專利名稱：基板粘合裝置以及基板粘合方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基板粘合裝置和基板粘合方法，詳細地說，是適合于在將液晶顯示裝置(Liquid Crystal DisprayLCD)等的2張基板制成粘合著的基板(板/パネル)時使用的基板粘合裝置和基板粘合方法。
近年來，LCD等平面顯示板，隨著在大型化、重量輕(薄型化)方面的進展，低成本化的要求進一步提高了。因此，要求粘合2張基板、制造顯示板的裝置能提高成品率、提高生產率。
背景技術：
液晶顯示板以極其狹小的間隔(數(shù)μm左右)對峙設置將多個TFT(薄膜晶體管)制成基質(マトリクス)狀的陣列基板、和形成有顏色濾光片(紅、綠、蘭)和遮光膜等的顏色濾光片(CF)基板，將液晶密封在這2張玻璃基板之間制成。為了獲得對比度，以及為了遮蓋(遮光)TFT、防止產生光漏(光リ一ク)電流而使用遮光膜。用含有熱硬化樹脂的密封材料(粘接劑)粘合陣列基板和CF基板。
在該液晶顯示板的制造工序中，將液晶密封在對峙的玻璃基板之間的液晶密封工序一般采用滴下注入法，即，將規(guī)定量的液晶滴在基板的周圍制成框狀的密封材料的框內的基板面上，在真空中粘合陣列基板和CF基板，以密封液晶。
以往，粘合2張基板(CF基板和陣列基板)，使用加壓裝置(粘合裝置)由基板加壓工序來進行粘合。該粘合裝置具備在處理室內相互對峙、上下配置的、分別保持CF基板和陣列基板的2張保持板，通過精密地保持兩保持板的平面度和上下之間的平行度，同時在使基板之間的厚度方向的間隔始終保持均勻的狀態(tài)下，使兩基板接近，由此進行粘合。例如在專利文獻1中分開了與這樣的粘合裝置有關的現(xiàn)有技術。
專利文獻1日本專利公報特開2002-323694號但是，上述那樣的現(xiàn)有的粘合裝置存在的問題是，為了減小在使處理室內為真空時由于與外部(大氣壓)的壓差而產生的保持板的變形，受到壓差的影響的部位需要有很高的剛性，因此，裝置的重量增加了，或裝置體積增大了等。
近年來，隨著基板的大型化、薄型化，在加工階段使保持板單體的平面度確保有一定的精度是很困難的，難以高精度地保持兩基板的平行度。因此，在粘合大型和薄型的基板時，特別容易產生粘合時的錯位和基板間隔不均勻現(xiàn)象。
這樣的基板錯位和基板間隔不均勻，是來自遮光部的漏光和顯示不均勻等顯示不良現(xiàn)象的原因，難以制成穩(wěn)定的產品，是成品率降低的主要原因。

發(fā)明內容
本發(fā)明是為解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種能高精度且容易進行基板粘合的基板粘合裝置和基板粘合方法。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一、二、九方面，粘合分別保持在配置于處理室內的相互對峙的第1和第2保持板上的2張基板的基板粘合裝置，具備檢測作用在上述2張基板上的載荷的多個載荷檢測機構；與上述多個載荷檢測機構對應設置的、使其產生粘合上述2張基板的加工壓力的多個加壓機構，能根據(jù)由上述多個載荷檢測機構分別檢測的載荷變化、分別調整由上述多個加壓機構產生的加工壓力。根據(jù)該結構，能使第1保持板和第2保持板、即，使第1基板和第2基板的平行度保持均勻，而且能高精度地進行粘合。其結果是，能防止基板錯位和基板間隔不均勻，能減少顯示不良現(xiàn)象。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，分別將第1基板和第2基板保持在配置于處理室內的相互對峙的第1保持板和第2保持板上、使上述第1保持板靠近上述第2保持板，粘合上述第1基板和上述第2基板的基板粘合裝置，具備根據(jù)作用在上述第1保持板上的載荷的分布矯正粘合上述第1和第2基板的加工壓力的多個加壓矯正機構。根據(jù)該結構，能使第1保持板和第2保持板、即，使第1基板和第2基板的平行度保持均勻，而且能高精度地進行粘合。其結果是，能防止基板錯位和基板間隔不均勻，能減少顯示不良現(xiàn)象。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，上述加壓矯正機構具備載荷檢測機構和加壓機構。載荷檢測機構檢測作用在上述第1保持板上的載荷。而且，加壓機構根據(jù)由上述載荷檢測機構檢測的載荷變化產生上述加工壓力。