JP2010204491A - 基板貼合せ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】上基板を撓ませることなく水平に保持した状態で下基板に案内する基板貼合せ装置を提供する。
【解決手段】上基板を保持した保持板３１の左右前後４箇所から延出した各アーム３２を下方から支承する支承ロッド３６を設ける。そして、各支承ロッド３６を支承モータ３７にて下動させて、上基板を下基板の上面に向かって案内する。また、保持板３１の上面に、保持板３１と上基板の自重で上基板が下方に撓むのを防止する吊下部材４４を設け、その吊下部材４４を吊下モータ４８にて下動させる。各支承ロッド３６を下動させて上基板を下基板の上面に向かって下動させるとき、各支承ロッド３６の下動に同期して吊下部材４４を吊下モータ４８にて下動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板貼合せ装置に関する。

液晶ディスプレイパネルは、２種類の基板から構成されている。一方の基板はＴＦＴ等が形成されたアレイ基板（ＴＦＴ基板）であり、他方の基板はカラーフィルタや遮光膜等が形成されたカラーフィルタ基板である。そして、両基板のいずれか一方の基板の上面に、紫外線硬化性樹脂よりなるシール材を四角枠状に塗布する。次に、液晶滴下装置にて、上記シール材が塗布された基板のシール材の枠内の所定の複数位置に液晶を滴下する。一方の基板に液晶を滴下した後、両基板は、貼合わせ装置のプレス装置に搬送される。

プレス装置は、減圧されたチャンバ内で両基板に対して所定圧力を加えながら位置合わせを行う。詳述すると、下側に下側定盤を、上側に上側定盤を相対向するように配置し、下側定盤に液晶を滴下した基板（下基板）を真空吸着保持し、上側定盤に一方の基板（上基板）を吸着保持する。

そして、上基板を下基板に向かって移動させ、上基板を下基板に当接させ押圧する。このとき、下基板に対して上基板を水平方向に移動及び水平回転方向に回動させことによって両基板に位置合わせを行う。そして、所定の間隔まで押圧した後、チャンバ内を大気開放する。これによって、両基板は、大気圧と両基板間の圧力との圧力差に起因して、さらに所定のセル厚まで押圧されて重ね合わされる。

この重ね合わされた両基板は、紫外線照射装置に搬入され、紫外線照射装置にて紫外線をシール材に照射する。これによって、シール材が硬化されて両基板を貼り合わされることによって液晶ディスプレイパネルが製造される。

ところで、近年、液晶ディスプレイの大型化に伴い基板のサイズがますます大きくなっている。それに伴って、プレス装置において、上基板を保持する手段を、粘着シートを用いた粘着パッドにし、上基板を落下させることなく確実に保持するものが注目されている（例えば、特許文献１）。

また、貼り合わせの基板のサイズの大型化に伴って、プレス装置においては、上基板とその上基板を保持する保持部材の自重を利用して、両基板に対して所定圧力を加えながら位置合わせを行うプレス装置が提案されている。

このプレス装置では、上基板を保持する保持部材の左右前後４箇所を下方から支承部材にて支承する。そして、各支承部材を下動させて上基板を下基板の上面まで案内する。保持板に保持された上基板が下基板の上面に当接した時、上基板は、上基板と保持板の自重を利用して下基板に対して加圧しながら位置合わせが行われる。

特開２００５−３５１９６１号公報

ところで、上基板とその上基板を保持する保持部材の自重で、両基板に対して所定圧力を加えながら位置合わせを行うプレス装置では、保持板の左右前後４箇所を下方から支承部材にて支承している。そのため、保持板と上基板の自重でその中央部分が下方に撓んだ状態で支承部材に支承される。特に、基板のサイズが大きくなればなるほど、撓みが大きくなる。

その結果、各支承部材を下動させて保持板に保持された上基板を下基板の上面に当接させようとする時、上基板の中央部分が下方に撓んだ部分が先に下基板に当接して、上基板の下面全体と下基板の上面全体が同時に当接させることができない。その結果、位置合わせ不良が生じる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、上基板を撓ませることなく水平に保持した状態で下基板に案内することができる基板貼合せ装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、下基板を載置するステージと、前記ステージの上方に配置され、下面に上基板を保持する保持板と、前記保持板の複数箇所を上下動可能に支持し、下動して前記上基板を前記ステージに載置された前記下基板の上面に案内した後、前記上基板と前記保持板の自重を利用して、前記上基板を前記下基板に対して押圧させる案内手段と、前記保持板の上面に連結され、前記保持板を上方から吊下して、前記案内手段と協働して前記保持板の下方への撓み規制して前記上基板を水平に保持しながら前記下基板の上面に案内する吊下手段とを備えた基板貼合せ装置。

