貫通孔２２ａと導通している。石英プレート２２の貫通孔２２ａは、下吸着プレート２０の内周部２０ｂの溝２０ｄ（図４参照）と導通する。真空源３０と、支柱２６の内部の吸気経路２６ａとを、切り替え弁３１を介して吸気管２９で接続し、切り替え弁３１を稼働させて真空源３０と導通すると、下吸着プレート２０の内周部２０ｂに設けられた吸気孔２０ｃから空気が吸引され、下基板１８を下吸着プレート２０に吸着保持することができる。
【００３５】
支柱２６の外側には、支柱２６を取り囲むように紫外線照射部２７が設置されている。紫外線照射部２７は、矩形枠状の紫外線照射孔２７ａを備え、直径０．２ｍｍの多数の石英ファイバー２８の片端が紫外線照射孔２７ａに配列されている。石英ファイバー２８の残りの端部は、束ねられて外側へ延設され、紫外線光源３２へ接続されている。
【００３６】
紫外線光源３２を点灯すると、紫外線が石英ファイバー２８を経て紫外線照射孔２７ａから矩形枠状の照射エリアに照射される。紫外線照射孔２７ａは、下吸着プレート２０の開口部２０ｅと同一形状とすることが好ましいが、紫外線は拡散して出射するため、多少寸法や形状が異なっていてもよい。紫外線は、石英プレート２２を透過し、下吸着プレートの開口部２０ｅを通り、下基板１８に塗布されたシール剤１９に照射される。開口部２０ｅは、シール剤１９の塗布パターンと同じ形状であり、シール剤１９の塗布箇所に紫外線が集中して照射されるため、より短い照射時間でシール剤１９を硬化させることができるとともに、シール剤１９以外の箇所に紫外線が照射されることを防止し、上基板１７又は下基板１８に形成されているＴＦＴ素子等を損傷することがない。
【００３７】
下吸着プレート２０の開口部２０ｅと紫外線照射部２７の紫外線照射孔２７ａの寸法が異なるときには、紫外線は、斜めに開口部２０ｅを通過するが、図４に示すように、開口部２０ｅの鉛直面に平行な断面形状を上方から下方に徐々に拡開した台形状、又は上方より下方が拡開する凸形状にすると、開口部２０ｅに影が生じず、紫外線が通り易い。
【００３８】
図１の基台１には、ステンレス製のガイドポスト５が立設され、ベアリング６を介して加圧プレート７が取り付けられている。ベアリング６の作用で、加圧プレート７は、昇降自在に滑動する。加圧プレート７には、マニホールドプレート１０と、弾性体１１と、上吸着プレート１２とが取り付けられている。
【００３９】
ステンレス製の上吸着プレート１２には、図２に示すように、下吸着プレート２０と同様に、直径１．５ｍｍの吸着孔１２ａが複数設けられている。ショア硬度５０〜７０のポリウレタンゴム製の弾性体１１と、マニホールドプレート１０にも、上吸着プレート１２の吸着孔１２ａと合致するように、複数の貫通孔１０ａ、１１ａが設けられている。マニホールドプレート１０の上面側は、前記複数の貫通孔１０ａを繋ぐように溝１０ｂが設けられている。加圧プレート７には、吸気経路７ａが設けられ、真空源３０と吸気経路７ａを、切り替え弁３１を介して吸気管２９で接続し、切り替え弁３１を稼働させて真空源３０と導通すると、上吸着プレート１２の吸着孔１２ａから空気が吸引され、上基板１７を上吸着プレート１２に吸着保持することができる。
【００４０】
図１の基台１上の架台４には、加圧手段８が搭載されている。加圧手段８は、パルスモーターやボールねじ等から構成される。ボールねじの先端は、ロッド９と連結され、図示しないコントローラーからの指令でパルスモーターを駆動し、ロッド９を昇降自在に、可動範囲内の任意の位置に、任意のトルクで移動することができる。ロッド９の先端は、加圧プレート７に連結され、加圧手段８を駆動することにより、加圧プレート７を昇降移動させることができる。
【００４１】
ガイドポスト５には、圧縮型のばね３３が組み込まれ、ベアリング６や、加圧プレート７を持ち上げる方向に力を作用させている。ばね３３の荷重は、ベアリング６や加圧プレート７の重量と釣り合うように選定されており、ベアリング６や加圧プレート７の自重が相殺されるため、微弱な加圧力で加圧動作を行うこともできる。
【００４２】
架台４には、２台のビデオカメラ１３が装備されている。ビデオカメラ１３には、拡大レンズ１４と、９０°プリズム１６と、照明装置１５等が装着され、上基板１７及び下基板１８に予め形成されている位置合わせ用マークを撮影することができる。また、加圧プレート７と、マニホールドプレート１０と、弾性体１１と、上吸着プレート１２には、前記位置合わせ用マークが撮影できるように穴を穿設する。拡大レンズ１４は、光学倍率８倍、物体側テレセントリック光学系の同軸落斜照明付きのものなどを使用することができる。照明の光源として、発光ダイオード又はハロゲンランプ等を使用することができる。撮影した位置合わせマークに関するデータは、図示しない画像処理装置に送られ、上基板１７と下基板１８の相対的なずれ量を算出する。
