專利名稱：基板重合密封方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基板膠合機(jī)的基板重合密封方法，是例如在液晶顯示器(LCD)或等離子顯示器(PDP)等的平板顯示器的制造過程中，將其所使用的兩片基板相對(duì)地向XYθ方向?qū)衔恢?定位)后，使這些基板之間重合密封，其后，通過在上下兩基板的內(nèi)外產(chǎn)生的氣壓差，進(jìn)行加壓，直至兩基板之間達(dá)到規(guī)定的間隔。
詳細(xì)地說，是涉及一種基板重合密封方法，是通過靜電吸附機(jī)構(gòu)，可自由拆裝地將上側(cè)基板保持在上方保持板上，可自由拆裝地將與該上側(cè)基板相對(duì)的下側(cè)基板保持在下方保持板上，進(jìn)行這些上下基板之間的位置對(duì)合，在其周圍為所需的真空度時(shí)，解除根據(jù)靜電吸附機(jī)構(gòu)進(jìn)行的對(duì)上側(cè)基板的保持，使上側(cè)基板重合在下側(cè)基板上，進(jìn)行密封。
背景技術(shù)：
以往，作為該種基板重合密封方法，是由加壓板在內(nèi)部內(nèi)置有電極板的絕緣性部件構(gòu)成，具有可以保持上側(cè)基板(上基板)的靜電吸附機(jī)構(gòu)(靜電吸附功能)，通過該靜電吸附機(jī)構(gòu)，使上側(cè)基板保持在上方保持板上，在將這些兩基板在XY方向?qū)衔恢煤?，?duì)真空腔內(nèi)減壓，在該真空腔內(nèi)達(dá)到所需的真空度時(shí)，解除靜電吸附功能，使上側(cè)基板下落到下側(cè)基板上，使上下兩基板重合，通過使該加壓板下降，對(duì)上下兩基板加壓，使兩者的間隔為規(guī)定的間隔，進(jìn)行膠合(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
特開2001-166272號(hào)公報(bào)(第6頁，圖8)但是，在上述那樣的以往的基板重合密封方法中，是通過靜電吸附機(jī)構(gòu)的解除，在真空中，使上側(cè)基板自由下落，但因?yàn)楦鶕?jù)靜電吸附機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的基板吸附力，即使遮斷其電源，基板吸附力也不會(huì)立即消失，而是繼續(xù)產(chǎn)生作用，所以由于在其后的基板吸附力的降低，而產(chǎn)生解除的不穩(wěn)定，靜電吸附面和上側(cè)基板的界面開始局部剝離，于是，最后使上側(cè)基板的全面剝離，自由下落。
據(jù)此，由于上側(cè)基板以最后剝離的位置為中心，一面旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，一面自由下落，所以存在下述問題，即，在兩基板之間對(duì)合位置上產(chǎn)生誤差，同時(shí)在自由下落的壓力中，密封不完全，空氣容易混入。
再有，還存在下述問題，即，因?yàn)樯蟼?cè)基板從相對(duì)于靜電吸附面而先行開始剝離的位置由于重力而局部下垂，產(chǎn)生傾斜，而且，容易根據(jù)該傾斜狀況而變化，在自由下落中，不能進(jìn)行修正，同時(shí)在下落到下側(cè)基板上后，也難以修正，無法達(dá)到規(guī)定的平行度。
但是近年，在基板大型化的傾向中，開始制造一個(gè)邊超過1000mm的基板，但即使基板大型化，也要求與小型的基板同樣的平行度。特別是若基板的一個(gè)邊超過1000mm，則與該XY方向的尺寸相比，由于Z方向的間隔要極端小，所以，雖然理想上應(yīng)使這些上下基板為完全平行的狀態(tài)接近移動(dòng)，但實(shí)際上非常困難。
因?yàn)樵谶@樣的環(huán)境下，若一個(gè)邊超過1000mm的大型的上側(cè)基板僅有微小的傾斜，則與XY方向的尺寸相比，Z方向的間隔也極端小，所以存在使上下基板的相對(duì)的面的任意一方上預(yù)先涂抹的液晶密封用密封材料(環(huán)狀粘接劑)或是使兩基板的膜面受到損傷等的故障發(fā)生的可能性，存在不能期盼完整的正常的膠合的問題。
本發(fā)明中的第1技術(shù)方案所述的發(fā)明的目的是，強(qiáng)制性地使上側(cè)基板在位置對(duì)合的狀態(tài)下下落，而與靜電吸附力的解除不穩(wěn)定無關(guān)。
第2技術(shù)方案所述的發(fā)明，是在第1技術(shù)方案所述的發(fā)明目的的基礎(chǔ)上，再加上以完全防止根據(jù)靜電吸附力解除的不穩(wěn)定而造成的上側(cè)基板的位置位移為目的。