請求項１に記載の発明によれば、上基板を保持した保持板が、案内手段にて複数箇所を支持されながら下動して下基板の上面に案内される。このとき、保持板は、案内手段によりその複数箇所が支持されていることから、保持板と上基板の自重でその中央部分が下方に撓んだ状態で下動しようとするが、吊下手段によりその撓みが規制される。従って、上基板は、水平に保持された状態で下基板の上面に当接する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板貼合せ装置において、前記案内手段は、前記保持板の左右前後４箇所から延出した各アームをそれぞれ支承する支承部材と、前記各支承部材を下動させる支承部材駆動手段とを備えた。

請求項２に記載の発明によれば、保持板の各アームを支承するそれぞれ支承部材は、支承部材駆動手段にて、上下動し、この上下動によって保持板も上下動する。そして、保持板に保持された上基板が下基板の上面に当接させ、上基板と保持板の自重にて、上基板は下基板を押圧する。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の基板貼合せ装置において、前記吊下手段は、前記保持板の上側面中央位置に連結された吊下部材と、前記吊下部材を上下動させる吊下部材駆動手段とを備えた。

請求項３に記載の発明によれば、吊下部材駆動手段にて吊下部材を上下動させることによって、保持板の中央位置を上方に引き上げて保持板及び上基板が自重によって中央部分が下方へ撓むのを防止し、保持板及び上基板を水平状態に保持することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の基板貼合せ装置において、前記保持板の左右前後４箇所の荷重をそれぞれ検出する荷重センサと、前記各荷重センサからの各検出結果に基づいて前記吊下部材駆動手段を制御し、前記吊下部材による前記保持板の吊下位置を調整する制御手段とを備えた。

請求項４に記載の発明によれば、荷重センサに基づいて、下動する上基板が下方に撓んだ状態で下基板の上面に当接したことを検出することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の基板貼合せ装置において、前記各荷重センサは、少なくとも、前記上基板が下動して前記ステージに載置された前記下基板の上面に案内される途中から、前記上基板の下面が前記下基板の上面に当接するまでの間、前記荷重を検出する。

請求項５に記載の発明によれば、下動する上基板が下方に撓んだ状態で下基板の上面に当接することを検出することができる。

本発明によれば、上基板を撓ませることなく水平に保持した状態で下基板に案内することができる。

プレス装置の概略構成を示す概略断面図。 保持板の支承アームと上側容器の組み付け構造を説明するための平断面図。 （ａ）（ｂ）は保持板と支承ロッドの動作を説明するための説明図。 吊下部材の取付構造を説明するための要部断面図。 プレス装置の電気的構成を示す電気ブロック回路図。 保持板の別例を説明するための図。

以下、本発明の貼合わせ装置のプレス装置に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、プレス装置１は、機台２上に、下側容器３と上側容器４を備えている。下側容器３は、四角形状の底板３ａと四角形状の側枠３ｂを有している。下側容器３は、底板３ａの上面外周部に側枠３ｂが固着されて、上方に向かって開放した凹部５が形成されている。上側容器４は、四角形状の天板４ａと四角形状の側枠４ｂを有している。上側容器４は、天板４ａの下面外周部に側枠４ｂが固着されて、下方に向かって開放した凹部６が形成されている。

下側容器３の凹部５には、四角板状の下側定盤７がＸ方向（左右方向）及びＹ方向（紙面垂直方向（前後方向））に移動可能に設置されている。下側定盤７は、その上面に下基板Ｗ１（図３参照）が載置される。下基板Ｗ１は、前工程の図示しない液晶滴下装置にて、所定の複数位置に液晶を滴下され、その液晶を滴下した面を上側にして下側定盤７に載置される。

下側容器３の底板３ａには、複数の昇降ロッド１０がＺ方向（上下方向）に移動可能に貫挿されている。各昇降ロッド１０は、上端が下側定盤７の下面に凹設した凹部７ａに位置し、下端が機台２の上側固定プレート２ａに対してＺ方向に移動可能に貫挿されている。そして、各昇降ロッド１０は、下端で連結部材１１にて互いに連結されて図示しない昇降装置にて全てが同期して上下動（Ｚ方向に往復動）されるようになっている。

各昇降ロッド１０同士の先端部は、受け渡し板１２を支承している。受け渡し板１２は、その上面から突出して下側定盤７に形成した貫通孔７ｂを介して上面まで貫通する支持ピン１３を備えている。そして、各昇降ロッド１０が上下動することによって、受け渡し板１２に立設された各支持ピン１３は、それぞれ下側定盤７の貫通孔７ｂから上面に突出したり、それぞれ貫通孔７ｂに没入するようになっている。

つまり、各昇降ロッド１０を上動させて各支持ピン１３を貫通孔７ｂから突出した位置に配置する。次に、図示しない搬入装置にて下基板Ｗ１を、貫通孔７ｂから突出した各支持ピン１３に載置する。この状態から、昇降ロッド１０を下動させて各支持ピン１３を貫通孔７ｂ内に没入させることにより、下基板Ｗ１は、下側定盤７の上面に載置される。

