(57)【要約】【課題】  基板の貼り合わせ装置において、２枚の基板の間で加圧される枠状のシール剤をその枠の全周で均一にバックアップして押圧し、２枚の基板を適正に貼り合わせること。【解決手段】  基板の貼り合わせ装置１０において、基板４１のダミーシール剤５１が塗布されている部分に対向する位置に設けられる複数個の弾性体３０ａの配設密度を、該基板４１のダミーシール剤５１が塗布されていない部分に対向する位置に設けられる複数個の弾性体３０ａの配設密度に比して高密度にしてなるもの。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の基板の一方を保持する第１のステージと、
第１のステージに対向して配置され、２枚の基板の他方を保持する第２のステージと、
第１のステージの上記基板を保持する部分に設けられ、複数個の弾性体を有してなる支持部材と、
第１のステージと第２のステージを相対移動し、これらのステージに保持されている２枚の基板をそれらの基板の一方に塗布されている枠状のシール剤を介して貼り合わせる基板の貼り合わせ装置において、
前記基板のシール剤が塗布されている部分に対向する位置に設けられる複数個の弾性体の配設密度を、該基板のシール剤が塗布されていない部分に対向する位置に設けられる複数個の弾性体の配設密度に比して高密度にしてなることを特徴とする基板の貼り合わせ装置。
【請求項２】
前記基板のシール剤が塗布されている部分に対向する位置に設けられる複数個の弾性体の高さを、該基板のシール剤が塗布されていない部分に対向する位置に設けられる複数個の弾性体の高さに比して大きくしてなる請求項１に記載の基板の貼り合わせ装置。
【請求項３】
２枚の基板の一方を保持する第１のステージと、
第１のステージに対向して配置され、２枚の基板の他方を保持する第２のステージと、
第１のステージの上記基板を保持する部分に設けられ、複数個の弾性体を有してなる支持部材と、
第１のステージと第２のステージを相対移動し、これらのステージに保持されている２枚の基板をそれらの基板の一方に塗布されている枠状のダミーシール剤、及び該ダミーシール剤に囲まれる内側領域に塗布されている枠状のメインシール剤を介して貼り合わせる基板の貼り合わせ装置において、
前記基板のダミーシール剤が塗布されている部分に対向する位置に設けられる複数の弾性体の配設密度を、該基板のダミーシール剤が塗布されていない部分に対向する位置に設けられる複数の弾性体の配設密度に比して高密度にしてなることを特徴とする基板の貼り合わせ装置。
【請求項４】
前記基板のダミーシール剤が塗布されている部分に対向する位置に設けられる複数の弾性体の高さを、該基板のダミーシール剤が塗布されていない部分に対向する位置に設けられる複数の弾性体の高さに比して大きくしてなる請求項３に記載の基板の貼り合わせ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２枚の基板をシール剤により貼り合わせる基板の貼り合わせ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルの製造工程においては、矩形状の透明なガラス又は樹脂からなる上基板と下基板とを、一方の基板に枠状に塗布されたシール剤を介して減圧雰囲気下で貼り合わせる基板貼り合わせ装置が知られている（特許文献１）。
【０００３】
このような基板の貼り合わせ装置は、下基板を保持する下ステージと、下ステージに対向して配置され、上基板を保持する上ステージと、下ステージの上記基板を保持する部分に設けられ、複数個の弾性体からなる支持部材と、下ステージと上ステージを相対移動し、これらのステージに保持されている２枚の基板を下基板に塗布されている枠状のシール剤により貼り合わせる移動手段とを有している。
【０００４】
従って、基板の貼り合わせ装置にあっては、チャンバ内に配置される下ステージと上ステージのそれぞれに基板を保持し、チャンバ内を減圧し、それら２枚の基板を位置合わせした状態で下ステージを下降して上基板がシール剤を介して下基板に加圧されて貼り合わされ、上ステージが上基板の保持を解除して上昇した後、チャンバ内を大気圧に復元し、貼り合わされた２枚の基板を得る。