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，具備依據(jù)上述各載荷檢測機構的輸出，計算作用在上述第1保持板上的載荷總和，根據(jù)該計算的載荷總和的減少部分確定由上述各加壓機構產生的加工壓力的控制部。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，上述控制部，計算上述載荷總和的減少部分的平均值，根據(jù)該平均值和由上述各載荷檢測機構檢測的載荷的減少部分的差，確定由上述各加壓機構產生的加工壓力。因此，能使載荷分布保持均勻地進行粘合。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，對上述各載荷檢測機構記錄由上述各載荷檢測機構檢測的載荷變化的傾向，預先針對各載荷變化傾向矯正由上述各加壓機構產生的加工壓力。因此，能更加高速且很容易地進行粘合作業(yè)。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，上述第1保持板通過多個支柱能上下移動地懸吊支承在支承板上，具備相對上述處理室將上述第1保持板和上述多個支柱連接成一體的、允許上述第1保持板上下移動、同時限制向水平方向移動的防錯位機構。因此，能防止在加壓時第1保持板錯位。
根據(jù)本發(fā)明的第八、十方面，分別將第1基板和第2基板保持在配置于處理室內的相互對峙的第1保持板和第2保持板上、使上述第1保持板靠近上述第2保持板，粘合上述第1基板和上述第2基板的基板粘合裝置，具備檢測作用在上述第1保持板上的載荷的載荷檢測機構；根據(jù)作用在上述第1保持板上的載荷分布，矯正上述第1保持板的相對水平面的傾角的多個角度矯正機構。根據(jù)該結構，能使第1保持板和第2保持板、即，使第1基板和第2基板的平行度保持均勻，而且能高精度地進行粘合。其結果是，能防止基板錯位和基板間隔不均勻，能減少顯示不良現(xiàn)象。而且，由于分別進行加壓控制和兩基板的平行度的矯正控制，所以能簡化控制。


圖1是表示第一實施例的粘合裝置的主視圖。
圖2是圖1的粘合裝置的俯視圖。
圖3是圖1的粘合裝置的局部放大圖。
圖4是表示萬向接頭的俯視圖。
圖5是用于說明圖1的粘合裝置的控制機構的方框圖。
圖6是用于說明第二實施例的側視圖。
圖7是沿圖6的A-A線剖切的剖視圖。
具體實施例方式
(第一實施例)以下，依據(jù)圖1～圖5對將本發(fā)明具體化了的第一實施例進行說明。
圖1是表示第一實施例的基板粘合裝置(以下稱為粘合裝置)10的簡要結構的主視圖，圖2是粘合裝置10的俯視圖，圖3是粘合裝置10的局部放大圖。該粘合裝置10粘合預先在任意一個上滴下液晶供給的2種第1和第2基板W1、W2，制成液晶顯示板。
而且，用本實施形式制成的液晶顯示板是有源基質型液晶顯示板，第1基板W1是形成有顏色濾光片或遮光膜等的顏色濾光片基板(CF基板)，第2基板W2是形成有TFT等的陣列基板(TFT基板)。在這種情況下，例如在第2基板W2的周圍(粘合面一側)涂敷密封材料使其成框狀，在該框內的基板面上滴下規(guī)定量的液晶，將兩基板W1、W2輸送到粘合裝置10。
該粘合裝置10具備基座板11和固定在該基座板11上的支架總成12。而且，基座板11和支架總成12用具有足夠高的剛性的材質制成。在支架總成12的內側具有作為處理室的內腔13，內腔13上下分割，由上側容器13a和下側容器13b構成。在內腔13的開口部、即在上側容器13a和下側容器13b接觸的地方，如圖13所示，設有用于密封它們之間、保持內腔13的氣密狀態(tài)的“O”形圈13c。
下側容器13b支承在支架總成12上，上側容器13a用內腔開閉部14能上下活動地支承著。內腔開閉部14是在其一端(在圖1中為上端)形成有外螺紋的絲杠，與安裝在上側容器13a上的內螺紋旋合構成滾珠絲杠15。該絲杠的另一端(在圖1中為下端)連接在減速器16上，該絲杠通過齒輪箱18由圖2所示的馬達17驅動旋轉。
因此，若由馬達17使絲杠正反向旋轉的話，其旋轉動作通過滾珠絲杠15變換成直線動作，上側容器13a能相對下側容器13b上下運動。因此，內腔13做開閉動作。
在內腔13內，對峙設有作為吸附保持第1基板W1(CF基板)的第1保持板的加壓板19、和作為吸附保持第2基板W2(TFT基板)的第2保持板的工作臺20。加壓板19和工作臺20作用有吸引吸附力和靜電吸附力中的至少一種力，具有分別吸附保持第1基板W1和第2基板W2的機構。