一方、上側容器４は、機台２に設置された上側容器昇降装置２０により下側容器３に対し上下動（Ｚ方向に往復動）可能に支持されている。そして、図３に示すように、上側容器４の側枠４ｂが下側容器３の側枠３ｂに当接するまで下降すると、下側容器３の凹部５と上側容器４の凹部６とが重なって密封され、その密封された空間にて処理室（チャンバＣ）が形成される。なお、下側容器３の側枠３ｂには、上側容器４の側枠４ｂとの当接面にＯリング１４が取着され、Ｏリング１４によりチャンバＣの気密性を確保している。

上側容器昇降装置２０は、４個の容器昇降ロッド２１と、各容器昇降ロッド２１をそれぞれ昇降させる昇降モータ２２とからなる。４個の容器昇降ロッド２１は、前記上側容器４の側枠４ｂの下面４隅に基端がそれぞれ固設され、先端が下側容器３の側枠３ｂ及び機台２の上側固定プレート２ａを上下動可能かつ回転不能に貫通し、機台２内まで伸びている。各容器昇降ロッド２１の先端部下面には、雌ねじ孔２３が形成されている。

各容器昇降ロッド２１に対応して設けられた各昇降モータ２２は、機台２の底板２ｂであって各容器昇降ロッド２１の先端部と相対向する位置にそれぞれ固設されている。各昇降モータ２２は、その回転軸に雄ねじ２４が形成され、その雄ねじ２４を容器昇降ロッド２１の雌ねじ孔２３に螺合させている。従って、各昇降モータ２２が正逆回転することによって、各容器昇降ロッド２１は上下動、即ち、上側容器４は下側容器３に対して上下動することになる。

上側容器４の側枠４ｂには、図２に示すように、その左右内側面の前後両側部に支持凹部２５が設けられている。側枠４ｂの左内側面に形成した前後両側部の支持凹部２５は、側枠４ｂの右内側面に形成した前後両側部の支持凹部２５と相対向するように形成されている。各支持凹部２５の底面２５ａには、図１又は図３に示すように、側枠４ｂの下面を開口する貫通穴２６が形成されている。

一方、上側容器４の凹部６内には、粘着保持装置３０が収容されている。粘着保持装置３０は四角形状の保持板３１を有し、その保持板３１が凹部６（側枠４ｂ）内において上下動可能に配設されている。保持板３１は、その左右両側面の前後両側部に板状のアーム３２が、それぞれ延出形成され、各アーム３２は対応する側枠４ｂの支持凹部２５にそれぞれ上下方向（Ｚ方向）に移動可能に収容配置されている。そして、各アーム３２がそれぞれ支持凹部２５の底面２５ａに載置されることにより、保持板３１は、上側容器４の凹部６（側枠４ａ）内において水平に配置される。

保持板３１の各アーム３２の下面には当てピン３３が当接されている。各当てピン３３は支持凹部２５の底面２５ａに形成した貫通穴２６に上下動可能にそれぞれ貫挿されている。なお、各当てピン３３は、アーム３２の下面が支持凹部２５の底面２５ａに当接した時、当てピン３３の下面３３ａが上側容器４の側枠４ｂの下面から少し突出するようになっている。

各当てピン３３の下面３３ａは、機台２及び下側容器３に設けた保持板昇降装置３５の支承ロッド３６の上面３６ａに後記するロードセル４１を介してそれぞれ載置されるようになっている。そして、支承ロッド３６の上下動によって、各アーム３２が同期して支持凹部２５内を上下動することにより、保持板３１が凹部６（側枠４ｂ）内において上下動する。

案内手段としての保持板昇降装置３５は、前記アーム３２に対応して設けられた支承部材としての４個の支承ロッド３６と、各支承ロッド３６をそれぞれ昇降させる支承部材駆動手段としての支承モータ３７とからなる。各支承ロッド３６は、下側容器３の側枠３ｂ及び機台２の上側固定プレート２ａに設けた連通孔３８に対して上下動可能かつ回転不能に貫挿されている。各支承ロッド３６の下面には、図３（ａ）に示すように、雌ねじ孔３９が形成されている。

各支承ロッド３６に対応して設けられた各支承モータ３７は、機台２の上側固定プレート２ａの下面であって各支承ロッド３６の下面と相対向する位置にそれぞれ固設されている。各支承モータ３７は、その回転軸に雄ねじ４０が形成され、その雄ねじ４０を支承ロッド３６の雌ねじ孔３９とそれぞれ螺合させている。従って、各支承モータ３７が正逆回転することによって、各支承ロッド３６は下側容器３に対して上下動することになる。

そして、支承ロッド３６が、支持凹部２５の底面２５ａに形成した貫通穴２６を下方から貫挿されて支承ロッド３６の上面３６ａがロードセル４１を介してアーム３２に設けた当てピン３３の下面３３ａに当接された状態で、各支承ロッド３６を同期させて上下動させると、各アーム３２が同期して支持凹部２５内を上下動して、保持板３１が水平状態に保持されて凹部６（側枠４ｂ）内において上下動することになる。

