專利名稱：基板粘結(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基板粘結(jié)裝置，特別涉及分別保持在真空腔
(chamber)內(nèi)粘結(jié)的各基板并使其相對、減小間隔進行粘結(jié)的適宜 于液晶顯示面板等的組裝的基板粘結(jié)裝置。
背景技術(shù)：
在液晶顯示面板的制造中有這樣的工序把設(shè)置有透明電極或薄 膜晶體管陣列的2張玻璃基板以數(shù)pm左右的極其接近的間隔通過設(shè) 置在基板邊緣部分的粘結(jié)劑(以下也稱作密封劑)來進行粘結(jié)(后面， 將粘結(jié)后的基板稱作單元(cell))，在這樣形成的空間內(nèi)密封液晶。
在液晶的密封中有這樣的方法，以不設(shè)置注入口的方式在封有密 封劑的模型(pattern)上描畫之后的一個基板上滴下液晶，在真空腔 內(nèi)、在上述一個基板上配置另一個基板，使上下基板接近而進行粘結(jié)。 在專利文獻1中公開了為了對該真空腔內(nèi)搬入.輸出基板而設(shè)置預(yù)備 室，使真空腔內(nèi)和預(yù)備室具有同樣氣氛，以進行基板的放入和取出。
[專利文獻1特開2001-305563號公報
在上述現(xiàn)有技術(shù)中，為了在放入取出基板時使預(yù)備室和真空腔內(nèi) 具有同樣氣氛，從大氣狀態(tài)到真空狀態(tài)需要時間，成為提高基板生產(chǎn) 性的瓶頸。特別是當將2張基板搬入預(yù)備室以及從預(yù)備室向粘結(jié)室搬 入時，為了一張一張地輸送，有必要使從預(yù)備室到粘結(jié)室為大氣狀態(tài)。 另外，在專利文獻l中基板的輸送采用在滾輪上搭載基板而輸送的方 式，但有劃傷基板或由于基板在滾輪上移動而產(chǎn)生的摩擦導(dǎo)致生成塵 埃的擔心。并且，采用的結(jié)構(gòu)是，當在粘結(jié)室的加壓板上保持基板時， 使用吸引吸附機構(gòu)吸起上基板，然后使靜電吸附力作用使其保持在載 臺表面，但由于具有2個吸附機構(gòu)、加壓板的構(gòu)造變得復(fù)雜，在切換
控制吸引吸附和靜電吸附時，基板有可能從加壓板表面偏移并墜落， 有必要預(yù)先設(shè)置基板托等。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)性高的基板粘結(jié)裝置，該裝 置設(shè)置有基板接收保持機構(gòu)，該機構(gòu)在真空狀態(tài)下從機器手確實地接 收上基板并保持在上載臺表面，從而可高精度且高速地進行基板粘結(jié)。
實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的特征在于，采用這樣的結(jié)構(gòu)在第2腔 內(nèi)的上栽臺上設(shè)置可上下移動的靜電吸附機構(gòu)，在從機器手接收基板 時，從栽臺表面下降上述靜電吸附機構(gòu)并使其接觸機器手上的基板面， 對靜電吸附機構(gòu)通電并保持基板，在該狀態(tài)下將靜電吸附機構(gòu)引導(dǎo)至 上載臺表面并維持保持，并且，采用的結(jié)構(gòu)包括搬入粘結(jié)前的2張基 板的第l腔，進行基板粘結(jié)的第2腔以及輸出粘結(jié)后的基板的第3腔， 進行可變控制使第l腔內(nèi)部和第3腔內(nèi)部從大氣壓變?yōu)橹姓婵諣顟B(tài)， 進行可變控制使第2腔從中真空變?yōu)楦哒婵铡?br> 根據(jù)本發(fā)明的基板粘結(jié)裝置，在中真空狀態(tài)下能將上基板確實地 接收并保持在上載臺上，并且在粘結(jié)時可使最必要的從大氣壓變?yōu)楦?真空狀態(tài)的真空排氣時間為短時間而進行粘結(jié)，而且可以高精度進行 真空中的基板的粘結(jié)。