【００４３】
ビデオカメラ１３は、撮像素子としてＣＣＤ（電荷結合素子）又はＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）を用いたものを使用することができる。撮像素子のサイズが横６．４ｍｍ×縦４．８ｍｍ、有効画素数が横１６００画素×縦１２００画素、レンズの倍率を８倍とすると、撮影視野は横０．８ｍｍ×縦０．６ｍｍ、１画素当たりの分解能は０．５μｍとなり、微細な位置合わせに好都合である。
【００４４】
尚、ここに記載した各構成要素の材質、寸法、所用数、加工方法、組み立て方法等は、一例であって、他の材質、寸法、所用数、加工方法、組み立て方法を用いてもよいことは無論である。
【００４５】
次に、上記構成を有する基板貼り合わせ装置の動作について、図１乃至図３を中心に参照しながら詳細に説明する。
【００４６】
まず、図１に示すように、上吸着プレート１２の所定の位置に、手作業、又は図示しない上基板搬送手段等で上基板１７を搬送して密着させる。次に、図２の切り替え弁３１を稼働し、吸気経路７ａを真空源３０に導通すると、上基板１７が上吸着プレート１２に吸着保持される。
【００４７】
次に、下吸着プレート２０の所定の位置に、手作業、又は図示しない下基板搬送手段等で下基板１８を搬送し、シール剤１９（図３参照）の塗布面を上にして搭載する。切り替え弁３１を稼働し、吸気経路２６ａを真空源３０に導通すると、下基板１８が下吸着プレート２０に吸着保持される。
【００４８】
次に、図１の加圧手段８を駆動し、加圧プレート７を予め設定した所定の高さまで下降させる。この高さは、上基板１７と、下基板１８に塗布したシール剤１９が接触せず、かつ拡大レンズ１４の被写界深度以内で、上基板１７と、下基板１８の両方の位置合わせマークが良好に撮影可能な高さとする。例えば、上基板１７と下基板１８との間隔が５０μｍとなる高さとする。尚、本実施の形態では、加圧プレート７を下降させて停止する高さを、事前に設定値で決定したが、上基板１７と下基板１８との間隔を測定する手段を別途設け、その測定値から、加圧プレート７を下降させて停止する高さを動的に決定してもよい。
【００４９】
次に、ビデオカメラ１３によって、上基板１７と下基板１８の各々に設けられている位置合わせマーク（図示せず）を撮影する。撮影した映像は、図示しない画像処理装置に送られ、上基板１７と下基板１８との相対的なずれ量が算出される。
【００５０】
次に、算出された上基板１７と下基板１８との相対的なずれ量に関するデータを、図示しないコントローラーに送り、規定値と比較する。規定値とは、上基板１７と下基板１８との相対的なずれ量の限界値であり、前記コントローラーに予め記憶させておく。算出したずれ量が規定値より大きい場合には、ＸＹθ軸ステージ２を駆動し、上基板１７に対して下基板１８のずれ量が最小になるように、下基板１８の位置を補正する。補正動作を行った後、再度位置合わせマークを撮影し、ずれ量を算出する。ずれ量が規定値以下に収束するまで同様の手順で下基板１８の位置補正を繰り返す。
【００５１】
次に、加圧手段８を駆動し、下基板１８に上基板１７を重ね合わせ、所定の加圧力で、所定の時間押し付け、加圧する。上基板１７、下基板１８の少なくとも一方には、ギャップ制御材が設けられ、所定の加圧力、時間で上基板１７と下基板１８とを加圧することで適正なギャップが形成される。また、マニホールドプレート１０と、上吸着プレート１２との間に弾性体１１が介在しているため、上基板１７と下基板１８との平行度が正確でなくても片当たりせず、上基板１７と下基板１８の全面を均一な加圧力で加圧することができ、正確なギャップを形成することができる。また、このとき、下基板１８に塗布されているシール剤１９が上基板１７に接触する。
【００５２】
次に、上基板１７と下基板１８とを加圧したままの状態で紫外線光源３２を点灯すると、紫外線が石英ファイバー２８を通り、紫外線照射部２７の紫外線照射孔２７ａから出射する。出射した紫外線は、石英プレート２２を透過し、下吸着プレート２０の開口部２０ｅを経て、シール剤１９に照射される。開口部２０ｅは、シール剤１９の塗布パターンと同一形状となっており、シール剤１９の塗布箇所に紫外線が集中して照射されるため、より短い照射時間でシール剤１９を硬化させることができるとともに、シール剤１９以外の箇所に紫外線が照射されることを防ぎ、上基板１７又は下基板１８に形成されているＴＦＴ素子等を損傷することがない。また、上基板１７と下基板１８とを加圧した状態でシール剤１９を硬化させるため、上基板１７と下基板１８とが位置ずれを起こしたり、ギャップが変化することがない。紫外線を所定時間シール剤１９に照射し、シール剤１９を硬化させる。所定時間の照射完了後、紫外線光源３２を消灯する。
