(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の基板を接着剤を介して貼り合わせる基板貼合装置において、
一方の基板を保持する第１のステージと、
前記第１のステージと対向するように設けられ、前記一方の基板に貼り合わされる他方の基板を保持する第２のステージと、
前記第１のステージおよび前記第２のステージの少なくとも一方を移動させて、前記第１のステージに保持された前記一方の基板と前記第２のステージに保持された前記他方の基板との間の距離を変化させる駆動装置とを備え、
前記第１のステージおよび前記第２のステージの少なくとも一方には、静電吸着力により基板を保持する静電チャックが配設され、前記第１のステージおよび前記第２のステージのうち前記静電チャックが配設されたステージの表面には、当該表面から外方へ向けて気体を放出するための開口部が設けられ、
前記静電チャックは、互いに間隔をあけて配置された複数の帯状電極を有し、
前記開口部は、当該帯状電極を貫いて設けられていることを特徴とする、基板貼合装置。
【請求項２】
前記静電チャックは、前記第１のステージまたは前記第２のステージの表面に沿って互いに隣り合うように複数配設されていることを特徴とする、請求項１に記載の基板貼合装置。
【請求項３】
前記第１のステージまたは前記第２のステージの表面は矩形状をなし、前記静電チャックは、前記第１のステージまたは前記第２のステージの表面の一部を画成する樹脂膜を有し、
前記複数の帯状電極は、この樹脂膜の裏面に当接するように設けられ、当該樹脂膜の延在面に沿って互いに間隔をあけて配置され、
前記各帯状電極は、前記第１のステージまたは前記第２のステージの外縁に対して斜めに延びていることを特徴とする、請求項１または２に記載の基板貼合装置。
【請求項４】
２枚の基板を接着剤を介して貼り合わせる基板貼合方法において、
第１のステージにて一方の基板を保持する工程と、
前記第１のステージと対向するように設けられた第２のステージにて、前記一方の基板に貼り合わされる他方の基板を保持する工程と、
前記第１のステージと前記第２のステージとの間の距離を狭め、前記第１のステージに保持された前記一方の基板と前記第２のステージに保持された前記他方の基板とを接着剤を介して貼り合わせる工程と、
前記第１のステージと前記第２のステージとの間の距離を拡げ、前記一方の基板および前記他方の基板が貼り合わされてなる基板組立体を取り出す工程とを含み、
前記第１のステージおよび前記第２のステージの少なくとも一方は、静電吸着力により前記一方の基板または前記他方の基板を保持し、前記第１のステージまたは前記第２のステージから前記基板組立体を引き離して取り出す前に、前記第１のステージおよび前記第２のステージのうち静電チャックが配設されたステージであって、当該静電チャックに含まれ互いに間隔をあけて配置された複数の帯状電極による静電吸着力により基板を保持するステージの表面に、前記帯状電極を貫いて設けられた開口部を介して、当該ステージに保持された前記基板組立体へ向けて気体を放出することを特徴とする、基板貼合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネル等の製造に用いられる基板貼合装置および基板貼合方法に係り、とりわけ、２枚の基板を接着剤を介して貼り合わせる基板貼合装置および基板貼合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示パネルの製造工程においては、液晶表示パネル用の２枚の基板を接着剤としてのシール剤を介して貼り合わせる工程がある。
【０００３】
図５はこのような工程で用いられる従来の基板貼合装置を示す図である。図５に示すように、従来の基板貼合装置２０は、真空チャンバ２３を備え、その内部には、下基板３１を保持する下ステージ２１が設けられている。また、真空チャンバ２３の内部には、下ステージ２１と対向するように上ステージ２２が設けられており、下基板３１に貼り合わされる上基板３２を保持するようになっている。また、上ステージ２２には駆動装置２５が設けられており、上ステージ２２を上下方向に移動させることにより、下基板３１と上基板３２と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。ここで、下ステージ２１および上ステージ２２はそれぞれ、下ステージ本体２１ａおよび上ステージ本体２２ａを有し、その表面の全体を覆うように静電チャック２４が配設されている。なお、静電チャック２４は、誘電樹脂膜等の表面に生じる分極の現象を利用して、下基板３１または上基板３２を保持するための静電吸着力を発生させるものである。
【０００４】