各支承ロッド３６の上面３６ａには、荷重センサとしてのロードセル４１がそれぞれ設けられている。各ロードセル４１は、対応する当てピン３３の下面３３ａと当接し、当てピン３３を介して支承ロッド３６に加えられる保持板３１の荷重を検出する。

保持板３１の上面中央位置には、四角箱状の掛け止めベース４２が固着されている。図２及び図４に示すように、掛け止めベース４２は、四角箱状をなし、その上面に形成した貫挿孔４３を介して掛け止めベース４２内に、吊下手段を構成する円柱状の吊下部材４４の下端部が上下動可能に貫挿されている。吊下部材４４の下端外周面には、フランジ４５が形成され、掛け止めベース４２の貫挿孔４３の内側開口縁と係合し、吊下部材４４が掛け止めベース４２から抜けないようなっている。そして、吊下部材４４は、保持板３１に対して、フランジ４５が貫挿孔４３の内側開口縁と係合する位置と、吊下部材４４の下面が保持板３１の上面と当接する位置の間の上下方向において相対移動ができるようになっている。

吊下部材４４は、その上部が上側容器４の天板４ａに形成した貫挿孔４ｃに対して、上下動可能かつ回転不能に貫挿されている。吊下部材４４の上面には、雌ねじ孔４６が形成されている。

上側容器４の天板４ａの上面には、取り付けベース４７を介して吊下手段を構成する吊下部材駆動手段としての吊下モータ４８が回転軸を下方に向けて設置されている。吊下モータ４８は、その回転軸に雄ねじ４９が形成され、その雄ねじ４９を吊下部材４４の雌ねじ孔４６と螺合させている。従って、吊下モータ４８が正逆回転することによって、吊下部材４４は上側容器４に対して上下動することになる。

詳述すると、吊下部材４４のフランジ４５が貫挿孔４３の内側開口縁と係合した状態から、吊下部材４４を上動させると、吊下部材４４は保持板３１に対して同保持板３１の中央位置を引き上げる力を付与する。

また、吊下部材４４のフランジ４５が貫挿孔４３の内側開口縁と係合した状態であって、各アーム３２を支持凹部２５の底面２５ａから浮かせた状態から各支承ロッド３６を当てピン３３から下方に離間させると、吊下部材４４は、同様に、保持板３１に対して保持板３１の中央位置を引き上げる力を付与する。

さらに、フランジ４５が貫挿孔４３の内側開口縁と係合する位置と、吊下部材４４の下面が保持板３１の上面と当接する位置との間に位置する時には、吊下部材４４は、保持板３１に対して機械的に連結された状態になく何の作用も付与することはない。

保持板３１の下面には、所定の間隔で複数の粘着シート５０が固着されている。本実施形態では、粘着シート５０は、ブタジエンゴムから構成されており、上基板Ｗ２（図３参照）を一時的に粘着保持可能であるとともに速やかに剥離することできるシートである。そして、保持板３１の下面に設けた各粘着シート５０に、図示しない搬入装置にて下基板Ｗ１とともに搬入された上基板Ｗ２を当接させることによって、上基板Ｗ２は、粘着シート５０に当接して粘着保持される。

そして、上側容器４を上側容器昇降装置２０にて下動させて、図３に示すように、上側容器４の側枠４ｂを下側容器３の側枠３ｂに当接させるとき、上基板Ｗ２を粘着シート５０を介して粘着保持した保持板３１は上側容器４とともに下降する。本実施形態では、保持板３１は、上側容器４の側枠４ｂを下側容器３の側枠３ｂに当接するまで、保持板３１の各アーム３２がロードセル４１を介して各支承ロッド３６にて当てピン３３を押し上げられて、支持凹部２５の底面２５ａから浮いた状態で上側容器４とともに下降するようにしている。

このとき、各アーム３２（保持板３１）は支持凹部２５の底面２５ａから所定の高さ浮いた状態を保持板昇降装置３５にて維持され、上基板Ｗ２は下側定盤７に載置された下基板Ｗ１とは離間した位置に配置されている。

また、このとき、上基板Ｗ２を粘着保持した保持板３１は、左右前後に設けた４箇所のアーム３２にて支承されているため、保持板３１と上基板Ｗ２の自重で保持板３１及び上基板Ｗ２の中央部分が下方に撓んだ状態となる。従って、保持板３１及び上基板Ｗ２の中央部分が下方に撓んだ状態で、上側容器４とともに下降する。