第3技術(shù)方案所述的發(fā)明，是在第1或第2技術(shù)方案所述的發(fā)明目的的基礎(chǔ)上，再加上以使上側(cè)基板和下側(cè)基板與上下保持板的靜電吸附面和上下兩基板的平行度無關(guān)，平行地重疊為目的。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明中第1技術(shù)方案所記載的發(fā)明是，與根據(jù)靜電吸附機(jī)構(gòu)進(jìn)行的對(duì)上側(cè)基板的保持解除聯(lián)動(dòng)，使氣體從該上側(cè)基板的背面?zhèn)葒姵觯ㄟ^將該氣體強(qiáng)制注入上方保持板的靜電吸附面和上側(cè)基板的背面之間，破壞這些靜電吸附面和基板面的緊密結(jié)合狀態(tài)，通過使兩者剝離，強(qiáng)制性衰減，消滅兩者間的靜電吸附力，同時(shí)，通過所注入氣體的壓力，強(qiáng)制性地使向下側(cè)基板的下落力，即下落的加速度產(chǎn)生作用，據(jù)此，瞬時(shí)地使該上側(cè)基板壓接到下側(cè)基板上，上側(cè)基板以被靜電吸附機(jī)構(gòu)保持的狀態(tài)，姿勢(shì)無變化地移動(dòng)壓接到下側(cè)基板上，密封重疊上下基板。
因此，可以強(qiáng)制性地使上側(cè)基板在位置對(duì)合的狀態(tài)下下落，而與靜電吸附力的解除不穩(wěn)定無關(guān)。
其結(jié)果為，與通過靜電吸附的解除，使上側(cè)基板自由下落的以往的技術(shù)相比，可以防止兩基板之間位置對(duì)合的誤差，同時(shí)可以切實(shí)地形成密封空間，可以防止空氣的混入。
再有，因?yàn)榘殡S著上側(cè)基板從靜電吸附面的剝離，完全不會(huì)產(chǎn)生傾斜，所以可以達(dá)到規(guī)定的平行度，而且，即使是一個(gè)邊超過1000mm的大型基板，也可以完全地防止以上側(cè)基板的傾斜為起因的液晶密封用密封材料(環(huán)狀粘接劑)或使兩基板的膜面受到損傷等的故障。
第2技術(shù)方案所述的發(fā)明，是在第1技術(shù)方案所述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，再加上在通過靜電吸附機(jī)構(gòu)的對(duì)上側(cè)基板的保持被解除的大致同時(shí)，或是緊隨其后的還殘存有靜電吸附力的狀態(tài)下，開始從上側(cè)基板的背面?zhèn)葒姵鰵怏w，在靜電吸附力的解除不穩(wěn)定產(chǎn)生之前，通過氣體壓力，強(qiáng)制性地使上側(cè)基板從上方保持板的靜電吸附面上剝離。
因此，可以完全防止因靜電吸附力的解除不穩(wěn)定而造成的上側(cè)基板的位置位移。
第3技術(shù)方案所述的發(fā)明是在第1或第2技術(shù)方案所述的發(fā)明的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，再加上通過根據(jù)強(qiáng)制性下落的測(cè)試結(jié)果，調(diào)整氣體相對(duì)于上側(cè)基板的噴出量、噴出速度以及噴出位置，可以控制強(qiáng)制下落的上側(cè)基板的姿勢(shì)。
因此，即使上下保持板的靜電吸附面或上下兩基板不是完全平行，也可以使上側(cè)基板與下側(cè)基板平行地重疊。


圖1是在表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基板重合密封方法的實(shí)施中直接使用的基板膠合裝置的縱剖視正視圖，(a)是表示基板之間的微對(duì)合后的狀態(tài)的整體圖，(b)是局部放大表示強(qiáng)制性地將上側(cè)基板從靜電吸附面上剝離前的狀態(tài)，(c)是局部放大表示剝離后的狀態(tài)。
圖2是表示基板設(shè)定時(shí)的說明圖。
圖3是表示基板之間粗對(duì)合時(shí)的說明圖。
圖4是表示膠合后的狀態(tài)的說明圖。
具體實(shí)施例方式
為了實(shí)施本發(fā)明的基板重合密封方法而直接使用的基板膠合裝置，如圖1-圖4所示，具有上下一對(duì)安裝體3、4、封閉空間S1和保持機(jī)構(gòu)5，該一對(duì)安裝體3、4配設(shè)在上方保持板1以及下方保持板2的背后，可向Z方向相對(duì)地自由移動(dòng)；該封閉空間S1是通過這些安裝體3、4的接近移動(dòng)，在安裝體3、4之間為包圍上下保持板1、2而分割形成；該保持機(jī)構(gòu)5用于可拆裝自由地分別保持配設(shè)于上方保持板1以及下方保持板2上的上側(cè)基板A和下側(cè)基板B。
該實(shí)施例表示的是下述情況，上方保持板1是相對(duì)于可向XYθ(水平)方向移動(dòng)的板狀的上方安裝體3，僅可向Z(上下)方向自由移動(dòng)地被安裝的上定盤1，下方保持板2是一體固定在板狀的下方安裝體4上的下定盤2，通過使在這些上定盤1以及下定盤2的相對(duì)的面上保持的2片玻璃制基板A、B在真空的封閉空間S1內(nèi)重疊，相對(duì)地向XYθ方向調(diào)整移動(dòng)，而順序進(jìn)行作為兩基板A、B之間的位置對(duì)合的粗對(duì)合以及微對(duì)合。
上定盤1以及下定盤2是由例如金屬或陶瓷等的剛體，構(gòu)成不會(huì)歪曲(撓曲)變形的厚的平板狀，在本實(shí)施例的情況下，是相對(duì)于上方安裝體3的周緣部3a，向Z方向可自由調(diào)整移動(dòng)地支撐上定盤1，將下定盤2載置固定在下方安裝體4的中央部分的上面，使之不會(huì)歪曲變形，同時(shí)將該下方安裝體4的中央部分連接在筐狀的臺(tái)架14上，進(jìn)一步使之不會(huì)歪曲變形。