【０００５】
ここで、基板に塗布されているシール剤は、その枠内に液晶を収容した状態で、２枚の基板の間で加圧されてそれら２枚の基板を接着し、その枠内外を遮断し、チャンバ内が大気圧に復元したときにその枠内に大気（気体）が侵入するのを防止する。
【０００６】
また、下ステージの基板を保持する部分は複数個の弾性体からなる支持部材が設けられており、この支持部材は上下のステージの基板保持面に凹凸があったり、基板の厚さにばらつきがあっても、それらを弾性体の弾性変形により吸収しようとするものである。
【０００７】
そして、基板のシール剤が塗布されている部分に対向する位置に設けられる支持部材は、シール剤をその枠の全周で均一にバックアップして押し潰し、２枚の基板を全周で均等に接着しようとする。また、基板のシール部材が塗布されていない部分に対向する位置に設けられる支持部材は、基板の液晶収容部の下向きの撓みを防止するように該基板を適度にバックアップし、２枚の基板の液晶収容部の間隔を適正にしようとする。これらにより、２枚の基板を適正に貼り合わせて、製造される液晶表示パネルによる表示品質を向上しようとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2004-199036
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来技術では、下ステージの基板を保持する部分に設けられている複数個の弾性体からなる支持部材について、基板のシール剤が塗布されている部分に対向する位置に設けられる弾性体と基板のシール剤が塗布されていない部分に対向する位置に設けられる弾性体とは、互いに等間隔、等高さで配置している。
【００１０】
ところで、近年における液晶表示パネルの製造に用いられるガラス基板の大型化は目覚しく、基板を保持するステージもそれに合せて大型化する傾向にあり、下ステージにおける基板を支持する部分の面積が増大する傾向にある。弾性体は、上述したように、下ステージ上に等間隔で配置されるので、下ステージにおける基板を支持する部分の面積が大きくなればその分だけ弾性体の数も増加する。弾性体の数が増加すると、その取り付けや調整が容易でなくなることから、弾性体の数の増加を抑制することが望ましい。そのためには、弾性体の配置間隔を広げることが考えられるが、単純に配置間隔を広げただけでは基板におけるシール剤が塗布されている部分のバックアップが不十分となることが考えられる。
【００１１】
本発明の課題は、基板の貼り合わせ装置において、２枚の基板の間で加圧される枠状のシール剤をその枠の全周で均一にバックアップして押圧し、２枚の基板を適正に貼り合わせることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明は、２枚の基板の一方を保持する第１のステージと、第１のステージに対向して配置され、２枚の基板の他方を保持する第２のステージと、第１のステージの上記基板を保持する部分に設けられ、複数個の弾性体を有してなる支持部材と、第１のステージと第２のステージを相対移動し、これらのステージに保持されている２枚の基板をそれらの基板の一方に塗布されている枠状のシール剤を介して貼り合わせる基板の貼り合わせ装置において、前記基板のシール剤が塗布されている部分に対向する位置に設けられる複数個の弾性体の配設密度を、該基板のシール剤が塗布されていない部分に対向する位置に設けられる複数個の弾性体の配設密度に比して高密度にしてなるようにしたものである。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記基板のシール剤が塗布されている部分に対向する位置に設けられる複数個の弾性体の高さを、該基板のシール剤が塗布されていない部分に対向する位置に設けられる複数個の弾性体の高さに比して大きくしてなるようにしたものである。
【００１４】