そして、上側容器４の側枠４ｂが下側容器３の側枠３ｂに当接した状態から、保持板昇降装置３５の各支承ロッド３６をさらに下動させて、上側基板Ｗ２の下方に撓んだ中央部分の下面が図３（ａ）に示す下基板Ｗ１に当接する位置まで下降すると、各ロードセル４１にかかる荷重が小さくなる。この各ロードセル４１が検出した荷重が小さくなる検出信号に基づいて、上側基板Ｗ２の下方に撓んだ中央部分の下面が下基板Ｗ１に当接したことを検出したと判断して、各支承ロッド３６を下動停止させる。この時、上基板Ｗ２の四方外側下面は、下側定盤７に載置された下基板Ｗ１とは離間している。

そして、各ロードセル４１からの検知信号に基づいて、各支承ロッド３６を下動停止すると、吊下モータ４８が、駆動して吊下部材４４を上側容器４に対して上動させる。吊下部材４４は、そのフランジ４５が取り付けベース４７と係合して保持板３１の中央位置を上方に引き上げて保持板３１及び上基板Ｗ２の自重によって下方へ撓んだ中央部分を引き上げる。詳述すると、保持板３１（上側基板Ｗ２）を水平状態にするために同保持板３１の上面中央位置を予め定めた距離Ｄｋだけ上方に引き上げる。

ここで、距離Ｄｋは、以下のようにして求めている。保持板３１と上基板Ｗ２の自重で保持板３１及び上基板Ｗ２の中央部分が下方に撓んだ状態となり、その下方への撓み量を距離Ｄｋとしている。そして、距離Ｄｋは、予め試験、実験または理論的に求めたものである。本実施形態では、距離Ｄｋは１１９．５μｍである。保持板３１のサイズにより１００〜２００μｍで変更される。

そして、間隔センサ６６（図５参照）にて、上基板Ｗ２の下面の中央部分が、下側基板Ｗ１との間の間隔が距離Ｄｋになったことを検出すると、保持板３１及び上基板Ｗ２の撓みがなくなり水平状態が保持されたと判断して、吊下モータ４８を停止させて吊下部材４４による引き上げを停止するようになっている。

吊下部材４４にて、保持板３１及び上基板Ｗ２の撓みがなくなり水平状態が保持されると、支承モータ３７及び吊下モータ４８を回転制御して吊下部材４４及び各支承ロッド３６を同期させて下動させる。つまり、上基板Ｗ２を水平状態に保持させながら、図３（ｂ）に示すように、下基板Ｗ１の上面に当接するまで下降させる。従って、上基板Ｗ２の下面全体と下基板Ｗ１の上面全体が同時に当接させることができる。

そして、以後、ロードセンサ４１からの検出信号に基づいて、吊下部材４４及び各支承ロッド３６をさらに下動させることによって、上基板Ｗ２は下基板Ｗ１に加える荷重が制御されながら下側基板Ｗ２を加圧する。即ち、上基板Ｗ２は、保持板３１と上基板Ｗ２の自重の一部を使用して下基板Ｗ１を加圧しながら位置合わせが行われるようになっている。

上側容器４の天板４ａと保持板３１との間には、四角形状の昇降板５１が配設されている。昇降板５１は、前記吊下部材４４を貫通させる貫通穴５２を有するとともに、下面に複数の剥離ピン５３を突出形成させている。剥離ピン５３は、保持板３１に形成した貫通孔５４に対して上下動可能に貫挿されている。そして、昇降板５１が上下動することによって、各剥離ピン５３は、それぞれ保持板３１の貫通孔５４から突出したり、貫通孔５４に没入するようになっている。つまり、各剥離ピン５３を貫通孔５４に没入した状態で上基板Ｗ２を粘着シート５０に当接させて粘着保持する。そして、各剥離ピン５３を貫通孔５４から突出させることにより、粘着シート５０に粘着保持された上基板Ｗ２を、粘着シート５０から剥離するようになっている。

昇降板５１の上面には、複数の昇降ロッド５５が連結され、その各昇降ロッド５５は上側容器４の天板４ａに形成した貫挿孔５６に対して上下動可能に貫挿されている。そして、各昇降ロッド５５は、天板４ａの上面に設けた図示しない昇降装置にて上下動され、昇降板５１を介して各剥離ピン５３を上下動させる。

機台２内には、下側容器３に連通する管路Ｐが配管されている。管路Ｐは図示しない負圧源に接続されている。そして、下側容器３の凹部５と上側容器４の凹部６とを重ねて密封してチャンバＣを形成した状態で、図示しない負圧源にてチャンバＣ内を負圧状態（減圧状態）にすることができるようになっている。

次に、上記のように構成したプレス装置１の電気的構成を説明する。
図５において、プレス装置１は、制御手段としての制御装置６０を備えている。制御装置６０は、マイクロコンピュータよりなり、中央処理装置（ＣＰＵ）６０ａ、ＣＰＵ６０ａに貼り合わせにための処理動作等、各種の処理動作を実行させるための制御プログラムを記憶するＲＯＭ６０ｂ、ＣＰＵ６０ａの演算結果等を一時記憶するＲＡＭ６０ｃ、入出力回路６０ｄ等を備えている。