在圖示例的情況下，例如，相對(duì)于在上方安裝體3的周緣部3a上開穿的多個(gè)橫孔3b，對(duì)在上定盤1的側(cè)面上連續(xù)架設(shè)的多個(gè)支撐梁1a，分別以松配合狀進(jìn)行插通等，僅向Z方向可自由調(diào)整移動(dòng)地支撐，同時(shí)這些兩者之間，以例如波紋管等的彈性密封材料1b密封。
再有，也可以根據(jù)需要，從上方安裝體3到整個(gè)上定盤1的上面，連續(xù)架設(shè)多個(gè)僅在Z方向可彈性變形的例如彈簧等的彈性部件1c。
另外，上方安裝體3在圖示例的情況下，是由形成為平板狀的保持主體，和相對(duì)于其周緣，氣密狀連接的可分離的框狀的周緣部3a構(gòu)成的，也可以一體形成這些。
上述保持機(jī)構(gòu)5在本實(shí)施例的情況下，配設(shè)有吸引吸附機(jī)構(gòu)5a、5a、靜電吸附機(jī)構(gòu)5b、5b和承接用吸附保持機(jī)構(gòu)5c，5c，該吸引吸附機(jī)構(gòu)5a、5a通過例如真空泵等的吸引源(無圖示)，從在上定盤1以及下定盤2的相對(duì)的面上分別開穿的多個(gè)通氣孔5a1進(jìn)行吸引，吸附基板A、B；該靜電吸附機(jī)構(gòu)5b、5b用于在真空中的吸附保持；該承接用吸附保持機(jī)構(gòu)5c，5c，承接來自基板運(yùn)送用機(jī)器人(無圖示)的上下基板A、B，用于將其移送到該上下定盤1、2的基板保持面。
上述吸引吸附機(jī)構(gòu)5a、5a的吸引源和靜電吸附機(jī)構(gòu)5b、5b的電源，由控制器(無圖示)進(jìn)行動(dòng)作控制，在設(shè)定兩基板A、B的初期狀態(tài)，開始吸引吸附以及靜電吸附，在完成兩基板A、B的微對(duì)合后，僅解除對(duì)上側(cè)基板A的吸引吸附以及靜電吸附，后述的封閉空間S1返回到大氣后，解除對(duì)下側(cè)基板B的吸引吸附以及靜電吸附，回到初期狀態(tài)。
在圖示例中，上述靜電吸附機(jī)構(gòu)5b、5b是相互接近、并列狀配置的靜電吸盤，相對(duì)于介于上下定盤1、2的相對(duì)的面之間的金屬制的臺(tái)座5d、5d，可自由拆裝地連接固定靜電吸盤，遍及作為這些靜電吸盤的表面的靜電吸附面5b1、5b1的全面，分別以各恰當(dāng)?shù)拈g隔，多個(gè)開設(shè)上述吸引吸附機(jī)構(gòu)5a、5a的通氣孔5a1、5a1。
上述承接用吸附保持機(jī)構(gòu)5c、5c遍及靜電吸盤的臺(tái)座5d、5d，上下定盤1、2以及上下安裝體3、4，向Z方向可自由移動(dòng)地貫通，是被多個(gè)配置的起模針等，在不干擾的位置，重新吸附基板運(yùn)送用機(jī)器人(無圖示)所吸附保持的上下基板A、B的非膠合面，將其移送到作為上下定盤1、2的基板保持面的靜電吸盤。
再有，也可以根據(jù)需要，在上下定盤1、2的相對(duì)的面和臺(tái)座5d、5d之間，通過安裝例如碟形彈簧等的高度調(diào)整用具1d、2d，對(duì)這些臺(tái)座5d、5d的相對(duì)的面的平行度進(jìn)行微調(diào)，還可以不安裝高度調(diào)整用具1d、2d，連接臺(tái)座5d、5d和上下定盤1、2。
另外，兩基板A、B的保持機(jī)構(gòu)不僅限于上述的物質(zhì)，例如若是低真空，則也可以用利用真空差的真空吸附機(jī)構(gòu)代替靜電吸附機(jī)構(gòu)5b、5b來使用。
在上方安裝體3的周緣部3a和下方安裝體4的周緣部4a之間，環(huán)狀設(shè)置有移動(dòng)密封機(jī)構(gòu)6，該移動(dòng)密封機(jī)構(gòu)6包圍兩基板A、B，維持這些兩者間的密封狀態(tài)，相對(duì)地向XYθ方向可自由移動(dòng)地支撐，通過這些安裝體3、4的接近移動(dòng)，在上下安裝體3、4之間，分割形成上下定盤1、2所包圍的封閉空間S1。
在圖示例的情況下，因?yàn)樯舷聝苫錋、B是矩形，所以移動(dòng)密封機(jī)構(gòu)6形成為平面框狀，但并非僅限于此，例如，象晶片那樣，在兩基板A、B為圓形的情況下，形成為沿其外周的相似形狀。
該移動(dòng)密封機(jī)構(gòu)6在本實(shí)施例的情況下，是由根據(jù)上下兩基板A、B的平面形狀形成的橫截面矩形或圓形的移動(dòng)塊體6a；向與安裝在該移動(dòng)塊體6a的上面的上方安裝體3的周緣部3a接觸、離開的例如O形環(huán)等的Z方向，可以彈性變形的環(huán)狀密封部件6b；與安裝在移動(dòng)塊體6a的下面的下方安裝體4的周緣部4a一直接觸，可向XYθ方向移動(dòng)的例如O形環(huán)等的環(huán)狀的真空密封6c構(gòu)成的。
根據(jù)需要對(duì)該真空密封6c可使用例如真空油脂，在圖示例中，從移動(dòng)塊體6a的內(nèi)側(cè)下面，到整個(gè)下方安裝體4的周緣部4a，僅安裝有一重真空密封6c，但并非僅限于此，也可以在無圖示的移動(dòng)塊體6a的外側(cè)下面，追加真空密封6c，進(jìn)行二重安裝，同樣，對(duì)于環(huán)狀密封部件6b，也可以在內(nèi)外進(jìn)行二重安裝。