圖l為示出本發(fā)明的一個實施方式的基板粘結(jié)裝置的結(jié)構(gòu)的斷面圖。
圖2為設(shè)置在上栽臺的可動式靜電吸附機構(gòu)的概略圖。 圖3為圖1的基板粘結(jié)裝置的動作流程圖。 圖4為示出了圖3的基板粘結(jié)裝置的動作流程的接續(xù)的圖。 圖5為示出了圖4的基板粘結(jié)裝置的動作流程的接續(xù)的圖。
具體實施例方式
下面，基于

本發(fā)明的一個實施例。在圖1中，本發(fā)明的 基板粘結(jié)裝置1在上下任一方的基板上涂敷密封劑(粘結(jié)劑)，具有
搬入滴有液晶的下基板和上基板的第1腔Cl(有時也稱作基板前處理 室或基板搬入室)，作為粘結(jié)上下2張基板的真空粘結(jié)室的第2腔C2, 以及輸出粘結(jié)完畢的基板(液晶面板)的第3腔C3 (有時也稱作基板 后處理室或基板輸出室)。為了分別搬入2張基板(上基板30和下基 板31)，在第1腔Cl內(nèi)設(shè)置有上基板搬入用的機器手Rl和下基板 搬入用的機器手R2。并且在第3腔C3中設(shè)置有用于輸出粘結(jié)完畢的 液晶面板的輸出用機器手R3。并且，在第1腔C1的入口側(cè)設(shè)置有第 1門閥2，在第1腔C1和第2腔C2之間設(shè)置有第1閘門岡3。同樣 地，在第2腔C2和第3腔C3之間設(shè)置有第2閘門閥4，在第3腔 C3的出口側(cè)設(shè)置有第2門閥5。
并且，對第1腔Cl進行減壓的真空泵6、向上下基板搬入用的 機器手Rl、 R2提供用于吸引吸附基板的負壓的真空泵7、和向第1 腔C1內(nèi)提供要凈化的氮氣的氮氣供給源20相連接。并且，在向各個 腔內(nèi)提供氮氣的各個配管上設(shè)置有閥(NV1 3)。
在第2腔C2的內(nèi)部設(shè)置有載置下基板31的下載臺8和吸附保持 上基板30的上載臺(加壓板)9。另外在第2腔C2的外側(cè)設(shè)置有使 第2腔內(nèi)部為真空的真空泵10和渦輪分子泵11。并且，在渦輪分子 泵11的吸入側(cè)設(shè)置有第3閘門閥21。
并且，如圖2所示，在上載臺9上設(shè)置有1個或者多個具有相對
構(gòu))。利用該可移動的靜電吸附機構(gòu)25從上基板搬入用機器手R1接 收上基板30，并舉升至上栽臺9表面。靜電吸附機構(gòu)25的吸附面具 有預(yù)定面積。在本實施例中以可形成吸附電極的方式，按與上載臺9 的長度方向大致相同的長度、具有預(yù)定的寬度而形成。因此，在上載 臺9表面的保持上基板30的一面?zhèn)仍O(shè)置有凹部，使得可移動的靜電吸 附機構(gòu)25的靜電吸附面與栽臺表面一致。雖然未圖示，但在支持該靜 電吸附機構(gòu)25的支持臂26的端部設(shè)置有上下移動靜電吸附機構(gòu)25
的驅(qū)動機構(gòu)。通過使該驅(qū)動機構(gòu)動作，可使靜電吸附機構(gòu)25從上栽臺 9表面突出，并且可返回原來的位置。