【００５３】
次に、切り替え弁３１を稼働し、吸気経路７ａ、２６ａを大気に開放して上吸着プレート１２と下吸着プレート２０の吸着を解除する。次に、加圧手段８を駆動し、加圧プレート７を引き上げる。最後に、手作業、又は図示しない前記下基板搬送手段で貼り合わせの終わった基板を取り出し、一連の動作が終了する。
【００５４】
本発明にかかる基板貼り合わせ装置の他の実施の形態として、図５に示すように、直線状の照射孔３５ａを備える４つの紫外線照射部３５を、矩形枠状に配置する。これにより、照射孔の形状をシール剤１９の塗布パターンに合わせて配置し直すことができ、多品種生産への対応が容易になる。図５（Ａ）は狭い照射エリア、図５（Ｂ）は広い照射エリアに対応する紫外線照射部３５の配置例である。
【００５５】
また、本発明にかかる基板貼り合わせ装置の他の実施の形態として、図６に示すように、石英プレート２２（図３参照）の代わりに、蜂の巣状のハニカム構造を有するハニカムプレート３４を用いることもできる。ハニカムプレート３４は、例として、表面を鏡面仕上げした厚さ０．１ｍｍのアルミニウム板を波状に折り曲げたものと、厚さ１ｍｍのステンレス板を上下面に接着して構成する。
【００５６】
これにより、図３の紫外線照射部２７の紫外線照射孔２７ａから出た紫外線は、ハニカムプレート３４の内面を反射しながら通過し、下吸着プレート２０の開口部２０ｅから下基板１８のシール剤１９に照射される。また、紫外線は拡散するため、ハニカムプレート３４を構成するアルミニウム板の板厚による影は打ち消され、紫外線の照度分布にむらは生じない。ハニカムプレート３４を用いることで、石英プレート２２より低価格かつ軽量の装置を製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、液晶表示パネル等、一対の電極基板等を、位置精度、ギャップ精度ともに良好に貼り合わせることのできる基板貼り合わせ装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明にかかる基板貼り合わせ装置の一実施の形態を示す正面図である。
【図２】本発明にかかる基板貼り合わせ装置の一実施の形態を示す断面図である。
【図３】図１の基板貼り合わせ装置の吸着テーブルを示す分解斜視図である。
【図４】図１の基板貼り合わせ装置の下吸着プレートを示す断面図である。
【図５】本発明にかかる基板貼り合わせ装置の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図６】本発明にかかる基板貼り合わせ装置の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図７】従来例を示す断面図
【符号の説明】
【００５９】
１  基台
２  ＸＹθ軸ステージ
３  吸着テーブル
４  架台
５  ガイドポスト
６  ベアリング
７  加圧プレート
７ａ  吸気経路
８  加圧手段
９  ロッド
１０  マニホールドプレート
１０ａ  貫通孔
１０ｂ  溝
１１  弾性体
１１ａ  貫通孔
１２  上吸着プレート
１２ａ  吸着孔
１３  ビデオカメラ
１４  拡大レンズ
１５  照明装置
１６  ９０°プリズム
１７  上基板
１８  下基板
１９  シール剤
２０  下吸着プレート
２０ａ  外周部
２０ｂ  内周部
２０ｃ  吸着孔
２０ｄ  溝
２０ｅ  開口部
２１  ガイドピン
２２  石英プレート
２２ａ  貫通孔
２３  天板
２４  側壁
２５  Ｏリング
２６  支柱
２６ａ  吸気経路
２７  紫外線照射部
２７ａ  紫外線照射孔
２８  石英ファイバー
２９  吸気管
３０  真空源
３１  切り替え弁
３２  紫外線光源
３３  ばね
３４  ハニカムプレート
３５  紫外線照射部
３５ａ  照射孔
１１０  基板
１２０  対向基板
１３１  ベース
１３２  基盤
１３２ａ  真空チャック
１３３  下定盤
１３３ａ  真空チャック
１３４  光源
１３５  支柱
１３６  支持プレート
１３７  テーブル
１３８  シリンダ
１３９Ａ  真空吸着アーム
１３９Ｂ  真空吸着アーム
１４０  垂直ロッド
１４１  ガイド部材
１４２  上定盤
１４２ａ  枠体
１４３  エアーシリンダ
１４４  ゲル状ゴム
１４７  位置合わせ用カメラ
【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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