另外，上述基板A、B的相對(duì)的面的任意一方，在本實(shí)施例的情況下，沿下側(cè)基板B的表面周緣部，預(yù)先將作為液晶密封用密封材料的環(huán)狀粘接劑C，預(yù)先涂抹在封閉的框狀上，將液晶(無圖示)填充到其內(nèi)部，同時(shí)根據(jù)需要，散布多個(gè)間隙調(diào)整用墊片(無圖示)。
這樣，在維持上下基板A、B的間隔，使上側(cè)基板A完全不接觸環(huán)狀粘接劑C的狀態(tài)下，進(jìn)行上述的粗對(duì)合，其后，降下上側(cè)基板A，在與環(huán)狀粘接劑C的至少圓周方向的一部分部分接觸的狀態(tài)下，進(jìn)行上述的微對(duì)合。
為了進(jìn)行這些粗對(duì)合和微對(duì)合，需具有相對(duì)于上下安裝體3、4，使上下定盤1、2的任意一方或兩方，向Z方向平行移動(dòng)的基板間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)7；使移動(dòng)密封機(jī)構(gòu)6和上下安裝體3、4的任意一方向XYθ方向卡合、使之一體化的卡合機(jī)構(gòu)8；使移動(dòng)密封機(jī)構(gòu)6向XYθ方向調(diào)整移動(dòng)的水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)9；伴隨著向上定盤1以及下定盤2的相對(duì)的XYθ方向的調(diào)整移動(dòng)，可向同方向移動(dòng)的、向垂直(Z)方向具有較大剛性的位置調(diào)整機(jī)構(gòu)10；為了開閉封閉空間S1，而使上下安裝體3、4相對(duì)地向Z方向升降的升降機(jī)構(gòu)11；使氣體出入封閉空間S1內(nèi)，達(dá)到規(guī)定真空度的吸氣機(jī)構(gòu)12。
上述基板間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)7在本實(shí)施例的情況下，是朝著可向Z方向自由調(diào)整移動(dòng)的上定盤1的支撐梁1a、在移動(dòng)塊體6a的上面沿圓周方向以等間隔多個(gè)配置的、例如線性執(zhí)行器等的向Z方向伸縮移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)體，通過后述的升降機(jī)構(gòu)11，使接近移動(dòng)的兩基板A、B的間隔更加接近移動(dòng)，順序進(jìn)行粗對(duì)合和微對(duì)合。
該基板間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)7的驅(qū)動(dòng)體由控制器(無圖示)進(jìn)行動(dòng)作控制，在設(shè)定兩基板A，B前的時(shí)點(diǎn)，考慮到基板A、B的厚度平衡等的變化因素，通過單獨(dú)使各驅(qū)動(dòng)體伸長，將上下定盤1、2設(shè)定為平行，在形成有其后的封閉空間S1的狀態(tài)下，上側(cè)基板A與下側(cè)基板B上的環(huán)狀粘接劑C或液晶完全沒有接觸，而是隔開約1mm-2mm左右的間隙，其后，通過與兩基板A，B的粗對(duì)合以及微對(duì)合聯(lián)動(dòng)，順序縮短動(dòng)作，使上下兩基板A、B的間隔階段性接近，直至達(dá)到通過測(cè)定可充分確保兩基板A、B的位置對(duì)合精度的間隔，在封閉空間S1返回大氣壓后，使其伸長，返回到初期狀態(tài)。
若對(duì)其具體例進(jìn)行闡述，則在進(jìn)行粗對(duì)合前，作為其最小值，最好是上側(cè)基板A與環(huán)狀粘接劑C沒有接觸，是接近到約0.5mm左右，在進(jìn)行微對(duì)合之前，作為其最小值，最好是使上側(cè)基板A進(jìn)一步接近，即使與環(huán)狀粘接劑C的至少圓周方向的一部分部分接觸，也與下側(cè)基板B不接觸，約為0.1mm-0.2mm左右。
另外，雖無圖示，也可以將基板間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)7的驅(qū)動(dòng)體從上方安裝體3的周緣部3a朝向上定盤1的支撐梁1a進(jìn)行配設(shè)。
上述卡合機(jī)構(gòu)8在本實(shí)施例的情況下，是由凹部8a以及凸部8b構(gòu)成的，該凹部8a以及凸部8b分別只在形成于移動(dòng)密封機(jī)構(gòu)6的移動(dòng)塊體6a和上方安裝體3的周緣部3a的相對(duì)的面的Z方向嵌合，在圖示例中，該凹部8a凹陷設(shè)置在移動(dòng)密封機(jī)構(gòu)6的移動(dòng)塊體6a上面，凸部8b凸出設(shè)置在上方安裝體3的周緣部3a的下面，也可以將這些上下顛倒配置。
上述水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)9在本實(shí)施例的情況下，是由凸輪9b和彈性體9c構(gòu)成的，該凸輪9b與在封閉空間S1的外側(cè)至少配設(shè)有3個(gè)以上的馬達(dá)9a連續(xù)設(shè)置，彈性體9c是使該凸輪9b與移動(dòng)塊體6a常時(shí)接觸的例如彈簧等，根據(jù)由顯微鏡和相機(jī)構(gòu)成的檢測(cè)器(無圖示)輸出的在兩基板A、B上顯示的標(biāo)記的數(shù)據(jù)，通過使馬達(dá)9a動(dòng)作，向XYθ方向推壓移動(dòng)塊體6a以及與其卡合的上方安裝體3，進(jìn)行保持于上定盤1上的上側(cè)基板A的粗對(duì)合和微對(duì)合。