工作臺20由設置在基座板11上的定位載物臺21支承著，且使其能在水平方向(X方向和Y方向)移動以及能在水平方向旋轉(θ方向)。詳細地說，在定位載物臺21上立設有多個(在本實施例為4個)支柱22，通過各支柱22支承在定位載物臺21上。而且，定位載物臺21能由載物臺驅動馬達使其水平移動，而載物臺驅動馬達由來自后述的馬達驅動器的控制脈沖進行驅動。
在該定位載物臺21和下側容器13b之間，繞上述各支柱22分別設有作為保持內腔13氣密狀態(tài)的彈性體的波紋管23。波紋管23在兩端的法蘭部具有“O”形圈，由該“O”形圈對定位載物臺21和下側容器13b之間進行密封。
加壓板19能上下方向(Z方向)移動地由支承板24懸吊支承著。詳細地說，多個(在本實施例是4個)支柱25用螺母26固定在支承板24上，而螺母26旋(螺紋擰)合在在支柱25的上端形成的螺紋上。而且，如圖3所示，各支柱25插入在安裝在上側容器13a上的固定部件27的插通孔27a中，安裝在加壓板19的上面(外面)。
固定部件27和支柱25通過作為防錯位機構的萬向接頭28連接成一體。如圖4所示，萬向接頭28大致為圓形，相對在其中央形成的插通孔28a的中心連接內側環(huán)28b和外側環(huán)28c制成。該萬向接頭28安裝在固定部件27的下面，緊固該固定部件27和外側環(huán)28c。另外，上述支柱25插入在固定部件27和萬向接頭28的各插通孔27a、28a中，緊固該支柱25和內側環(huán)28b。即，各支柱25被分別固定在加壓板19和內腔13(具體地說是上側容器13a)上。
該萬向接頭28能限制各支柱25相對內腔13沿水平方向、即向萬向接頭28的徑向移動。另一方面，允許各支柱25相對內腔13向上下方向、即向萬向接頭28的軸向移動。因此，在粘合時加壓板19能上下移動，另一方面，能防止該加壓板19橫向錯位。
如圖1所示，在支承板24和上側容器13a之間，圍繞各支柱25設有作為保持內腔13的氣密狀態(tài)的彈性體的波紋管29。與上述同樣，該波紋管29在兩端的法蘭部具有“O”形圈，由該“O”形圈對支承板24和上側容器13a之間進行密封。
支承板24由被后述的電空調節(jié)器驅動的、作為加壓機構的加壓空氣彈簧30使其上下移動。在該支承板24和加壓空氣彈簧30之間設有作為載荷檢測機構的負載傳感器31，該負載傳感器抵在支承板24的下面，根據(jù)該支承板24所承受的壓力檢測粘合時的載荷。
又，上述支承板24由設置在該支承板24上的多個(在本實施例為4個)加壓矯正機構32a～32d使其能上下移動。詳細地說，在上側容器13a的上面立設有分別與各加壓矯正機構32a～32d相對應的導桿33，支承板24能沿各導桿33上下移動。各加壓矯正機構32a～32d配置在距支承板24的中心(即第1基板W1的中心)距離分別相等的位置上，在這種情況下，最好是配置在支承支承板24的各支柱25的附近。
各加壓矯正機構32a～32d分別具備作為加壓機構的帶編碼器的馬達34a～34d、用各馬達34a～34d驅動的絲杠35和分別作為載荷檢測機構的負載傳感器36a～36d。馬達34a～34d由來自后述的馬達驅動器的控制脈沖驅動其旋轉，其驅動力傳遞到各滾珠絲杠35。
各滾珠絲杠35與第一線性導軌37連接，該第一線性導軌37能沿安裝在各自對應的馬達34a～34d上的導桿38上下移動。該導桿38固定在支承板24上，支承板24安裝在設計成能沿上述導桿33上下活動的第二線性導軌39上。
各負載傳感器36a～36d設置在各導桿33的上端部。各負載傳感器36a～36d抵在各自對應的滾珠絲杠35的下面，根據(jù)該滾珠絲杠35所承受的壓力檢測粘合時的載荷。
這樣構成的加壓矯正機構32a～32d，在驅動馬達34a～34d向正方旋轉時，由承受該驅動力向下方移動的滾珠絲杠35，向下方推壓負載傳感器36a～36d，由于其反力，支承板24上升。相反，在驅動馬達34a～34d向相反方向旋轉時，由于各滾珠絲杠35承受其驅動力向上方移動，所以支承板24下降。
圖5是表示本實施例的粘合裝置10上的控制機構的簡要情況的方框圖。而且，與圖1相同結構的部分標同一標號。