制御装置６０は、昇降モータ駆動回路６１を介して各昇降モータ２２に接続されている。制御装置６０は、昇降モータ駆動回路６１に各昇降モータ２２に対する駆動制御信号を出力して、各昇降モータ２２をそれぞれ駆動制御するようになっている。

制御装置６０は、支承モータ駆動回路６２を介して各支承モータ３７に接続されている。制御装置６０は、支承モータ駆動回路６２に各支承モータ３７に対する駆動制御信号を出力して、各支承モータ３７をそれぞれ駆動制御するようになっている。

制御装置６０は、吊下モータ駆動回路６３を介して吊下モータ４８に接続されている。制御装置６０は、支承モータ駆動回路６２に吊下モータ４８に対する駆動制御信号を出力して、吊下モータ４８を駆動制御するようになっている。

さらに、制御装置６０は、画像処理装置６４に接続されている。画像処理装置６４は、下側定盤７の下側に設けた、アライメントカメラＣＡが撮像した下基板Ｗ１及び上基板Ｗ２に形成されたアライメントマークの画像データを入力する。画像処理装置６４は、アライメントカメラＣＡから入力したアライメントマークの画像データを画像処理して下基板Ｗ１と上基板Ｗ２のずれを演算し、その算出したずれ量を制御装置６０に出力する。

制御装置６０は、画像処理装置６４からのずれ量を入力すると、そのずれ量に基づいて、下側定盤７（下基板Ｗ１）を保持板３１（上基板Ｗ２）に対してＸ方向に移動、Ｙ方向に移動、及び、Ｘ、Ｙ平面を回転させてずれ量を無くすようにしている。

制御装置６０は、ずれ量に基づいて駆動制御信号を生成し、アライメント駆動回路６５を介して該駆動制御信号を、下側定盤７をＸ方向に移動させるためのＸ軸モータＭＸ、下側定盤７をＹ方向に移動させるためのＹ軸モータＭＹ、下側定盤７を水平回転させるためのθ軸モータＭＲに出力し、各モータＭＸ、ＭＹ、ＭＲを駆動制御する。

制御装置６０は、各ロードセル４１と接続され、各ロードセル４１からの検出信号を入力する。制御装置６０は、各ロードセル４１からの検出信号に基づいて重量の変化を検出して、貼合わせ時のその時々のロードセル４１にかかる荷重を検出する。

制御装置６０は、各ロードセル４１からの検出信号に基づいて、上側基板Ｗ２の下方に撓んだ中央部分の下面が下基板Ｗ１に当接したことを検出するとともに、上基板Ｗ２を下基板Ｗ１に対して加圧制御しながら位置合わせする際、下基板Ｗ１に加えられているその時々の荷重を検出する。

制御装置６０は、上基板Ｗ２と下側基板Ｗ１の中央位置の間隔を検出する間隔センサ６６と接続されて、間隔センサ６６からの検出信号を入力する。制御装置６０は、間隔センサ６６からの検出信号に基づいて、下基板Ｗ１に当接した上側基板Ｗ２の下方に撓んだ中央部分の下面が距離Ｄｋ引き上げられたことを検出する。

次に、上記のように構成されたプレス装置１の動作について説明する。
今、下側容器３と上側容器４が開放された状態で、上基板Ｗ２及び下基板Ｗ１がプレス装置１に搬入され、液晶が滴下された下基板Ｗ１は下側定盤７に載置され、上基板Ｗ２が保持板３１に粘着保持されている。このとき、保持板３１の各アーム３２は、ロードセル４１を介して各支承ロッド３６にて当てピン３３を押し上げられて、支持凹部２５の底面２５ａから浮いた状態にしている。また、吊下部材４４は、そのフランジ４５がフランジ４５を貫挿孔４３の内側開口縁と係合しない位置、すなわち、保持板３１に対して機械的に連結されていない状態に吊下モータ４８にて位置設定をしておく。

この状態から、制御装置６０は、昇降モータ２２及び支承モータ３７を同期回転制御して、上側容器４を上側容器昇降装置２０にて下動させて、下側容器３と上側容器４を密着させる。このとき、保持板３１の各アーム３２は各支承ロッド３６がロードセル４１を介して当てピン３３を当接下状態を維持しながら下動しているいため支持凹部２５の底面２５ａから浮いた状態で上側容器４とともに下降する。

下側容器３と上側容器４が密着すると、制御装置６０は、昇降モータ２２及び支承モータ３７を停止させ、チャンバＣ内を減圧する。そして、チャンバＣ内が減圧されると、制御装置６０は、支承モータ３７を回転制御して各支承ロッド３６をさらに下動させる。このとき、制御装置６０は、吊下モータ４８も合わせて同期回転制御して吊下部材４４を下動させ、フランジ４５がフランジ４５を貫挿孔４３の内側開口縁と係合しないようにする。