このような基板貼合装置２０において、下基板３１と上基板３２とを貼り合わせる際には、まず、互いに離間して配置された下ステージ２１および上ステージ２２の静電チャック２４に対して電源（図示せず）から電圧を印加して静電吸着力を発生させ、このようにして発生させた静電吸着力により、下ステージ２１および上ステージ２２にて下基板３１および上基板３２をそれぞれ保持する。ここで、下基板３１の表面には、製造される液晶表示パネルの表示領域に対応する所望の領域を囲むような形状でシール剤（図示せず）が塗布されているものとする。
【０００５】
そして、この状態から、駆動装置２５により、上基板３２が保持された上ステージ２２を下降させ、下ステージ２１に保持された下基板３１と上ステージ２２に保持された上基板３２とをシール剤（図示せず）を介して貼り合わせる。なおこのとき、下基板３１の表面に塗布されたシール剤（図示せず）の内側に所定量の液晶を滴下しておけば、下基板３１と上基板３２とを貼り合わせる過程で下基板３１と上基板３２との間の空間に液晶が一様に充填されることとなり、下基板３１と上基板３２との間に液晶が挟持された、基板組立体としての液晶基板が作製される。
【０００６】
その後、下ステージ２１および上ステージ２２の静電チャック２４に印加されていた電圧をオフし、下ステージ２１および上ステージ２２から液晶基板を引き離して取り出す。具体的には、上ステージ２２を上昇させて上ステージ２２から液晶基板を引き離すとともに、下ステージ２１に設けられた昇降ピン（図示せず）を上昇させて下ステージ２１から液晶基板を引き離す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の基板貼合装置２０では、静電チャック２４の誘電樹脂膜等の表面に生じる分極の現象を利用して静電吸着力を発生させているで、静電チャック２４に印加された電圧をオフした場合でも、誘電樹脂膜等の表面に静電気として電荷が残り、静電吸着力が完全に消えた状態にはならない。
【０００８】
このため、上ステージ２２を上昇させて上ステージ２２から液晶基板を引き離すときに、上ステージ２２の静電チャック２４に残存している静電吸着力により液晶基板が上ステージ２２に保持されたままとなり、上ステージ２２が上昇する途中での液晶基板の落下等により液晶基板の破損を招きやすい、という問題がある。また、下ステージ２１の静電チャック２４にも静電吸着力が残存しているので、仮に上ステージ２２から液晶基板が引き離されたとしても、下ステージ２１に設けられた昇降ピン（図示せず）を上昇させて液晶基板を引き離すときに、液晶基板に局所的に大きな力がかかることとなり、液晶基板の破損を招きやすい、という問題がある。
【０００９】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、静電吸着力により基板を保持するステージから基板等を容易に引き離すことができるようにして、基板等の取り出し時における基板等の破損の問題を効果的に防止することができる、基板貼合装置および基板貼合方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の解決手段として、２枚の基板を接着剤を介して貼り合わせる基板貼合装置において、一方の基板を保持する第１のステージと、前記第１のステージと対向するように設けられ、前記一方の基板に貼り合わされる他方の基板を保持する第２のステージと、前記第１のステージおよび前記第２のステージの少なくとも一方を移動させて、前記第１のステージに保持された前記一方の基板と前記第２のステージに保持された前記他方の基板との間の距離を変化させる駆動装置とを備え、前記第１のステージおよび前記第２のステージの少なくとも一方には、静電吸着力により基板を保持する静電チャックが配設され、前記第１のステージおよび前記第２のステージのうち前記静電チャックが配設されたステージの表面には、当該表面から外方へ向けて気体を放出するための開口部が設けられ、前記静電チャックは、互いに間隔をあけて配置された複数の帯状電極を有し、前記開口部は、当該帯状電極を貫いて設けられていることを特徴とする、基板貼合装置を提供する。
【００１１】
なお、上述した第１の解決手段において、前記静電チャックは、前記第１のステージまたは前記第２のステージの表面の一部のみを覆うように配設されており、前記開口部は、前記第１のステージまたは前記第２のステージの表面のうち、前記静電チャックが位置していない部分および前記静電チャックが位置している部分の少なくとも一方に設けられていることが好ましい。また、前記静電チャックは、前記第１のステージまたは前記第２のステージの表面に沿って互いに隣り合うように複数配設されていることが好ましい。さらに、前記第１のステージまたは前記第２のステージの表面は矩形状をなし、前記静電チャックは、前記第１のステージまたは前記第２のステージの表面の一部を画成する樹脂膜を有し、前記複数の帯状電極は、この樹脂膜の裏面に当接するように設けられ、当該樹脂膜の延在面に沿って互いに間隔をあけて配置され、前記各帯状電極は、前記第１のステージまたは前記第２のステージの外縁に対して斜めに延びていることが好ましい。