粘合裝置10具有使加壓板19上下移動的加壓空氣彈簧30和控制馬達34a～34d的驅動的控制部41。該控制部41由一般的PLC(Programmable Logic Controllers)構成，依據(jù)負載傳感器31、36a～36d的輸出，控制分別驅動加壓空氣彈簧30和馬達34a～34d的電空調節(jié)器42以及馬達驅動器43a～43d的動作。另外，由圖像處理裝置44依據(jù)由CCD攝像頭等拍攝的用于使兩基板W1、W2的位置相吻合的基準線標記的結果計算錯位量，控制部41依據(jù)圖像處理裝置44的輸出，控制用于驅動載物臺驅動馬達45的馬達驅動器46的動作。
控制部41變換從負載傳感器31、36a～36d輸出的電信號，計算加在負載傳感器31、36a～36d上的載荷的總和。而且，在粘合時，依據(jù)從該載荷總和減少的載荷值，確認作用在兩基板W1、W2上的加工壓力。
在此，在關閉內腔13、使其處于減壓狀態(tài)(真空狀態(tài))時，施加在支承板24上的自重(基板W1、加壓板19、支柱25、加壓矯正機構32a～32d等的總重量)A、和與支柱25的截面積成比例地作用在加壓板19上的大氣壓力與內腔13內壓力的壓力差B的和(A+B)是載荷總和。該載荷總和(A+B)在使兩基板W1、W2靠近進行粘合時，它的加工壓力變成反力，逐漸減少。因此，上述控制部41在粘合時，將給與兩基板W1、W2的加工壓力作為作用在各負載傳感器31、36a～36d上的載荷總和的減少部分。
該加工壓力，雖然實際上由于顯示板(基板W1、W2)的大小和液晶、密封材料的量或種類等的不同而有所不同，但在本實施例大約為100Kg。在此，例如，在施加在支承板24上的自重A約為1000Kg、大氣壓力與內腔13內的壓力的壓力差B大約為1000Kg的情況下，載荷總和(A+B)為約2000Kg。在這種情況下，控制部41調整加工壓力，使載荷總和大約為1900Kg，即，載荷總和的減少部分為100Kg。
而且，在本實施例，負載傳感器31、36a～36d分別使用能以大約0.1Kg左右的分辨率檢測載荷總和的1/5的載荷的負載傳感器。即，如以上所述，在載荷總和大約是2000Kg的場合，各負載傳感器31、36a～36d使用能以大約0.1Kg的分辨率檢測約400Kg的載荷的負載傳感器。
控制部41計算載荷總和的減少值，使根據(jù)該計算結果施加在兩基板W1、W2上的加工壓力為一定的壓力而生成的信號，輸出到電空調節(jié)器42和馬達驅動器43a～43d。
電空調節(jié)器42響應來自該控制部41的信號，調整加壓空氣彈簧30的壓力。另外，馬達驅動器43a～43d響應來自控制部41的信號，輸出以規(guī)定的脈沖數(shù)驅動馬達34a～34d的脈沖信號。
此時，控制部41計算由各加壓矯正機構32a～32d的負載傳感器36a～36d檢測的載荷的減少部分、和由負載傳感器31、36a～36d檢測的載荷總和的減少部分的平均值的差(單位時間)，依據(jù)該計算值生成馬達34a～34d的驅動信號。
例如，在由加壓矯正機構32a的負載傳感器36a檢測的載荷的減少部分比上述平均值大的場合，表明由該加壓矯正機構32a施加的加工壓力比其它加壓矯正機構32b～32d上加工壓力大。換言之，表明加壓板19的平面出現(xiàn)傾角，破壞了加壓板19和工作臺20(第1基板W1和第2基板W2)的平行度。在這種場合，控制部41進行矯正，向提高支承板24的方向驅動加壓矯正機構32a的馬達34a，或停止驅動該馬達34a，使由該馬達34a的驅動施加在加壓板19上的載荷(加工壓力)減少到為上述平均值。
例如，在本實施例，在由各加壓矯正機構32a～32d的負載傳感器36a～36d檢測的載荷的減少部分比上述平均值大0.1Kg以上的場合，停止驅動各自對應的馬達34a～34d，由此抑制加工壓力的增加。而且，此后，在載荷的減少部分變成0.1Kg以內的場合，再次驅動已停止了的馬達，對兩基板W1、W2進行加壓。
這樣一來，由于根據(jù)來自各自對應的負載傳感器36a～36d的載荷檢測結果分別對馬達34a～34d進行驅動控制，所以，當在粘合過程中由于一端受力等原因載荷分布出現(xiàn)偏差的場合，能據(jù)此一邊矯正加壓板平面的傾角，一邊增加壓力到最終的加工壓力(約100Kg)。其結果是，能使基板W1、W2保持精確的平行度進行粘合。
而且，在本實施例，雖然依據(jù)由各負載傳感器31、36a～36d檢測的載荷檢測結果，一邊適當?shù)爻C正(調整)加工壓力一邊進行加壓，但，也可以對各加壓矯正機構32a～32d，記錄加壓板19的在平面內的載荷變化傾向，預先針對該傾向矯正加工壓力。