當將上基板30從上基板搬入用機器手R1接收到上載臺9時，使 靜電吸附機構(gòu)25下降直至靜電吸附機構(gòu)25的表面接觸上基板搬入用 機器手Rl上的上基板30表面的位置，由使靜電吸附力作用并在靜電 吸附機構(gòu)25上保持上基板30，在該狀態(tài)下使靜電吸附機構(gòu)25上升直 至上載臺9表面。在上載臺9表面，除了可移動的靜電吸附機構(gòu)25， 還設(shè)置有固定在上栽臺表面的固定式靜電吸附機構(gòu)或者粘著吸附機構(gòu) 用作將上基板30固定在上栽臺9表面的保持機構(gòu)17。使可移動的靜 電吸附機構(gòu)25上升，當上基板30的基板保持面與上載臺9表面接觸 時，固定的保持機構(gòu)17動作，確實地在上栽臺表面保持上基板。并且， 即便第2腔為中真空狀態(tài)、上基板30的保持面?zhèn)群挽o電吸附機構(gòu)表面 之間有間隙，為了接收上基板而設(shè)置的靜電吸附機構(gòu)25也幾乎不會產(chǎn) 生放電。
并且，在下載臺8上設(shè)置有接收并臨時保持下基板31的多個吸 引吸附孔，與真空泵12連接。并且設(shè)置有靜電吸附機構(gòu)或粘著吸附機 構(gòu)用作在高真空中用于固定保持的保持卡盤(chuck) 18。并且，當用 于下載臺8中的保持卡盤18所用的是使粘著力作用的時，可使粘著力 部分地發(fā)揮作用。并且，為了從下基板輸送用機器手R2接收下基板 31,并且將粘結(jié)完畢的基板(液晶面板)傳遞給輸出用機器手R3，在 下栽臺8側(cè)設(shè)置具有多個接收卡爪的基板提升器19，使得液晶面板從 下栽臺8表面脫離、并且輸出用機器手R3可插入下載臺8表面和液 晶面板之間。
并且，在第3腔C3上設(shè)置有提供用于吸引吸附的負壓的吸附 用真空泵15以使在輸出粘結(jié)后的基板時栽置于輸出用機器手R3的液 晶面板不偏移、以及使第3腔C3內(nèi)部為負壓的真空泵16。并且，在 第3腔C3內(nèi)部連接有凈化(川一- )氮氣的氮氣供給源20。
并且，在笫1 第3的各腔內(nèi)分別設(shè)置有壓力計P1 P3，利用這些 壓力計，基于測量結(jié)果對各真空泵、氮氣供給閥和閘門閥等進行動作
控制，從而控制各腔的真空狀態(tài)。
在本實施例中，進行粘結(jié)的第2腔C2在輸出粘結(jié)后的基板時也 維持預(yù)定的真空度(20Kpa左右以后稱作中真空)，進行控制4吏得 在搬入進行粘結(jié)的上下基板之后使第2腔C2返回高真空(0.7Pa)。 所以，在開放各個第1和第2閘門閥3和4時返回至預(yù)定的真空度。 并且，在使第2腔C2從高真空變?yōu)橹姓婵諘r，通過氮氣凈化，不受 大氣中的水分影響。
并且，為了如上所述控制各腔內(nèi)的真空度，將基板搬入第1腔 Cl內(nèi)時是當然的，在維持預(yù)定的真空度(中真空)的狀態(tài)下，在從第 1腔Cl搬入第2腔C2時，通過在上或下基板搬入用機器手上吸引吸 附上或下基板可進行保持。
下面，使用圖3、圖4、圖5所示的流程說明本裝置的動作。 在圖3 圖5中示出了在進行本發(fā)明的基板粘結(jié)時的流程。 首先，為了將進行粘結(jié)的上下基板3(K 31接收傳遞至笫1腔C1 內(nèi)的上下基板搬入用機器手R1、R2，開放第1腔C1的入口的第1門 閥2 (步驟IOO)。接著，驅(qū)動真空泵7，同時操作三通閥VI、 V2將 負壓送到各基板搬入用機器手的基板保持部分。然后，在第l腔內(nèi)的 上基板輸送用機器手Rl上吸引吸附上基板30，搬入到第1腔(步驟 101)。同樣地在第1腔內(nèi)的下基板輸送用機器手R2上吸引吸附下基 板31,搬入到第l腔內(nèi)(步驟102)。在向第l腔內(nèi)搬入上下基板完 畢之后，關(guān)閉第1門閥2 (步驟103)。關(guān)閉第1門閥2之后，使真 空泵6動作進行排氣直至第1腔內(nèi)部成為中等程度的真空度(步驟 104、 105),