請求項３に係る発明は、２枚の基板の一方を保持する第１のステージと、第１のステージに対向して配置され、２枚の基板の他方を保持する第２のステージと、第１のステージの上記基板を保持する部分に設けられ、複数個の弾性体を有してなる支持部材と、第１のステージと第２のステージを相対移動し、これらのステージに保持されている２枚の基板をそれらの基板の一方に塗布されている枠状のダミーシール剤、及び該ダミーシール剤に囲まれる内側領域に塗布されている枠状のメインシール剤を介して貼り合わせる基板の貼り合わせ装置において、前記基板のダミーシール剤が塗布されている部分に対向する位置に設けられる複数の弾性体の配設密度を、該基板のダミーシール剤が塗布されていない部分に対向する位置に設けられる複数の弾性体の配設密度に比して高密度にしてなるようにしたものである。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において更に、前記基板のダミーシール剤が塗布されている部分に対向する位置に設けられる複数の弾性体の高さを、該基板のダミーシール剤が塗布されていない部分に対向する位置に設けられる複数の弾性体の高さに比して大きくしてなるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、基板の貼り合わせ装置において、２枚の基板の間で加圧される枠状のシール剤をその枠の全周で均一にバックアップして押圧し、２枚の基板を適正に貼り合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は基板貼り合わせ装置を示す模式図である。
【図２】図２は液晶表示パネルを４個取りする基板の一例を示す模式図である。
【図３】図３は第１のステージに設けた支持部材の配列の一例を示す模式図である。
【図４】図４は貼り合わせの第１工程を示す模式図である。
【図５】図５は貼り合わせの第２工程を示す模式図である。
【図６】図６は貼り合わせの第３工程を示す模式図である。
【図７】図７は貼り合わせの第４工程を示す模式図である。
【図８】図８は第１のステージに設けた支持部材の配列の他の例を示す模式図である。
【図９】図９は液晶表示パネルを１個取りする基板の一例を示す模式図である。
【図１０】図１０は液晶表示パネルを１個取りする基板の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１に示す如く、基板貼り合わせ装置１０は、真空チャンバ１３を備え、その内部には、ガラス基板等の下基板４１を保持する下ステージ（第１のステージ）１１が設けられている。また、真空チャンバ１３の内部には、下ステージ１１に対向して配置され、下基板４１に貼り合わされるガラス基板等の上基板４２を保持する上ステージ（第２のステージ）１２が設けられている。
【００１９】
基板貼り合わせ装置１０は、真空チャンバ１３の一側面にシャッタ１４により気密に閉鎖される出入口１５を設けている。真空チャンバ１３は、減圧ポンプ１６により真空排気されて減圧され、不図示の大気供給源により大気圧に復元される。
【００２０】
基板貼り合わせ装置１０は、上ステージ１２の表面に、上基板４２を保持する静電チャック１７等の保持機構を設けている。また、基板貼り合わせ装置１０は、下ステージ１１をＸ方向、Ｙ方向及びθ方向に移動させるための下ステージ移動部（第１の移動手段）２１が設けられており、下基板４１と上基板４２の平面方向（ＸＹ平面方向）の相対的な位置合わせを行なう。また、基板貼り合わせ装置１０は、上ステージ１２をＺ方向（上下方向）に移動させるための上ステージ移動部（第２の移動手段）２２が設けられており、下基板４１と上基板４２の間の距離を変化させることができるようになっている。下ステージ移動部２１と上ステージ移動部２２は、下ステージ１１と上ステージ１２を相対移動し、それらのステージ１１、１２に保持されている２枚の基板４１、４２をそれらの一方の例えば下基板４１に塗布されている枠状のシール剤５０により貼り合わせる。
【００２１】