【００１２】
本発明は、第２の解決手段として、２２枚の基板を接着剤を介して貼り合わせる基板貼合方法において、第１のステージにて一方の基板を保持する工程と、前記第１のステージと対向するように設けられた第２のステージにて、前記一方の基板に貼り合わされる他方の基板を保持する工程と、前記第１のステージと前記第２のステージとの間の距離を狭め、前記第１のステージに保持された前記一方の基板と前記第２のステージに保持された前記他方の基板とを接着剤を介して貼り合わせる工程と、前記第１のステージと前記第２のステージとの間の距離を拡げ、前記一方の基板および前記他方の基板が貼り合わされてなる基板組立体を取り出す工程とを含み、前記第１のステージおよび前記第２のステージの少なくとも一方は、静電吸着力により前記一方の基板または前記他方の基板を保持し、前記第１のステージまたは前記第２のステージから前記基板組立体を引き離して取り出す前に、前記第１のステージおよび前記第２のステージのうち静電チャックが配設されたステージであって、当該静電チャックに含まれ互いに間隔をあけて配置された複数の帯状電極による静電吸着力により基板を保持するステージの表面に、前記帯状電極を貫いて設けられた開口部を介して、当該ステージに保持された前記基板組立体へ向けて気体を放出することを特徴とする、基板貼合方法を提供する。
【００１３】
本発明によれば、静電チャックが配設された第１のステージまたは第２のステージに設けられた開口部を介して、第１のステージおよび第２のステージの表面から外部へ向けて気体を放出することにより、第１のステージまたは第２のステージとそれに保持された基板等との間に正圧を発生させることができる。このため、静電チャックの表面に静電吸着力が残存している場合でも、第１のステージまたは第２のステージから基板等を容易に引き離すことができ、基板等の取り出し時における基板等の破損の問題を効果的に防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図４は本発明による基板貼合装置の一実施の形態を説明するための図である。
【００１５】
まず、図４により、本実施の形態に係る基板貼合装置の全体構成について説明する。
【００１６】
図４に示すように、基板貼合装置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３１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と対向するように上ステージ（第２のステージ）１２が設けられており、下基板３１に貼り合わされるガラス基板等の上基板３２を保持するようになっている。また、上ステージ１２には駆動装置２５が設けられており、上ステージ１２を上下方向に移動させることにより、下基板３１と上基板３２と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。ここで、下ステージ１１および上ステージ１２はそれぞれ、下ステージ本体１１ａおよび上ステージ本体１２ａを有し、その表面に静電チャック１４が配設されている。なお、静電チャック１４は、誘電樹脂膜等の表面に生じる分極の現象を利用して、下基板３１または上基板３２を保持するための静電吸着力を発生させるものである。
【００１７】
次に、図１乃至図３により、図４に示す基板貼合装置１０の下ステージ１１の構成について説明する。ここで、図１は下ステージ１１の平面図、図２は図１に示す静電チャック１４の詳細を示す図、図３は図２のIII−III線に沿った断面図である。なお、上ステージ１２の構成は図１乃至図３に示す下ステージ１１の構成と略同一であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００１８】
図１に示すように、下ステージ１１は、矩形状の表面を有する下ステージ本体１１ａを有し、下ステージ本体１１ａの表面に沿って互いに隣り合うように４個の静電チャック１４が配設されている。ここで、各静電チャック１４は、下ステージ１１の表面の一部のみを覆うように配設されており、下ステージ１１の表面のうち下ステージ本体１１ａの部分（静電チャック１４が位置していない部分）に複数の開口部１５が設けられている。なお、開口部１５は、下ステージ１１の表面から外方へ向けて空気や窒素等の気体を放出するものである。なお、下ステージ１１において、下基板３１は、下ステージ１１の矩形状の外形に対応するように配置されている（図１の２点鎖線参照）。
【００１９】