第l腔內(nèi)部由于通過吸引吸附而保持著基板，常常由于微小的泄 漏、腔內(nèi)的氣體被吸出。因此從閥NV1提供與排出量等量的氮氣，將 中真空狀態(tài)維持為一定。由于，在中真空狀態(tài)下通過吸引吸附而保持 基板時從第1到笫3腔均有微小泄漏，所以進行控制以打開閉合閥 NV1 NV3，供給、停止氮氣，從而各腔的內(nèi)壓成為一定。
在使第1腔C1變?yōu)橹姓婵諘r，第2腔成為中真空狀態(tài)。并且，
既可以在高真空狀態(tài)下對先搬入的上下基板進行粘結(jié)作業(yè)，也可以對 先搬入的、粘結(jié)完畢的基板(液晶面板)進行輸出作業(yè)(在該情況下
第2腔和第3腔都是中真空狀態(tài))。在本實施例中，對第2腔內(nèi)為待 機狀態(tài)、無基板等的狀態(tài)進行說明。
當?shù)?腔內(nèi)變?yōu)橹姓婵諣顟B(tài)時，開放第1腔閥3 (步驟106)。 當打開第1門閥3時使分別保持上下基板的上或下基板輸送用機器手 Rl、 R2動作，將各個上或下基板30、 31傳遞至第2腔C2內(nèi)的上載 臺9和下栽臺8。并且，在上栽臺9上設(shè)置有相對上栽臺表面可上下 移動的多個靜電吸附機構(gòu)25。在可移動的靜電吸附機構(gòu)25從上基板 輸送用機器手Rl接收上基板時，使靜電吸附機構(gòu)25從上載臺表面下 降，使靜電吸附面接觸或接近上基板的保持面并吸附，機器手Rl在 與腔導(dǎo)通的一側(cè)開放三通閥VI，開放吸引吸附力，將基板傳遞到靜電 吸附機構(gòu)25并后退。然后，可移動的靜電吸附機構(gòu)25上升直至位于 上栽臺9表面?？梢苿拥撵o電吸附機構(gòu)25上升至上載臺表面之后，使 設(shè)置在上栽臺9上的固定用基板保持機構(gòu)17動作，將上基板30保持 在上載臺9表面。并且此時可移動的靜電吸附機構(gòu)采用維持靜電力的 狀態(tài)。同樣地，使下基板輸送用的機器手R2動作，將機器手上的下 基板31搬入到下載臺8表面。在下載臺8上，使基板提升器19上升， 從下基板搬入用的機器手R2接收下基板31。然后，使上下基板搬入 用的機器手R1、 R2返回第l腔，同時降低基板提升器19，在下載臺 8表面搭載下基板31。并且，關(guān)閉第1門閥3 (步驟109)。此時向設(shè) 置在下栽臺8表面的多個吸引吸附口驅(qū)動真空泵12，在向栽臺提供負 壓的一側(cè)開放三通閥V4，將下基板31吸引吸附并保持在下栽臺表面。 然后，使由靜電吸附機構(gòu)或粘著吸附機構(gòu)構(gòu)成的真空中保持卡盤18 動作，將下基板31固定在下栽臺8表面。并且，上下同時進行上下基 板向第2腔內(nèi)的搬入當然也是也可以的。
上述工序完成之后，如圖4所示，第1腔C1開放第1門閥2(步 驟IIO),使第1腔C1內(nèi)部從中真空返回大氣壓(步驟lll)，準備 下一基板的搬入。并且，在第2腔內(nèi)，進行上下基板的粗定位處理(步
驟112)。對于上下基板的定位，雖然未圖示，但利用多個攝像機觀 測預(yù)先設(shè)置在各個基板上的多個定位標記，求出位置偏移量，在水平 方向上移動下載臺8而可進行。并且，該下栽臺8的驅(qū)動機構(gòu)采用的 構(gòu)成是，包括摩擦滑動部分在內(nèi)設(shè)置于第2腔C2的外部。利用皺紋 管等形成的彈性體連接設(shè)置在下載臺8上的連接軸和驅(qū)動部分之間， 使得能夠保持第2腔內(nèi)的真空狀態(tài)。