即ち、下ステージ１１に保持される下基板４１の表面には、図２に示す如く、液晶表示パネルの表示領域Ｐに対応する所望の領域を囲むような矩形枠状のパターンを描くように、紫外線硬化樹脂からなる、接着剤としてのシール剤５０が塗布されている。そして、枠状のシール剤５０の内側の液晶収容部６０Ａには、所定量の液晶６０が複数カ所に点在する形で滴下されている。図２に示した下基板４１に塗布されるシール剤５０は、液晶表示パネルを４個取りする例であるため、下基板４１の外周に沿って塗布される矩形枠状のダミーシール剤５１と、ダミーシール剤５１に囲まれる内側領域の４か所に塗布される４個の矩形枠状のメインシール剤５２とからなり、各メインシール剤５２の枠内を液晶６０が塗布される液晶収容部６０Ａとしている。ダミーシール剤５１は２枚の基板４１、４２の間で加圧されてそれら２枚の基板４１、４２を接着し、その枠内外を遮断し、真空チャンバ１３内が大気圧に復元したときにその枠内に大気の気泡が侵入するのを防止する。メインシール剤５２は２枚の基板４１、４２の間で加圧されてそれら２枚の基板４１、４２を接着し、その枠内の液晶収容部６０Ａに液晶６０を封止する。
【００２２】
基板貼り合わせ装置１０は、図３に示す如く、下ステージ１１に一点鎖線で示す大きさの下基板４１が保持されるとき、下ステージ１１の下基板４１を保持する部分に設けられ、複数個の弾性体３０ａからなる支持部材３０を有する。支持部材３０は、本実施例では、下基板４１のダミーシール剤５１が塗布されている部分に対向する位置に概ね隙間なく密に設けられる弾性体３０ａからなる外側支持部材３１と、下基板４１のダミーシール剤５１が塗布されていない部分に対向する位置に設けられる弾性体３０ａからなる内側支持部材３２とからなる。支持部材３０（３１、３２）は、例えばフッ素系ゴム等の弾性体３０ａからなり、各ステージ１１、１２の基板保持面に凹凸があったり、各基板４１、４２の厚さにばらつきがあっても、それらを弾性体３０ａの弾性変形により吸収する。
【００２３】
しかるに、基板貼り合わせ装置１０は、外側支持部材３１を構成する弾性体３０ａの配設密度を内側支持部材３２を構成する弾性体３０ａの配設密度に比して高密度にしている。即ち、外側支持部材３１は、弾性体３０ａ同士の間に位置する下基板４１の部分が自重で下側に撓むことを充分に防止でき、当該部分の上に塗布されたシール剤と貼り合わされる上基板４２とを良好に押し付けることが可能な間隔で配置される。
【００２４】
また、基板貼り合わせ装置１０は、下ステージ１１の表面に対する外側支持部材３１の弾性体３０ａの高さを内側支持部材３２の弾性体３０ａの高さに比して大きくしている。即ち、各弾性体３０ａは、それぞれ高さ調整機構を備え、下ステージ１１に対して個別に高さ調整自在に取付けられる。高さ調整機構としては、弾性体３０ａに雄ねじ部を設け、下ステージ１１に弾性体３０ａの雄ねじ部に対応する雌ねじ部を設け、弾性体３０ａの雄ねじ部のねじ込み量で高さを調整し、その高さ位置を雄ねじ部に組付けたロックナットで固定する構成や、弾性体３０ａと下ステージ１１との間に厚みの異なるシム板を介在させる構成を採用することができる。
【００２５】
以下、基板貼り合わせ装置１０による基板貼り合わせ動作について説明する。
(1)第１工程（図４）
下ステージ１１に設けた支持部材３０（３１、３２）の上に下基板４１を供給して保持するとともに、上ステージ１２の基板保持面に上基板４２を供給して保持する。下基板４１には、シール剤５０（５１、５２）と液晶６０が塗布されている。
【００２６】
下ステージ１１に設けられている支持部材３０のうち、下基板４１のダミーシール剤５１が塗布されている部分に対向する位置に設けられる外側支持部材３１を構成する弾性体３０ａの配設密度は、その他の部分（内側支持部材３２）の弾性体３０ａの配設密度より高い。また、下ステージ１１の外周部に設けられている外側支持部材３１の高さはその他の部分（下ステージ１１の中央部）（内側支持部材３２）の高さより高く、下ステージ１１に保持された下基板４１は、その中央部（液晶収容部６０Ａ）が下向きに少しだけ撓んだ状態で支持される。
この状態で、減圧ポンプ１６を作動し、真空チャンバ１３の内部を減圧する。
【００２７】
(2)第２工程（図５）
下ステージ移動部２１と上ステージ移動部２２により、下ステージ１１と上ステージ１２を相対移動し、下基板４１と上基板４２を近接し、下基板４１と上基板４２の位置合わせを行なう。
【００２８】
(3)第３工程（図６）
上ステージ移動部２２により上ステージ１２を下降し、上基板４２を下基板４１に重ね合わせ、上基板４２をシール剤５０（５１、５２）に対して押圧する。
【００２９】
(4)第４工程（図７）