另外，水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)9并非僅限于與馬達(dá)9a連續(xù)設(shè)置的凸輪9b，也可以是例如執(zhí)行器等的其他的驅(qū)動(dòng)源。
上述位置調(diào)整機(jī)構(gòu)10在本實(shí)施例的情況下，是由向Z方向延伸的大致平行的多個(gè)部件構(gòu)成的，將這些的一端部相互接合，同時(shí)將另一端部分別與移動(dòng)密封機(jī)構(gòu)6的移動(dòng)塊體6a和下方安裝體4接合，僅向XYθ方向，可自由屈曲變形地支撐多個(gè)部件的一部分。
若更詳細(xì)地說明，則該多個(gè)部件是由中心部件10a、周圍部件10b、連接部件10c構(gòu)成的，該中心部件10a從移動(dòng)塊體6a的下面朝向下方安裝體4的周緣部4a，向呈懸垂?fàn)罱雍系腪方向有較大的剛性；該周圍部件10b向接合為包圍其周圍，懸垂于下方安裝體4的周緣部4a的下面的XYθ方向屈曲變形；該連接部件10c接合支撐這些中心部件10a以及周圍部件10b的下端部。將這些一體化后的單元，沿下方安裝體4的周緣部4a，通過按各規(guī)定間隔，向圓周方向多個(gè)配置，由于使作用于上方安裝體3上的大氣壓或該上方安裝體3以及上定盤1的重量等的力，從移動(dòng)塊體6a的下面遍及各連接部件10c…，分散到吊設(shè)的各中心部件10a…上，所以通過各中心部件10a…所具有的向Z方向的較大的剛性，使移動(dòng)塊體6a的下面和下方安裝體4的周緣部4a之間保持在規(guī)定間隔。
特別是在圖示例的情況下，使中心部件10a形成為向Z方向剛性高，向XYθ方向不會(huì)變形的大徑的圓柱狀，同時(shí)相對(duì)于在下方安裝體4的周緣部4a上開穿的通孔4b，使其向XYθ方向可移動(dòng)地貫穿，在該中心部件10a的周圍，配置有多根，例如4根由連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成的可向XYθ方向變形的周圍部件10b，同時(shí)作為在這些連桿機(jī)構(gòu)的下端部以及上端部上使用的屈曲部件10d，使用例如球節(jié)等，再有，連接部件10c形成為平面圓板狀。
另外，構(gòu)成上述位置調(diào)整機(jī)構(gòu)10的多個(gè)部件的構(gòu)造，并非僅限于圖示的物體，可向XYθ方向變形的周圍部件10b，即使是其他的構(gòu)造，也可以得到同樣的作用，即代替上述的連桿機(jī)構(gòu)，或是形成為可以彈性變形的，或是配置由多根可彈性變形的柱或線纜等構(gòu)成的彈性桿材，或與此相反，使周圍部件10b的剛性向Z方向提高，形成不能向XYθ方向變形，同時(shí)使中心部件10a向XYθ方向變形等。
上述升降機(jī)構(gòu)11在本實(shí)施例的情況下，是從上述臺(tái)架14的周邊部向上方安裝體3的周緣部3a的四角部分，固定配置的例如舉升器或上下驅(qū)動(dòng)用缸等，使其前端部11a相對(duì)于上方安裝體3的周緣部3a，可向XYθ方向移動(dòng)地接觸，同時(shí)上述移動(dòng)密封機(jī)構(gòu)6的移動(dòng)塊體6a可向XYθ方向移動(dòng)地插通中間部11b。
該升降機(jī)構(gòu)11的驅(qū)動(dòng)源是由控制器(無圖示)進(jìn)行動(dòng)作控制，在設(shè)置基板A、B的初期狀態(tài)，使上方安裝體3上升到規(guī)定高度位置待機(jī)，基板A、B的設(shè)置完成后，使上方安裝體3下降，在與下方安裝體4之間，分割形成封閉空間S1，使之包圍兩基板A、B，在兩基板A、B的微對(duì)合完成后，或后述的封閉空間S1回到大氣壓后，使之上升，返回初期狀態(tài)。
上述吸氣機(jī)構(gòu)12是與在封閉空間S11的外部配設(shè)的真空泵(無圖示)連接的通氣路徑，該真空泵是由控制器(無圖示)進(jìn)行動(dòng)作控制，在通過上下定盤1、2的接近移動(dòng)，形成封閉空間S1后，從這里開始吸氣，在本實(shí)施例的情況下，在后述的基板壓附機(jī)構(gòu)13動(dòng)作后，將空氣供給到封閉空間S1，返回到大氣壓。
在圖示例的情況下，是將上述通氣路徑的吸氣口12a分別開設(shè)在上下定盤1、2的相對(duì)的面和臺(tái)座5d、5d所形成的間隙中，防止封閉空間S1內(nèi)的空氣從這些吸氣口12a、12a僅向一個(gè)方向流動(dòng)所產(chǎn)生的不良影響，例如或是所保持的兩基板A、B傾斜，或是預(yù)先填充在下側(cè)基板B上的液晶飛散等。