図２および図３に示すように、各静電チャック１４は、下ステージ１１の表面の一部を画成する誘電樹脂膜１７と、誘電樹脂膜１７の裏面に当接するように設けられ、電源２７，２７に接続された電極板１８，１９とを有している。ここで、電極板１８，１９は、誘電樹脂膜１７の延在面に沿って互いに間隔をあけて配置された複数の帯状電極１８ａ，１９ａを有している。なお、各帯状電極１８ａ，１９ａは、下ステージ１１の４つの外縁に対して斜めに延びている。すなわち、各帯状電極１８ａ，１９ａは、下ステージ１１の４つの外縁に対して垂直でも平行でもない関係で延びている。また、電極板１８，１９は、図３に示すように、絶縁膜２６を介して下ステージ本体１１ａ上に積層されている。
【００２０】
なお、図２および図３に示すように、静電チャック１４には、各帯状電極１８ａ，１９ａを貫くように複数の開口部１６が設けられており、下ステージ本体１１ａの開口部１５と同様に、静電チャック１４の表面から外方へ向けて空気や窒素等の気体が放出されるようになっている。
【００２１】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００２２】
まず、互いに離間して配置された下ステージ１１および上ステージ１２の静電チャック１４に対して電源２７，２７から電圧を印加することにより、静電チャック１４の表面に静電吸着力を発生させ、このようにして発生させた静電吸着力により、下ステージ１１および上ステージ１２にて下基板３１および上基板３２をそれぞれ保持する。なおこのとき、下基板３１の表面には、製造される液晶表示パネルの表示領域に対応する所望の領域を囲むような形状でシール剤（図示せず）が塗布されるとともに、そのシール剤（図示せず）の内側に所定量の液晶が滴下されているものとする。
【００２３】
そして、この状態から、駆動装置２５により、上基板３２が保持された上ステージ１２を下降させて下ステージ１１と上ステージ１２との間の距離を狭め、下ステージ１１に保持された下基板３１と上ステージ１２に保持された上基板３２とをシール剤（図示せず）を介して貼り合わせる。なお、この過程で、下基板３１と上基板３２との間の空間に液晶が一様に充填されることとなり、下基板３１と上基板３２との間に液晶が挟持された、基板組立体としての液晶基板が作製される。
【００２４】
その後、電源２７，２７から下ステージ１１および上ステージ１２の静電チャック１４に印加された電圧をオフし、さらに、下ステージ１１および上ステージ１２に設けられた開口部１５，１６から、下ステージ１１および上ステージ１２に保持された液晶基板へ向けて空気や窒素等の気体を放出する。
【００２５】
そして最終的に、下ステージ１１および上ステージ１２から液晶基板を引き離して取り出す。具体的には、上ステージ１２を上昇させて下ステージ１１と上ステージ１２との間の距離を拡げ、上ステージ１２から液晶基板を引き離す。また、下ステージ１１に設けられた昇降ピン（図示せず）を上昇させて下ステージ２１から液晶基板を引き離す。
【００２６】
このように本実施の形態によれば、下ステージ１１（上ステージ１２）から液晶基板を引き離して取り出す前に、静電チャック１４が配設された下ステージ１１（上ステージ１２）に設けられた開口部１５，１６を介して、下ステージ１１（上ステージ１２）の表面から液晶基板へ向けて気体を放出し、下ステージ１１（上ステージ１２）と液晶基板との間に正圧を発生させるので、静電チャック１４の表面に静電吸着力が残存している場合でも、下ステージ１１（上ステージ１２）から液晶基板を容易に引き離すことができ、液晶基板の取り出し時における液晶基板の破損の問題を効果的に防止することができる。
【００２７】
また、本実施の形態によれば、下ステージ１１（上ステージ１２）の表面に沿って複数の静電チャック１４を配設する構成としているので、液晶表示パネルの大型化等に伴って下ステージ１１（上ステージ１２）の寸法を大きくする必要がある場合でも、静電チャック１４の寸法を大きくすることなく静電チャック１４の数を増やすことにより対応することができ、静電チャック１４の大型化に伴って生じる、製造の困難性や表面の平面度の確保等の問題を効果的に解消することができる。
【００２８】
さらに、本実施の形態によれば、各静電チャック１４の電極板１８，１９の各帯状電極１８ａ，１９ａが、矩形状の表面を有する下ステージ１１（上ステージ１２）の４つの外縁に対して斜めに延びているので、下ステージ１１および上ステージ１２の矩形状の外形に対応するように配置された下基板３１および上基板３２のうちシール剤が線状に塗布されている部分（下ステージ１１（上ステージ１２）の外縁に対して垂直または平行の関係で塗布されている部分）が静電チャック１４の誘電樹脂膜１７の凹部（誘電樹脂膜１７のうち下方に帯状電極１８ａ，１８ｂが設けられていない部分（図３の符号２８参照））に完全に重なることを防止することができ、上ステージ１２を下ステージ１１に加圧しながら下基板３１と上基板３２とを貼り合わせるときに、下基板３１および上基板３２のうちシール剤が線状に塗布されている部分が静電チャック１４の誘電樹脂膜１７の凹部２８に完全に入り込んでしまうことを防止して、下基板３１と上基板３２との間でシール剤が均一に圧縮されるようにすることができる。