やがて、制御回路６０は、各ロードセル４１からの検知信号に基づいて、上側基板Ｗ２の下方に撓んだ中央部分の下面が下基板Ｗ１に当接したことを検出すると、各支承ロッド３６を下動停止させるとともに、吊下モータ４８が、駆動して吊下部材４４を上側容器４に対して上動させる。

そして、制御回路６０は、間隔センサ６６からの検知信号に基づいて、上側基板Ｗ２の上面中央位置が距離Ｄｋだけ上方に引き上げられ、上側基板Ｗ２が水平状態になったことを検出すると、吊下モータ４８を停止させて吊下部材４４による引き上げを停止するようになっている。

自重による下方への撓みがなくなり上基板Ｗ２が水平、即ち下基板Ｗ１と平行になると、制御装置６０は、支承モータ３７及び吊下モータ４８を同期回転制御して吊下部材４４及び各支承ロッド３６を同期させて下動させる。つまり、上基板Ｗ２を水平状態に保持させながら、図３（ｂ）に示すように、下基板Ｗ１の上面に当接するまで下降させる。従って、上基板Ｗ２の下面全体と下基板Ｗ１の上面全体が同時に当接させることができる。

制御装置６０は、以後、ロードセンサ４１からの検出信号に基づいて、下基板Ｗ１に加える荷重を制御しながら吊下部材４４及び各支承ロッド３６を下動させる。このとき、制御装置６０は、アライメントカメラＣＡが撮像したアライメントマークの画像データから求めた下基板Ｗ１と上基板Ｗ２のずれ量に基づいて、下側定盤７（下基板Ｗ１）を移動制御してアライメントしながら吊下部材４４及び各支承ロッド３６を下動させる。

そして、制御装置６０は、上基板Ｗ２が下基板Ｗ１に対して所定の位置まで自重で押圧すると、チャンバＣ内を大気開放する。これによって、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２は、大気圧と基板Ｗ１，Ｗ２間の圧力との圧力差に起因して、さらに所定のセル厚までプレスされて重ね合わされる。このとき、上基板Ｗ２は、粘着シート５０から完全に剥離されかつ下基板Ｗ１とアライメントされた状態で貼合わされる。

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態によれば、上基板Ｗ２を保持した保持板３１の左右前後４箇所から延出した各アーム３２を下方から支承する支承ロッド３６をそれぞれ設ける。そして、各支承ロッド３６を支承モータ３７にて下動させることによって、上基板Ｗ２を下基板Ｗ１の上面に向かって案内される。また、前記保持板３１の上面中央位置に、保持板３１と上基板Ｗ２の自重でその中央部分が下方に撓むのを防止する吊下部材４４を設け、その吊下部材４４を吊下モータ４８にて下動させるようにした。

そして、各支承ロッド３６を下動させて上基板Ｗ２を下基板Ｗ１の上面に向かって下動させるとき、各支承ロッド３６の下動に同期して吊下部材４４を吊下モータ４８にて下動させる。これによって、上基板Ｗ２が自重で下方に撓むことなく水平状態を保ちながら下基板Ｗ１の上面に当接させることができる。

（２）本実施形態によれば、上基板Ｗ２が下基板Ｗ１の上面に当接した時、下基板Ｗ１に加える荷重を制御しながら吊下部材４４及び各支承ロッド３６を下動させるようにした。従って、上基板Ｗ２は下基板Ｗ１を最適な加圧力で押圧しながら貼り合わせることができる。

尚、本実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態では、吊下部材４４を保持板３１の上面中央位置の１箇所に設けたが、これを複数箇所設けて実施してもよい。

・上記実施形態では、前記実施形態では下基板Ｗ１は下側定盤７に載置した構成で説明したが、載置した下基板Ｗ１を真空チャック等で載置固定して実施してもよい。
・上記実施形態では、保持板３１は、粘着シート５０を設け、上基板Ｗ２を粘着保持するものであったが、これに限定されるものではなく、保持板３１に静電チャックを設け、上基板Ｗ２を吸着保持するように実施してもよい。

・上記実施形態では、各ロードセル４１からの検知信号に基づいて、上側基板Ｗ２の下方に撓んだ中央部分の下面が下基板Ｗ１に当接したことを検出したとき、各支承ロッド３６を下動停止させ、吊下部材４４にて上側基板Ｗ２を上方に引き上げて水平状態にした後に、その水平状態を維持しつつ貼り合わせを行った。これを、ロードセル４１を介して支承ロッド３６に当接する当てピン３３の下動位置を間隔センサにて検出し、上基板Ｗ２が下基板Ｗ１の当接する前に下動を止める。そして、保持板３１の中央部分を吊下部材４４にて吊り上げて撓みを矯正した後に、各支承ロッド３６と吊下部材４４を同期させて下動させて、上基板Ｗ２が自重で下方に撓むことなく水平状態を保ちながら下基板Ｗ１の上面に当接させるようにして実施してもよい。