上述基板壓附機(jī)構(gòu)13是在上述微對(duì)合后的狀態(tài)下，強(qiáng)制性地將上側(cè)基板A向下側(cè)基板B壓附的機(jī)構(gòu)，該上側(cè)基板A被靜電吸附在作為上述上定盤1的基板保持面的靜電吸盤上，如圖1(b)、(c)所示，在根據(jù)靜電吸附機(jī)構(gòu)5b進(jìn)行的對(duì)上側(cè)基板A的靜電吸附被解除的大致同時(shí)，或是緊隨其后的還殘存有靜電吸附力的狀態(tài)下，在圖示例中，使用吸引吸附機(jī)構(gòu)5a、5a的通氣孔5a1、5a1，從靜電吸盤向上側(cè)基板A的背面?zhèn)?，噴出例如氮?dú)饣蚩諝獾鹊臍怏wG，通過將該氣體G強(qiáng)制注入上方保持板1的靜電吸附面5b1和上側(cè)基板A的背面之間，破壞這些靜電吸附面5b1和基板面的緊密接觸狀態(tài)，通過將兩者剝離，強(qiáng)制性衰減消滅兩者間的靜電吸附力，同時(shí)通過所注入的氣體G的壓力，強(qiáng)制性地作用向下側(cè)基板B的下落力，即落下的加速度，據(jù)此，使該上側(cè)基板A以最小約0.1mm-0.2mm左右下落，瞬時(shí)地壓附到下側(cè)基板B上的整個(gè)環(huán)狀粘接劑C的全周。
另外，對(duì)于上述氣體G的噴射，根據(jù)事前的測(cè)試結(jié)果，需要至少預(yù)先設(shè)定下述的動(dòng)作條件。
(1)從根據(jù)靜電吸附機(jī)構(gòu)5b所進(jìn)行的對(duì)上側(cè)基板A的靜電吸附解除開始，到氣體G的噴射動(dòng)作的延遲時(shí)間。
(2)氣體G的噴射壓力。
(3)氣體G的噴射時(shí)間。
另一方面，上述基板A、B是由基板運(yùn)送用機(jī)械手(無圖示)保持的，被移送到上定盤1以及下定盤2，轉(zhuǎn)交給各自的保持機(jī)構(gòu)5，特別是在上側(cè)基板A的情況下，為了使其膜面A2向下方而不致?lián)p傷，僅保持周緣部進(jìn)行運(yùn)送是一般的做法。但是，特別是在一個(gè)邊超過1000mm的大型基板A、B的情況下，上述僅對(duì)周緣部的保持，存在使上側(cè)基板A的膜面A2的中央部分下垂，在移送中，膜面A2的中央部分碰到異物而破損的可能。
因此，在本實(shí)施例的情況下，如圖2的兩點(diǎn)虛線所示，通過基板運(yùn)送用機(jī)械手，吸附與上側(cè)基板A的膜面A2的相反側(cè)的非膠合面(里面)A1的多個(gè)位置，為不使膜面A2的中央部分下垂而進(jìn)行移送，同時(shí)向著該上側(cè)基板A的非膠合面A1，使上述保持機(jī)構(gòu)5的承接用吸附保持機(jī)構(gòu)5c…向下方伸長，在與基板運(yùn)送用機(jī)械手的吸附位置不干擾的位置，重新吸附承接，將其移送到上定盤1的基板保持面。
接著，按照工序順序，說明根據(jù)這樣的基板膠合裝置所進(jìn)行的基板重合密封方法。
首先，通過基板運(yùn)送用機(jī)械手，吸附移送上下兩基板A、B，分別轉(zhuǎn)交給上定盤1的保持機(jī)構(gòu)5以及下定盤2的保持機(jī)構(gòu)5，在本實(shí)施例的情況下，通過基板運(yùn)送用機(jī)械手，吸附移送上側(cè)基板A的非膠合面A1，同時(shí)如圖2的兩點(diǎn)虛線所示，通過由承接用吸附保持機(jī)構(gòu)5c…，在與該吸附位置不干擾的位置，重新吸附，通過僅該非膠合面A1的吸附，可以從基板運(yùn)送用機(jī)械手轉(zhuǎn)交到上定盤1的基板保持面上，伴隨著基板A、B的大型化，上側(cè)基板A的中央部分不會(huì)下垂。
其結(jié)果是即使基板A、B大型化，也可以不會(huì)損傷膜面A2，進(jìn)行搬入。
象這樣，在上定盤1以及下定盤2的相對(duì)的面上，如圖2所示，若分別預(yù)先定位上側(cè)基板A，和預(yù)先涂抹有粘接劑C，填充有液晶的下側(cè)基板B，將其設(shè)定，則通過吸引吸附機(jī)構(gòu)5a、5a以及靜電吸附機(jī)構(gòu)5b、5b，分別不可移動(dòng)地吸引保持兩基板A、B。
其后，如圖3所示，通過升降機(jī)構(gòu)11的動(dòng)作，使上方安裝體3下降，與下方安裝體4接近，在上方安裝體3的周緣部3a和移動(dòng)密封機(jī)構(gòu)6的移動(dòng)塊體6a的相對(duì)的面上分別形成的卡合機(jī)構(gòu)8僅在Z方向嵌合，使這兩者向XYθ方向一體化，同時(shí)與移動(dòng)塊體6a上的環(huán)狀密封材料6b緊密接觸，在上下安裝體3、4之間，劃分形成封閉空間S1，包圍上定盤1以及下定盤2和兩基板A、B。
與此同時(shí)，兩基板A、B通過上定盤1和下定盤2的接近移動(dòng)，接近至規(guī)定間隔，通過基板間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)7，保持約1mm-2mm左右的間隙而對(duì)峙，上側(cè)基板A沒有接觸到涂抹在下側(cè)基板B上的環(huán)狀粘接劑C，這些兩基板A，B之間與封閉空間S1連通。
其后，通過吸氣機(jī)構(gòu)12的動(dòng)作，從封閉空間S1抽取空氣，達(dá)到規(guī)定的真空度，同時(shí)也從兩基板A、B之間抽取空氣，使之成為真空。
據(jù)此，大氣壓作用于包圍上定盤1以及下定盤2的上下安裝體3、4，由于與真空的封閉空間S1的壓力差，存在使這些上下安裝體3、4變形的可能，而大氣壓完全沒有作用在封閉空間S1內(nèi)的上定盤1上。