【００２９】
なお、上述した実施の形態においては、下ステージ１１および上ステージ１２の両方に静電チャック１４を設ける場合を例に挙げて説明したが、下ステージ１１および上ステージ１２のうちのいずれか一方にのみ静電チャック１４を設け、他方には機械式チャック等の他の方式のチャックを設けるようにしてもよい。
【００３０】
また、上述した実施の形態においては、下基板３１と上基板３２との間の距離を変化させるための駆動装置２５を上ステージ１２側に設ける場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、駆動装置２５を下ステージ１１側に設けたり、上ステージ１２側および下ステージ１１側の両方に設けるようにしてもよい。
【００３１】
さらに、上述した実施の形態においては、下ステージ１１（上ステージ１２）の表面のうち下ステージ本体１１ａ（上ステージ本体１２ａ）の部分および静電チャック１４の部分の両方に開口部１５，１６を設ける場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、下ステージ本体１１ａ（上ステージ本体１２ａ）の部分および静電チャック１４の部分のいずれか一方にのみ開口部を設けるようにしてもよい。
【００３２】
さらに、上述した実施の形態においては、静電チャック１４の表面に誘電樹脂膜１７を設ける場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、セラミック等の他の材料からなる層を設けるようにしてもよい。
【００３３】
さらに、上述した実施の形態においては、下ステージ１１（上ステージ１２）に設けられる開口部１５，１６の出口を円形穴の形状としたが、これに限らず、矩形穴や溝等の他の形状としてもよい。
【００３４】
さらに、上述した実施の形態においては、電極板１８，１９として櫛形形状のものを用いる場合を例に挙げて説明しているが、これに限らず、平板形状等の他の形状のものを用いてもよい。
【００３５】
さらに、上述した実施の形態においては、開口部１５により空気や窒素等の気体を放出するようにしているが、放出される気体として、イオン化した空気等を用いるようにしてもよい。この場合には、静電チャック１４や下基板３１、上基板３２等に残存する静電吸着力をより確実に除去することができ、下ステージ１１（上ステージ１２）から液晶基板をより容易に引き離すことができる。
【００３６】
さらに、上述した実施の形態においては、下基板３１と上基板３２とを貼り合わせるための接着剤として、シール剤を用いる場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、シール性を有しない接着剤を用いることもできる。
【００３７】
さらに、上述した実施の形態においては、基板組立体として液晶基板が作製される場合を例に挙げて説明しているが、２枚の基板を接着剤を介して貼り合わせた構造物であれば、液晶基板に限らず、任意の基板組立体を作製する場合に適用することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、静電チャックの表面に静電吸着力が残存している場合でも、第１のステージまたは第２のステージから基板等を容易に引き離すことができ、基板等の取り出し時における基板等の破損の問題を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による基板貼合装置の一実施の形態の要部を示す平面図。
【図２】図１に示す静電チャックの詳細を示す図。
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図。
【図４】本発明による基板貼合装置の一実施の形態の全体構成を示す図。
【図５】従来の基板貼合装置を示す図。
【符号の説明】
１０  基板貼合装置
１１  下ステージ（第１のステージ）
１１ａ  下ステージ本体
１２  上ステージ（第２のステージ）
１２ａ  上ステージ本体
１３  真空チャンバ
１４  静電チャック
１５，１６  開口部
１７  誘電樹脂膜
１８，１９  電極板
１８ａ，１９ａ  帯状電極
２５  駆動装置
２６  絶縁膜
２７  電源
３１  下基板
３２  上基板
【図１】
0004037659.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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