上ステージ１２による上基板４２の保持を解除した後、上ステージ１２を上昇させ、上ステージ１２から基板４１、４２を離隔させる。この後、真空チャンバ１３の内部を大気圧に復元する。これによって、シール剤５０を介して重ね合わされた上下の基板４１、４２は、ダミーシール剤５１の内側領域の真空圧とその外側の大気圧との差圧によって加圧される。
この後、貼り合わされた基板４１、４２を下流工程へ搬出する。
【００３０】
従って、基板貼り合わせ装置１０にあっては以下の作用効果を奏する。
(a)下基板４１のダミーシール剤５１が塗布されている部分に対向する位置に設けられる外側支持部材３１を構成する弾性体３０ａの配設密度を、該基板４１のダミーシール剤５１が塗布されていない部分に対向する位置に設けられる内側支持部材３２を構成する弾性体３０ａの配設密度に比して高密度にした。下基板４１の外周側に塗布されている枠状のダミーシール剤５１は、該ダミーシール剤５１が塗布されていない部分に対向する位置に設けられる内側支持部材３２よりも高密度に配設されている外側支持部材３１の弾性体３０ａによりその枠の概ね全周を均一にバックアップされて押し潰され、２枚の基板４１、４２を概ね全周で均等に接着する。これにより、２枚の基板４１、４２を接着したダミーシール剤５１の枠内に大気の気泡が侵入するのを防止する。ダミーシール剤５１によってその枠内に大気が侵入することが防止されるので、ダミーシール剤５１の内側領域に設けられたメインシール剤５２はダミーシール剤５１と上下の基板４１、４２との内外の差圧によって押圧されるので、メインシール剤５２の枠内に液晶を確実に封止することができる。
【００３１】
また、外側支持部材３１を構成する各弾性体３０ａに比べて内側支持部材３２を構成する各弾性体３０ａの配置間隔は、下基板４２に過度の撓みが生じない程度に疎に配置することができる。そのため、支持部材３０を構成する弾性体３０ａの配置数の増大を抑制することができるので、下ステージ１１への弾性体３０ａの取り付けや交換、調整等の保守作業の簡素化が図れ、作業効率を向上させることができる。
【００３２】
(b)下基板４１のダミーシール剤５１が塗布されている部分に対向する位置に設けられる外側支持部材３１を構成する弾性体３０ａの高さを、該基板４１のダミーシール剤５１が塗布されていない部分に対向する位置に設けられる内側支持部材３２を構成する弾性体３０ａの高さに比して大きくした。下基板４１の外周側に塗布されたダミーシール剤５１に囲まれる内側領域に塗布されているメインシール剤５２の枠内に設けられる液晶収容部６０Ａは、該ダミーシール剤５１が塗布されている部分に対向する位置に設けられる外側支持部材３１よりも低い内側支持部材３２により支持されるので、上下の基板４１、４２を重ね合わせるとき、外側支持部材３１によって支持されている部分以上に突き上げられる如くがなく、適度にバックアップされる。これにより、２枚の基板４１、４２の液晶収容部６０Ａが過度に押し潰されることを防止してその間隔を適正にして間隔不良による表示不良を防止することができるので、製造される液晶表示パネルによる表示品質を向上する。
【００３３】
また、外側支持部材３１の高さを、内側支持部材３２の高さに比して大きくしたので、ダミーシール剤５１の押圧に寄与する外側支持部材３１を構成する各弾性体３０ａの高さを均一な高さに調整すれば、内側支持部材３２を構成する各弾性体３０ａの高さ調整は外側支持部材３１の弾性体３０ａよりもラフにすることができる。何故なら、ダミーシール剤５１がその全周において上下の基板４１、４２を確実に接着することができれば、その内側領域は大気圧との差圧による押圧力によって充分に押し潰すことができるからである。このように、内側支持部材３２を構成する各弾性体３０ａの高さ調整がラフで済むことから、下ステージ１１への弾性体３０ａの取り付けや交換、調整等の保守作業の簡素化が図れ、作業効率を向上させることができる。
【００３４】