詳細地說，如以上所述，適當?shù)貙庸毫M行矯正，進行例如10次基板加壓工序。而且，對每個加壓矯正機構32a～32d，預先計算出馬達34a～34d的10次的平均脈沖數(shù)。根據(jù)該計算結果，保持各加壓矯正機構32a～32d上的脈沖數(shù)差，在加壓板19所產生的加工壓力達到最終的加工壓力(在本實施例大約為100Kg)之前，使由加壓空氣彈簧30和馬達34a～34d控制的加壓板19的下降速度為各自的一定速度，進行加壓。該方法能省略用于調整加工壓力的控制。其結果是，由于能簡化粘合作業(yè)，且能高速地進行粘合，所以有助于縮短顯示板的制造時間。
以下，對如以上那樣構成的粘合裝置10的作用進行說明。
粘合裝置10在將輸送過來的第1和第2基板W1、W2分別吸附保持在加壓板19和工作臺20上之后，對內腔13內進行真空排氣，將規(guī)定的氣體供給到該內腔13內。該氣體是用于PDP(Plasma DisplayPanel)的激勵氣體等反應氣體、包含氮氣、純凈干空氣等非活性氣體的置換氣體。用這些氣體進行前處理，將附著在基板或顯示元件的表面上的雜質或生成物暴露于反應氣體或置換氣體中一定時間。
該處理，使在粘合后不可開封的粘合面保持性質穩(wěn)定。第1和第2基板W1、W2在這些表面上生成氧化膜等膜，或附著空氣中的懸浮物，表面的狀態(tài)產生變化。由于該狀態(tài)的變化，各基板是不相同的，所以，不能制造穩(wěn)定的顯示板。因此，該處理能抑制膜的生成或附著雜質，另外，通過處理附著的雜質，能抑制基板表面狀態(tài)產生變化，便于使顯示板的質量穩(wěn)定。
接著，粘合裝置10，利用基準線標記，用光學機構(CCD攝像頭等)非接觸地(至少不使第1基板W1與第2基板W2上的密封材料接觸)使兩基板W1、W2對準位置。
接著，粘合裝置10對加壓空氣彈簧30的壓力和各加壓矯正機構32a～32d上的馬達34a～34d進行驅動控制，在第1基板W1與第2基板W2(具體地說是涂敷在基板W2上面的密封材料)接觸之前，使支承板24、也就是使加壓板19以例如5μm/s的一定速度下降。此時，由各負載傳感器31、36a～36d檢測的載荷總和大約為2000Kg。
若第1基板W1與第2基板W2接觸，加壓板19開始產生加工壓力，則上述載荷總和開始逐漸減少，粘合裝置10在該載荷總和從大約2000Kg變到大約1900Kg之前，即，最終加工壓力變到大約100Kg之前，一直進行加壓。此時，粘合裝置10為了使由各加壓矯正機構32a～32d的負載傳感器36a～36d檢測的載荷減少部分相對上述載荷總和的減少部分的平均值在0.1Kg以內，對馬達34a～34d進行驅動控制，一邊矯正加工壓力(即加壓板19平面的傾角)一邊進行加壓。而且，在加壓板19上開始產生加工壓力之后到該加壓板19停止移動之前的距離(下降距離)大約是100μm左右。
順便提一下，在進行該粘合時，隨著加工壓力的逐漸增加，由于該加工壓力的反力，向橫向(水平方向)移動的力作用在加壓板19上。但是，該朝向水平方向的反作用力被將懸吊支承加壓板19的支柱25和內腔13的上側容器13a連接成一體的萬向接頭28所吸收。因此，能防止隨著加工壓力的增加，加壓板19產生錯位。
在粘合裝置10進行加壓直到變成最終的加工壓力之后，打開內腔13內部，使其與大氣連通。因此，兩基板W1、W2在變成規(guī)定的元件厚度(元件間隙)的基板間隔之前，被大氣壓和兩基板W1、W2之間的壓力差均勻地壓縮。
如以上所述，根據(jù)本實施例具有以下效果(1)粘合裝置10具備加壓矯正機構32a～32d，該壓矯正機構32a～32d在粘合兩基板W1、W2時，檢測加壓板19的載荷變化，根據(jù)該載荷變化一邊調整加工壓力、使加壓板19的載荷分布均勻，一邊進行加壓。根據(jù)該結構，能根據(jù)用各加壓矯正機構32a～32d檢測的載荷變化矯正加壓板19的平面的傾角，能使加壓板19和工作臺20、也就是使兩基板W1、W2的平行度保持均勻，高精度地進行粘合。其結果是，能防止基板錯位或基板間隔不均勻，能減少顯示不良現(xiàn)象。
(2)在本實施例，根據(jù)載荷分布偏差是否在允許的范圍內(例如是否在0.1Kg以上)來調整加工壓力。根據(jù)該方法，在加壓時能極其容易地對兩基板W1、W2的平行度進行調整。