接著，雖然第2腔內(nèi)為中真空的狀態(tài)，但使真空泵10和渦輪分 子泵11動作，使其進一步成為高真空狀態(tài)(步驟113 )。判斷第2腔 內(nèi)是否已成為基板粘結(jié)的真空度(步驟114)，當已成為高真空時， 精密地進行上下基板的定位(步驟115)。然后，將上載臺9移動控 制到下載臺8側(cè)， 一邊測量壓力或基板間隔， 一邊加壓進行粘結(jié)(步 驟116)。并且，進行控制使得在進行粘結(jié)過程中(進行加壓的過程 中)進行幾次精密定位。當達到預(yù)定的加壓力或預(yù)定的基板間隔時終 止加壓。
并且，在前面的說明中上下移動上載臺9而進行粘結(jié)，但構(gòu)成為 固定上載臺9、使下栽臺8上升而進行粘結(jié)當然也是可以的。
完成加壓粘結(jié)之后，在臨時固定用的粘結(jié)劑的位置上照射UV光 對粘結(jié)基板進行臨時固定(步驟117)。并且，臨時固定在大氣開放 后(步驟124)在第3腔C3內(nèi)進行也可以。然后使上載臺9上升。接 著，在第2腔內(nèi)凈化氮氣，加壓直至中真空狀態(tài)(步驟118)。判斷 第2腔內(nèi)是否已成為中真空(步驟119)，當成為中真空時打開第2閘 門閥4 (圖5的步驟120)。
然后，使第2腔內(nèi)的基板提升器19動作，從下載臺8表面提起 粘結(jié)完畢的基板(液晶面板)。接著，使第3腔內(nèi)的粘結(jié)輸出用機器 手R3動作，延伸直至接收傳遞基板的位置。在將液晶面板傳遞到輸 出用的機器手R3之后，使真空泵15動作，在輸出用機器手上固定粘 結(jié)完畢的基板。然后，縮回輸出用的機器手，將基板搬入第3腔內(nèi)(步 猓121)。當基板搬入到第3腔內(nèi)之后，關(guān)閉第2閘門閥4，凈化氮氣 并加壓直至大氣壓(步驟123)。當在真空中未進行臨時固定時，在
本步驟中照射UV光進行臨時固定。然后，操作第2門閥5打開門閥， 從第3腔輸出粘結(jié)完畢的基板并送至下一工序(步驟126)。在從第3 腔輸出粘結(jié)完畢的基板之后，使第2門閥為關(guān)閉的狀態(tài)(步驟127)。 接著，使真空泵16動作，對第3腔內(nèi)部進行真空排氣使其成為中真空 狀態(tài)(步驟128)。判定第3腔內(nèi)是否為中真空狀態(tài)(步驟129)，如 果是中真空狀態(tài)則維持該狀態(tài)(步驟130)。
以上是本裝置的一系列的動作，通過大致同時進行第1閘門閥3 和笫2閘門閥4的操作以及向第2腔搬入基板、輸出粘結(jié)后基板，可 大幅度地縮短基板粘結(jié)時間。此時第1~第3腔內(nèi)的真空度為中真空狀 態(tài)，成為吸引吸附也可保持基板的狀態(tài)。即，吸引吸附用的真空度釆 用供給高真空狀態(tài)的負壓的結(jié)構(gòu)。
如上所述，在本發(fā)明中采用這樣的結(jié)構(gòu)將第1腔和第3腔從大 氣壓可變控制為中真空狀態(tài)，將笫2腔從中真空狀態(tài)可變控制為高真 空狀態(tài)，從而可大幅度地縮短使各腔內(nèi)部成為各個真空狀態(tài)的時間， 并且，由于在各腔內(nèi)凈化氮氣，即便改變真空狀態(tài)也沒有水分的影響， 沒有必要設(shè)置大容量的渦輪分子泵，可實現(xiàn)裝置整體的小型化。并且， 在第2腔為中真空狀態(tài)下，當上載臺從機器手接收上基板時，利用具 有上下驅(qū)動機構(gòu)的靜電吸附機構(gòu)從機器手接收上基板，因此，可確實 地接收上基板并提升至上栽臺表面。并且，由于在上載臺表面設(shè)置有 保持用的吸附機構(gòu)(靜電吸附機構(gòu)或者粘著吸附機構(gòu))，除了接收用 的靜電吸附機構(gòu)之外還利用保持用的吸附機構(gòu)，即便是高真空狀態(tài)也 可確實地保持基板。