基板貼り合わせ装置１０は、下ステージ１１に設ける支持部材３０を図８に示す如くに配設しても良い。図８は、下ステージ１１に一点鎖線で示す大小２種類の大きさの基板４１Ａ、４１Ｂのそれぞれを保持する例である。大きいサイズの基板４１Ａの外周に沿って枠状に塗布されるシール剤５０に対向する位置に設けられる第１の外側支持部材３１Ａと、小さいサイズの基板４１Ｂの外周に沿って枠状に塗布されるシール剤５０に対向する位置に設けられる第２の外側支持部材３１Ｂを構成する弾性体３０ａの配設密度を、シール剤５０が塗布されていない部分に対向する位置に設けられる内側支持部材３２を構成する弾性体３０ａの配設密度に比して高密度にする。また、第１の外側支持部材３１Ａと第２の外側支持部材３１Ｂの各弾性体３０ａの高さを、内側支持部材３２の各弾性体３０ａの高さに比して大きくする。尚、第１の外側支持部材３１Ａの各弾性体３０ａの高さを、第２の外側支持部材３１Ｂの各弾性体３０ａの高さに比して大きくしても良い。
【００３５】
また、上記実施の形態において、ダミーシール剤５１が塗布された部分に対応する外側支持部材３１の他に、メインシール剤５２が塗布された部分に対向して配置される支持部材を構成する弾性体３０ａについても高密度に配置しても良い。また、ダミーシール剤５１が設けられない場合には、メインシール剤５２が塗布された部分に対向して配置される支持部材を構成する弾性体３０ａの配置密度を他の部分に対向して配置される支持部材を構成する弾性体３０ａの配置密度に比して高密度にすれば良い。
【００３６】
更にまた、シール剤が塗布されていない部分に対向する位置に設けられる各弾性体３０ａとして、シール剤が塗布された部分に対向して配置される弾性体３０ａよりも硬さが軟らかいものを用いるようにしても良い。この場合、シール剤が塗布されていない部分に対向する位置に設けられる各弾性体３０ａの高さは、シール剤が塗布された部分に対向して配置される弾性体３０ａと同じ高さに設定しても、それよりも低い高さに設定しても良い。
【００３７】
尚、基板貼り合わせ装置１０により貼り合わされる２枚の基板４１、４２は、図９、図１０に示す如く、液晶表示パネルを１個取りするものでも良い。このとき、基板４１の外周に沿って塗布されるシール剤５０は、ダミーシール剤５１とメインシール剤５２からなるもの（図９）でも良く、ダミーシール剤５１のみからなり、メインシール剤５２を伴なわないもの（図１０）でも良く、このような場合においても、ダミーシール剤５１或いはメインシール剤５２に対向して配置される支持部材を構成する弾性体３０ａの配置密度を他の部分に対向して配置される支持部材を構成する弾性体３０ａの配置密度に比して高密度にすれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明によれば、基板の貼り合わせ装置において、２枚の基板の間で加圧される枠状のシール剤をその枠の全周で均一にバックアップして押圧し、２枚の基板を適正に貼り合わせることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０  基板貼り合わせ装置
１１  下ステージ（第１のステージ）
１２  上ステージ（第２のステージ）
１３  真空チャンバ
２１  下ステージ移動部（第１の移動手段）
２２  上ステージ移動部（第２の移動手段）
３０  支持部材
３１  外側支持部材
３２  内側支持部材
４１  下基板
４２  上基板
５０  シール剤
５１  ダミーシール剤
５２  メインシール剤
６０  液晶
６０Ａ  液晶収容部
【図１】
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【図２】
2012042495.tif 000004
【図３】
2012042495.tif 000005
【図４】
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【図５】
2012042495.tif 000007
【図６】
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【図７】
2012042495.tif 000009
【図８】
2012042495.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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