(3)由于依據(jù)多次基板加壓工序的實施情況，對每個加壓矯正機構32a～32d記錄加壓板19的載荷變化的傾向，預先針對該傾向對加壓矯正機構32a～32d上的馬達34a～34d進行驅動控制，調整加工壓力，所以，能更加高速地進行粘合作業(yè)。其結果是，便于縮短顯示板制造時間。另外，由于該方法省略了用于調整加工壓力的復雜的控制，所以，能更加簡單地進行粘合作業(yè)。
(4)具備固定在支承板24上、將懸吊支承加壓板19的支柱25一體地連接在內腔13上的萬向接頭28。因此，能防止隨著加工壓力的增加，因其反作用力使支柱25向水平方向移動。即，能防止加壓板19相對工作臺20沿水平方向移動(錯位)。另外，使用該萬向接頭28的結構，在內腔13處于減壓(真空)狀態(tài)下時，即使在由于與大氣壓力的壓差內腔13產生變形的場合，也能允許加壓板19僅上下方向移動，能可靠地防止水平方向上的錯位。
(5)在本實施例，由于能使加壓板19的載荷分布均勻，精確地保持兩基板W1、W2的平行度同時進行加壓，所以，在粘合時，能使加在密封材料上的載荷大致均勻。這意味著能用適當?shù)募庸毫M行粘合。因此，能防止由于一端接觸等原因引起的載荷分布不均、進而增大加工壓力，在粘合時，能防止由于密封材料和液晶在上下基板W1、W2之間作用有剪切力，產生粘合錯位。
(6)在本實施例，由于根據(jù)載荷變化的檢測結果矯正加壓板19的平面的傾角，所以，能使兩基板W1、W2的平行度保持均勻，很容易地進行粘合。因此，能抑制由于用高剛性的部件構成在內腔13處于減壓狀態(tài)下受到與外部的壓差的影響的部位而引起的重量增加和體積增大。
(第二實施例)以下，依據(jù)圖6和圖7對將本發(fā)明具體化了的第二實施例進行說明。
而且，在本實施例，對與上述第一實施例同樣結構的部分標同一標號，且省略其說明。
圖6是表示第二實施例的基板粘合裝置(以下稱為粘合裝置)50的簡要結構的側視圖，圖7是沿圖6所示的粘合裝置50的A-A線剖切的剖視圖。與第一實施例同樣，粘合裝置50粘合第1和第2基板W1、W2制成液晶顯示板。
如圖6所示，粘合裝置50具備內腔51，在該內腔51的上側容器51a內設有吸附保持第1基板W1的加壓板52。而且，在圖6中，省略了內腔51的下側容器和吸附保持第2基板W2的工作臺等。
加壓板52連接在萬向接頭53上，該萬向接頭53通過支柱54懸吊支承在支承板55上。萬向接頭53由覆蓋加壓板52的上面(外面一側)和外周面的第1支承部53a和與加壓板52的外周面以及第1支承部53a的內周面連接的第2支承部53b構成。
在加壓板52的上面和覆蓋加壓板52的第1支承部53a的內面之間配置有多個(在本實施例為4個)負載傳感器56a～56d，各負載傳感器56a～56d依據(jù)承受的第1支承部53a的壓力，檢測粘合時的載荷。
如圖7所示，第1支承部53a和第2支承部53b，在各自內周面和外周面鄰接的各邊(4邊)的中央用接頭57a～57d連接著。而且，在連接第1支承部53a和第2支承部53b的對峙的任意的2個邊(在圖中沿第1和第2支承部53a、53b的寬度方向的2個邊)上設有角度矯正機構58a、58b。
角度矯正機構58a、58b分別具備馬達59a、59b和上述接頭57a、57b，使其能依據(jù)馬達59a、59b的驅動，調整第2支承部53b的長度方向的水平角度(相對水平面的傾角)。
第2支承部53b和加壓板52，在各自內周面和外周面鄰接的各邊(4邊)的中央用接頭60a～60d連接著。而且，在連接第2支承部53b和加壓板52的對峙的任意的2個邊(在圖中沿第2支承部53b和加壓板52的長度方向的2個邊)上設有角度矯正機構58c、58d。
角度矯正機構58c、58d分別具備馬達59c、59d和上述接頭60c、60d，使其能依據(jù)馬達59c、59d的驅動，調整加壓板52的寬度方向的水平角度。
這樣構成的粘合裝置50，當在加壓板52上產生加工壓力時，由各負載傳感器56a～56d檢測的載荷變化被輸出到圖未示的控制部(PLC)，依據(jù)來自該控制部的信號，驅動控制分別與各負載傳感器56a～56d對應的馬達59a～59d。
例如，在由負載傳感器56a檢測的載荷的減少部分比其它負載傳感器56b～56d上的載荷的減少部分大時(即比載荷總和的減少部分的平均值大時)，沿提高加壓板52的方向驅動角度矯正機構58a的馬達59a。因此，與第一實施例同樣，能依據(jù)各負載傳感器56a～56d的載荷檢測結果，矯正加壓板52的傾角，使該加壓板52的載荷分布均勻。