・上記実施形態では、上基板Ｗ２を保持した保持板３１を下動させるごとに、吊下部材４４にて保持板３１の中央を吊り上げて撓みを矯正するようにした。これを、保持板３１を、一度、吊下部材４４にて水平状態に矯正したら、以後、吊下部材４４を制御して、その水平状態を維持し続けるようにして実施してもよい。この場合、上基板Ｗ２を下基板Ｗ１に貼り合わせる度に、保持板３１の中央を吊り上げる動作が省略でき、貼り合わせ作業時間の短縮が図れる。

・上記実施形態では、貼り合わせ直前のアライメンの機構について特に詳述しなかったが、例えば、図１において、下側容器３の側枠３ｂの左内側面と下側定盤７の左側面との間に、常に下側定盤７を左方に弾性力を付与するスプリングを配設するとともに、側枠３ｂの右外側面から貫挿され先端が下側定盤７の右側面と当接し、側枠３ｂの右外側面に設けたＸ軸モータの正逆転によって左右方向に往復移動するＸ軸アライメン桿を設ける。また、側枠３ｂの後内側面と下側定盤７の後側面との間に、常に下側定盤７を前方に弾性力を付与するスプリングを配設し、側枠３ｂの前側面から貫挿され先端が下側定盤７の前側面と当接し、側枠３ｂの前側面に設けたＹ軸モータの正逆転によって前後方向に往復移動するＹ軸アライメン桿を設ける。

そして、Ｘ軸モータ及びＹ軸モータを駆動制御することによって、下側定盤７を下側容器３に対して移動制御させて下基板Ｗ１と上基板Ｗ２とのアライメンをおこなうようにしてもよい。

・上記実施形態では、保持板３１はその左右両側面であって前後両側部の４箇所にアーム３２をそれぞれ延出形成した。これを、例えば、図６に示すように、保持板３１は左右両側面に前後方向に長いアーム３２をそれぞれ１つ延出形成して実施してもよい。

・上記実施形態では、保持板３１から延出形成したアーム３２の下面をそれぞれ下方から支承するようにした。これを、アーム３２の上面をそれぞれ上方から支承するようにして実施してもよい。

１…プレス装置、２…機台、３…下側容器、３ａ…底板、３ｂ…側枠、４…上側容器、４ａ…天板、４ｂ…側枠、４ｃ…貫挿孔、５，６…凹部、７…下側定盤、２０…上側容器昇降装置、２１…容器昇降ロッド、２２…昇降モータ、２３，３９，４６…雌ねじ孔、２４，４０，４９…雄ねじ、２５…支持凹部、２５ａ…底面、３０…粘着保持装置、３１…保持板、３２…アーム、３３…当てピン、３３ａ…下面、３５…保持板昇降装置、３６…支承ロッド、３６ａ…上面、３７…支承モータ、４１…ロードセル、４４…吊下部材、４５…フランジ、４８…吊下モータ、５０…粘着シート、６０…制御装置、６６…回転センサ、Ｃ…チャンバ、Ｄｋ…設定離間距離、Ｗ１…下基板、Ｗ２…上基板。

Claims (5)

1. 下基板を載置するステージと、
   前記ステージの上方に配置され、下面に上基板を保持する保持板と、
   前記保持板の複数箇所を上下動可能に支持し、下動して前記上基板を前記ステージに載置された前記下基板の上面に案内した後、前記上基板と前記保持板の自重を利用して、前記上基板を前記下基板に対して押圧させる案内手段と、
   前記保持板の上面に連結され、前記保持板を上方から吊下して、前記案内手段と協働して前記保持板の下方への撓み規制して前記上基板を水平に保持しながら前記下基板の上面に案内する吊下手段と
   を備えたことを特徴とする基板貼合せ装置。
2. 請求項１に記載の基板貼合せ装置において、
   前記案内手段は、
   前記保持板の左右前後４箇所から延出した各アームをそれぞれ支承する支承部材と、
   前記各支承部材を下動させる支承部材駆動手段と
   を備えたことを特徴とする基板貼合せ装置。
3. 請求項１または２に記載の基板貼合せ装置において、
   前記吊下手段は、
   前記保持板の上側面中央位置に連結された吊下部材と、
   前記吊下部材を上下動させる吊下部材駆動手段と
   を備えたことを特徴とする基板貼合せ装置。
4. 請求項３に記載の基板貼合せ装置において、
   前記保持板の左右前後４箇所の荷重をそれぞれ検出する荷重センサと、
   前記各荷重センサからの各検出結果に基づいて前記吊下部材駆動手段を制御し、前記吊下部材による前記保持板の吊下位置を調整する制御手段と
   を備えたことを特徴とする基板貼合せ装置。
5. 請求項４に記載の基板貼合せ装置において、
   前記各荷重センサは、少なくとも、前記上基板が下動して前記ステージに載置された前記下基板の上面に案内される途中から、前記上基板の下面が前記下基板の上面に当接するまでの間、前記荷重を検出することを特徴とする基板貼合せ装置。

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