權(quán)利要求
1.一種基板粘結(jié)裝置，包括為了分別搬入上下基板而設(shè)置了具有吸引吸附機構(gòu)的搬入用機器臂的第1腔，以及使第1腔內(nèi)部從大氣壓變?yōu)橹姓婵諣顟B(tài)的真空泵，第2腔，其設(shè)置有在上載臺上可上下移動地設(shè)置的可動式靜電吸附機構(gòu)、和固定在上述上載臺的靜電吸附機構(gòu)，利用上述可動式靜電吸附機構(gòu)在中真空狀態(tài)下從上述機器臂接收上基板，并將上述靜電吸附機構(gòu)提升至載臺表面以在載臺表面保持上基板，在下載臺上具有從上述機器臂接收下基板并載置于載臺表面的升降銷，在下載臺表面具有保持下基板的基板保持機構(gòu)，在水平方向上移動任一方的載臺，對上下2張基板進行對位，使上下任一方的載臺上下動作以減小基板間隔、進行粘結(jié)，以及第3腔，其具有在中真空狀態(tài)下從第2腔輸出粘結(jié)后的基板的機器臂，并在大氣狀態(tài)下將上述粘結(jié)后的基板搬出到腔外，在上述第1腔、第2腔以及第3腔內(nèi)具有測量各個腔內(nèi)壓力的測量設(shè)備，并設(shè)置有控制各個腔的真空度的控制設(shè)備。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1記栽的基板粘結(jié)裝置，其中，第1 第3腔具有真空泵，該真空泵用于從大氣狀態(tài)到中真空狀態(tài)下將基板吸引吸附在機器臂和下載臺上；并且將吸引吸附系統(tǒng)和腔內(nèi)連接，通過開閉設(shè) 置于其中間的閥而控制吸引吸附力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1記栽的基板粘結(jié)裝置，其中，在高真空狀態(tài) 下在第2腔內(nèi)的上載臺上保持基板時，代替上述固定式靜電吸附機構(gòu) 而設(shè)置了利用粘著力的粘著吸附機構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1記栽的基板粘結(jié)裝置，其中，為了防止粘結(jié) 后的上下基板的位置偏移，在輸送基板時使腔內(nèi)為中真空狀態(tài)。
全文摘要
提供一種能夠在真空中高精度地進行基板粘結(jié)的基板粘結(jié)裝置。其構(gòu)成包括搬入粘結(jié)前的2張基板的第1腔(C1)，進行基板粘結(jié)的第2腔(C2)，以及輸出粘結(jié)后的基板的第3腔(C3)，將第1腔內(nèi)部和第3腔內(nèi)部從大氣壓可變控制為中真空狀態(tài)，將第2腔(C2)從中真空可變控制為高真空，在第2腔內(nèi)利用可上下移動地構(gòu)成的靜電吸附機構(gòu)(25)接收上基板(30)，并可保持在上載臺(9)上。
文檔編號G02F1/1333GK101114091SQ20071012906
公開日2008年1月30日 申請日期2007年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月24日
發(fā)明者三本勝, 國弘立人, 渡邊茂雄 申請人:株式會社日立工業(yè)設(shè)備技術(shù)