根據(jù)以上所述的本實施例，在第一實施例具有的效果的基礎上，還具有以下的效果(1)在本實施例，對于使加壓板52產生加工壓力的機構來說，具備調整該加壓板52的平行度的獨立的角度矯正機構58a～58d。根據(jù)該結構，由于能分別進行使加壓板52產生加工壓力的控制和角度矯正機構58a～58d的控制，所以，能簡化控制。
而且，上述各實施例也可以用以下形式進行實施·在第一實施例，雖然用4個負載傳感器36a～36d檢測第1基板W1周緣的載荷，但也不限于4個。即，根據(jù)第1和第2基板W1、W2的尺寸等，也可以設置2個或3個、或者5個以上。而且，第二
·在第一實施例，也可以根據(jù)制成的顯示板的不同，省略檢測加壓板19(第1基板W1)的中央附近的載荷的負載傳感器31和作為加壓機構的加壓空氣彈簧30。
·在第一實施例中的負載傳感器36a～36d的配置并不限于圖2所示的位置。各負載傳感器36a～36d的配置，可以根據(jù)第1和第2基板W1、W2的尺寸的不同做適當?shù)淖兏蔷嘀С邪?4的中心(即第1基板W1的中心)距離分別相等的位置，只要是能檢測第1基板W1的周緣的載荷的位置就行。此時，最好是在支柱25的附近，能檢測第1基板W1的4個角部附近的載荷的配置為好。而且，即使對于第二實施例中的負載傳感器56a～56d的配置來說，同樣也不限于圖7所示的位置。
匯總上述各實施例的特征如下(附注1)一種粘合分別保持在配置于處理室內的相互對峙的第1和第2保持板上的2張基板的基板粘合裝置，其特征是具備
檢測作用在上述2張基板上的載荷的多個載荷檢測機構；與上述多個載荷檢測機構對應設置的、使其產生粘合上述2張基板的加工壓力的多個加壓機構，能根據(jù)由上述多個載荷檢測機構分別檢測的載荷變化分別調整由上述多個加壓機構產生的加工壓力。
(附注2)一種分別將第1基板和第2基板保持在配置于處理室內的相互對峙的第1保持板和第2保持板上、使上述第1保持板靠近上述第2保持板，粘合上述第1基板和上述第2基板的基板粘合裝置，其特征是具備根據(jù)作用在上述第1保持板上的載荷的分布、矯正粘合上述第1和第2基板的加工壓力的多個加壓矯正機構。
(附注3)附注2所記載的基板粘合裝置的特征是上述加壓矯正機構具備檢測作用在上述第1保持板上的載荷的載荷檢測機構；根據(jù)由上述載荷檢測機構檢測的載荷變化，使其產生上述加工壓力的加壓機構。
(附注4)附注3所記載的基板粘合裝置，其特征是具備控制部，該控制部依據(jù)上述各載荷檢測機構的輸出，計算作用在上述第1保持板上的載荷總和，根據(jù)該計算的載荷總和的減少部分確定由上述各加壓機構產生的加工壓力。
(附注5)附注4所記載的基板粘合裝置，其特征是上述控制部，計算上述載荷總和的減少部分的平均值，根據(jù)該平均值和由上述各載荷檢測機構檢測的載荷的減少部分的差，確定由上述各加壓機構產生的加工壓力。
(附注6)附注5所記載的基板粘合裝置，其特征是上述控制部，在由上述載荷檢測機構檢測的載荷的減少部分比上述平均值大時，與該載荷檢測機構對應的上述加壓機構停止提供加工壓力。
(附注7)附注5所記載的基板粘合裝置，其特征是上述控制部，在由上述載荷檢測機構檢測的載荷的減少部分比上述平均值大時，與該載荷檢測機構對應的上述加壓機構減少加工壓力。
(附注8)附注3至7的任意一項所記載的基板粘合裝置，其特征是對上述各載荷檢測機構記錄由上述各載荷檢測機構檢測的載荷變化的傾向，預先針對各載荷變化傾向矯正由上述各加壓機構產生的加工壓力。
(附注9)附注3至8的任意一項所記載的基板粘合裝置，其特征是上述各載荷檢測機構配置在距上述第1基板的中心為分別相等距離的位置上，檢測上述第1基板的周緣附近的載荷，上述各加壓機構配置在分別與上述各載荷檢測機構對應的位置上。
(附注10)附注9所記載的基板粘合裝置，其特征是上述各載荷檢測機構檢測上述第1基板的4個角部附近的載荷。
(附注11)附注2至10的任意一項所記載的基板粘合裝置，其特征是在上述第1保持板的中心位置上還設有檢測作用在上述第1保持板的載荷的載荷檢測機構和根據(jù)由該載荷檢測機構檢測的載荷變化產生上述加工壓力的加壓機構。
(附注12)附注1至11的任意一項所記載的基板粘合裝置，其特征是上述第1保持板通過多個支柱能上下移動地懸吊支承在支承板上，具備相對上述處理室將上述第1保持板和上述多個支柱連接成一體的、允許上述第1保持板上下移動、同時限制向水平方向移動的防錯位機構。