其結(jié)果為，通過不必追加補(bǔ)充，即可防止因大氣壓而造成的上定盤1的歪斜變形。
另外，在本實(shí)施例的情況下，通過使下方安裝體4的壁厚尺寸為即使大氣壓作用也不會(huì)變形的程度的厚度，可以使下定盤2在大氣壓下不會(huì)歪斜變形。
在圖示例的情況下，存在下述優(yōu)點(diǎn)，即，即使因大氣壓，上方安裝體3向封閉空間S1內(nèi)歪斜變形，也由于上定盤1的整個(gè)上面的僅可向Z方向彈性變形的彈性聯(lián)系部件1c，而使上方安裝體3的歪斜變形完全不會(huì)影響到上定盤1，而且，也不會(huì)向XYθ方向橫向偏移。
于是，在該真空狀態(tài)下，如圖3所示，通過基板間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)7的動(dòng)作，上定盤1向下定盤2下降，在使上下兩基板A、B的間隔接近到最小約0.5mm左右后，若通過水平調(diào)整機(jī)構(gòu)9的動(dòng)作，向XYθ方向推動(dòng)移動(dòng)密封機(jī)構(gòu)6的移動(dòng)塊體6a，則通過該移動(dòng)塊體6a和卡合機(jī)構(gòu)8而一體化的上方安裝體3，相對(duì)于下方安裝體4向XYθ方向移動(dòng)，據(jù)此，上定盤1與下定盤2相對(duì)地向XYθ方向調(diào)整移動(dòng)，進(jìn)行兩基板A、B之間的粗對(duì)合。
其結(jié)果為，無需使用XYθ臺(tái)，即可使真空中的兩基板A、B從封閉空間S1的外部平順地進(jìn)行XYθ移動(dòng)，進(jìn)行高精度的粗對(duì)合。
與此同時(shí)，若向XYθ方向，推動(dòng)上述移動(dòng)塊體6a，則因?yàn)槲恢谜{(diào)整機(jī)構(gòu)10的周圍部件10b屈曲變形，而使中心部件10a以及移動(dòng)塊體6a平行移動(dòng)，通過該中心部件10a所具有的向垂直方向的較大的剛性，由于一面抵抗作用于上方安裝體3上的大氣壓或該上方安裝體3以及上定盤1的重量等，一面保持移動(dòng)塊體6a的下面和下方安裝體4的周緣部4a之間的規(guī)定間隔，所以降低了移動(dòng)密封機(jī)構(gòu)6的真空密封6c所受到的滑動(dòng)阻力。
其結(jié)果為，兩基板A、B之間的位置對(duì)合可以平順地進(jìn)行。
接著，如圖1(a)、(b)所示，通過基板間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)7的動(dòng)作，上定盤1向下定盤2下降，在使上下兩基板A、B的間隔進(jìn)一步接近到最小約0.1mm-0.2mm左右后，使上定盤1和下定盤2相對(duì)地向XYθ方向調(diào)整移動(dòng)，進(jìn)行兩基板A、B之間的微對(duì)合。
在該微對(duì)合完成后，全面解除根據(jù)靜電吸附機(jī)構(gòu)5b進(jìn)行的對(duì)上側(cè)基板A的靜電吸附，同時(shí)通過基板壓附機(jī)構(gòu)13，從多個(gè)通氣孔5a1、5a1開始，均等地將例如氮?dú)獾鹊臍怏wG噴出到上側(cè)基板A的非膠合面(背面)A1的全體，通過將該氣體G強(qiáng)制注入上方保持板1的靜電吸附面5b1和上側(cè)基板A的背面之間，破壞這些靜電吸附面5b1和基板面的緊密接觸狀態(tài)，通過將兩者剝離，強(qiáng)制性地衰減、消滅兩者間的靜電吸附力，同時(shí)通過所注入的氣體G的壓力，強(qiáng)制作用向下側(cè)基板B的下落力，即落下的加速度，據(jù)此，如圖1(c)所示，該上側(cè)基板A瞬時(shí)地壓附密封下側(cè)基板B上的環(huán)狀粘接劑C的整個(gè)全周，確實(shí)地形成密封空間S2。
其結(jié)果為，即使屏蔽靜電吸附機(jī)構(gòu)5b的電源，使基板吸附力沒有立即消失而是繼續(xù)作用，也不會(huì)受到該基板吸附力解除不穩(wěn)定的影響，可以強(qiáng)制性地使上側(cè)基板A在向XYθ方向位置對(duì)合的狀態(tài)下下落。
據(jù)此，存在如下優(yōu)點(diǎn)，即，可以防止兩基板A、B之間的位置對(duì)合誤差，同時(shí)可以切實(shí)地形成密封空間S2，可以防止空氣的混入。
再有，在根據(jù)靜電吸附機(jī)構(gòu)5b的對(duì)上側(cè)基板A的保持被解除的大致同時(shí)或是緊隨其后，開始從上側(cè)基板A的背面?zhèn)葒姵鰵怏wG的情況下，在靜電吸附力的解除不穩(wěn)定產(chǎn)生之前，由于氣體G的壓力，強(qiáng)制性地將上側(cè)基板A從上方保持板1的靜電吸附面5b1上剝離。
其結(jié)果為，存在下述優(yōu)點(diǎn)，即，可以完全防止因靜電吸附力的解除不穩(wěn)定而產(chǎn)生的上側(cè)基板A的位置偏移。
另外，此時(shí)，在可以調(diào)整氣體G相對(duì)于上側(cè)基板A的噴出量、噴出速度以及噴出位置的構(gòu)成的情況下，若根據(jù)強(qiáng)制性下落的測(cè)試結(jié)果，調(diào)整相對(duì)于上側(cè)基板A的氣體G的噴出量、噴出速度以及噴出位置，則可以控制強(qiáng)制下落的上側(cè)基板A的姿勢(shì)。