(附注13)一種基板粘合裝置分別將第1基板和第2基板保持在配置于處理室內的相互對峙的第1保持板和第2保持板上、使上述第1保持板靠近上述第2保持板，粘合上述第1基板和第2基板，其特征是具備檢測作用在上述第1保持板上的載荷的載荷檢測機構；根據(jù)作用在上述第1保持板上的載荷分布，矯正上述第1保持板的相對水平面的傾角的多個角度矯正機構。
(附注14)一種粘合分別保持在配置于處理室內的相互對峙的第1和第2保持板上的2張基板的基板粘合方法，其特征是在多處檢測作用在上述2張基板上的載荷，根據(jù)該檢測的載荷變化情況矯正粘合上述2張基板的加工壓力。
(附注15)一種粘合分別保持在配置于處理室內的相互對峙的第1和第2保持板上的2張基板的基板粘合方法，其特征是在多處檢測作用在上述2張基板上的載荷，根據(jù)該檢測的載荷變化情況矯正上述第1和第2保持板中的至少一個保持板的相對水平面的傾角。
如以上詳細描述的那樣，根據(jù)本發(fā)明能提供一種能高精度且很容易地進行基板粘合的基板粘合裝置和基板粘合方法。
權利要求
1.一種基板粘合裝置，粘合分別保持在配置于處理室內的相互對峙的第1和第2保持板上的2張基板，其特征是具備檢測作用在上述2張基板上的載荷的多個載荷檢測機構；與上述多個載荷檢測機構對應設置的、產生粘合上述2張基板的加工壓力的多個加壓機構，能根據(jù)由上述多個載荷檢測機構分別檢測的載荷變化分別調整由上述多個加壓機構產生的加工壓力。
2.一種基板粘合裝置，分別將第1基板和第2基板保持在配置于處理室內的相互對峙的第1保持板和第2保持板上、使上述第1保持板靠近上述第2保持板，粘合上述第1基板和上述第2基板，其特征是具備根據(jù)作用在上述第1保持板上的載荷的分布、矯正粘合上述第1和第2基板的加工壓力的多個加壓矯正機構。
3.根據(jù)權利要求2的基板粘合裝置，其特征是上述加壓矯正機構具備檢測作用在上述第1保持板上的載荷的載荷檢測機構；根據(jù)由上述載荷檢測機構檢測的載荷變化，使其產生上述加工壓力的加壓機構。
4.根據(jù)權利要求3的基板粘合裝置，其特征是具備控制部，該控制部依據(jù)上述各載荷檢測機構的輸出，計算作用在上述第1保持板上的載荷總和，根據(jù)該計算的載荷總和的減少部分確定由上述各加壓機構產生的加工壓力。
5.根據(jù)權利要求4的基板粘合裝置，其特征是上述控制部，計算上述載荷總和的減少部分的平均值，根據(jù)該平均值和由上述各載荷檢測機構檢測的載荷的減少部分的差，確定由上述各加壓機構產生的加工壓力。
6.根據(jù)權利要求3至5任意一項的基板粘合裝置，其特征是對上述各載荷檢測機構記錄由上述各載荷檢測機構檢測的載荷變化的傾向，預先針對各載荷變化傾向矯正由上述各加壓機構產生的加工壓力。
7.根據(jù)權利要求1至6任意一項的基板粘合裝置，其特征是上述第1保持板通過多個支柱能上下移動地懸吊支承在支承板上，具備相對上述處理室將上述第1保持板和上述多個支柱連接成一體的、允許上述第1保持板上下移動、同時限制向水平方向移動的防錯位機構。
8.一種基板粘合裝置，分別將第1基板和第2基板保持在配置于處理室內的相互對峙的第1保持板和第2保持板上、使上述第1保持板靠近上述第2保持板，粘合上述第1基板和上述第2基板，其特征是具備檢測作用在上述第1保持板上的載荷的載荷檢測機構；根據(jù)作用在上述第1保持板上的載荷分布，矯正上述第1保持板的相對水平面的傾角的多個角度矯正機構。
9.一種粘合分別保持在配置于處理室內的相互對峙的第1和第2保持板上的2張基板的基板粘合方法，其特征是在多處檢測作用在上述2張基板上的載荷，根據(jù)該檢測的載荷變化情況矯正粘合上述2張基板的加工壓力。
10.一種粘合分別保持在配置于處理室內的相互對峙的第1和第2保持板上的2張基板的基板粘合方法，其特征是在多處檢測作用在上述2張基板上的載荷，根據(jù)該檢測的載荷變化情況矯正上述第1和第2保持板中的至少一個保持板的相對水平面的傾角。
全文摘要
一種能高精度且很容易地進行基板粘合的基板粘合裝置。該粘合裝置(10)具備在粘合兩基板(W1、W2)時，檢測加壓板(19)的載荷變化，根據(jù)該載荷變化一邊調整加工壓力一邊進行加壓，以使加壓板(19)的載荷分布均勻的加壓矯正機構(32a～32d)。
文檔編號G02F1/1339GK1530714SQ20041000377
公開日2004年9月22日 申請日期2004年1月30日 優(yōu)先權日2003年3月11日
發(fā)明者遠藤茂, 伊藤彰悅, 門脇徹二, 宮島良政, 二, 悅, 政 申請人:富士通株式會社