其結(jié)果為，存在如下優(yōu)點(diǎn)，即，上下保持板1、2的靜電吸附面5b1或上下兩基板A、B即使不是完全地平行，也可以使上側(cè)基板A與下側(cè)基板B平行地重疊。
這樣，在兩基板A、B的壓附完成后，通過吸氣機(jī)構(gòu)12的動(dòng)作，將空氣或氮?dú)庾⑷敕忾]空間S1內(nèi)，使其環(huán)境返回到大氣壓。
據(jù)此，均等地打破在兩基板A、B的內(nèi)外產(chǎn)生的氣壓差，在密封有液晶的狀態(tài)下，形成規(guī)定的間隙。
在此之后，若封閉空間S1內(nèi)返回到大氣壓，則通過升降機(jī)構(gòu)11的動(dòng)作，使上方安裝體3以及上定盤1與下方安裝體4以及下定盤2分離，開放封閉空間S1，將定位后的兩基板A、B通過基板運(yùn)送用機(jī)械手取出，反復(fù)上述動(dòng)作。
另外，在上面所示的實(shí)施例中，是在作為上方保持板1的上定盤的背后，向Z方向可自由移動(dòng)地設(shè)置上方安裝體3，在作為下方保持板2的下定盤的背后，一體地固定下方安裝體4，但并非僅限于此，雖無圖示，但通過將作為下方保持板2的下定盤和下方安裝體4分離配置，即使下方安裝體4由于大氣壓而變形，也不會(huì)影響到下定盤2。
在該情況下，也可以將與彈性部件1c相同的物品配置在下定盤和下方安裝體4之間，將兩者連接，該彈性部件1c為在上方安裝體3和上定盤1的上面之間，僅可向根據(jù)需要而連續(xù)設(shè)置的Z方向彈性變形的例如彈簧等。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如上所述，有關(guān)本發(fā)明的基板重合密封方法可以利用在制造液晶顯示器(LCD)或等離子顯示器(PDP)等的平板顯示器的產(chǎn)業(yè)上。
權(quán)利要求
1.一種基板重合密封方法，是通過靜電吸附機(jī)構(gòu)(5b)可自由拆裝地將上側(cè)基板(A)保持在上方保持板(1)上，可自由拆裝地將與該上側(cè)基板(A)相對(duì)的下側(cè)基板(B)保持在下方保持板(2)上，進(jìn)行這些上下基板(A、B)彼此之間的位置對(duì)合，在其周圍成為所期望的真空度時(shí)，解除根據(jù)靜電吸附機(jī)構(gòu)(5b)進(jìn)行的對(duì)上側(cè)基板(A)的保持，使上側(cè)基板(A)重合在下側(cè)基板(B)上，進(jìn)行密封，其特征在于，與根據(jù)上述靜電吸附機(jī)構(gòu)(5b)進(jìn)行的對(duì)上側(cè)基板(A)的保持解除聯(lián)動(dòng)，使氣體(G)從該上側(cè)基板(A)的背面?zhèn)葒姵?，通過該氣體(G)的壓力強(qiáng)制性地將上側(cè)基板(A)從上方保持板(1)的靜電吸附面(5b1)剝離，瞬時(shí)地向下側(cè)基板(B)上壓接密封，進(jìn)行重合。
2.如權(quán)利要求1所述的基板重合密封方法，其特征在于，在根據(jù)上述靜電吸附機(jī)構(gòu)(5b)進(jìn)行的對(duì)上側(cè)基板(A)的保持被解除的大致同時(shí)、或是緊隨其后的還殘存有靜電吸附力的狀態(tài)下，開始進(jìn)行從上側(cè)基板(A)的背面?zhèn)鹊臍怏w(G)的噴出。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基板重合密封方法，其特征在于，可以調(diào)整氣體(G)相對(duì)于上述上側(cè)基板(A)的噴出量、噴出速度以及噴出位置。
全文摘要
與根據(jù)靜電吸附機(jī)構(gòu)(5b)進(jìn)行的對(duì)上側(cè)基板(A)的保持解除聯(lián)動(dòng)，使氣體(G)從該上側(cè)基板的背面?zhèn)葒姵?，通過將該氣體強(qiáng)制注入上方保持板(1)的靜電吸附面(5b1)和上側(cè)基板的背面之間，破壞這些靜電吸附面和基板面的緊密結(jié)合狀態(tài)，通過使兩者剝離，強(qiáng)制性衰減，消滅兩者間的靜電吸附力，同時(shí)，通過所注入氣體的壓力，強(qiáng)制性地使向下側(cè)基板(B)的下落力，即落下的加速度產(chǎn)生作用，據(jù)此，瞬時(shí)地使該上側(cè)基板壓接到下側(cè)基板上，上側(cè)基板以被靜電吸附機(jī)構(gòu)(5b)保持的狀態(tài)，姿勢(shì)無變化地移動(dòng)壓接到下側(cè)基板上，密封重疊上下基板。因此，可以強(qiáng)制性地使上側(cè)基板在位置對(duì)合的狀態(tài)下下落，而與靜電吸附力的解除不穩(wěn)定無關(guān)。
文檔編號(hào)G09F9/00GK1692388SQ2003801000
公開日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2003年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月23日
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