專利名稱：基板組裝裝置及使用它的基板組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及下滴液晶，在真空中粘合基板，從而制造液晶顯示器的基板組裝裝置以及基板組裝方法。
背景技術(shù)：
在專利文獻(xiàn)1記載的基板組裝裝置中，公開了下述構(gòu)成，即，在對上下基板進(jìn)行保持并進(jìn)行粘合的上下工作臺(或者一個工作臺)上，沿為了負(fù)壓的吸引吸附而設(shè)置在工作臺表面的圓形的通孔的周緣，環(huán)狀地形成粘接部件，通過在沒有粘接粘接部件的部分粘接覆蓋與粘接部件厚度大致相同的緩沖材料，來進(jìn)行高度調(diào)整，使表面為齊平面狀。另外，記載了在配置著粘接部件的附近配置提升銷，通過向基板推壓提升銷，來剝離粘接部件的構(gòu)成。再有，也公開了為了在真空中附加粘接部件，能夠通過靜電吸附力保持基板，而在四角的工作臺的各角部配置靜電卡盤的構(gòu)成。
專利文獻(xiàn)1特開2005-351961號公報(bào)在上述記載的粘合裝置的構(gòu)成中，因?yàn)槭峭ㄟ^將提升銷推壓到吸附在粘接部件的基板上來進(jìn)行分離，所以存在脫離時(shí)基板翹曲的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種即使在真空中也能可靠地保持基板，并且，在將粘接部件從基板面上剝離時(shí)，基板不會產(chǎn)生翹曲的粘合裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明中，在設(shè)置于上腔的內(nèi)側(cè)的上工作臺上開設(shè)使粘接銷通過的孔，再有，設(shè)置用于對具有彈性體的板進(jìn)行固定的磁鐵和螺孔，可以更換。另外，粘接銷的上下機(jī)構(gòu)能夠相對于上工作臺的上下機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立動作，驅(qū)動是使用可進(jìn)行速度以及位置控制的伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)，能夠根據(jù)需要產(chǎn)生最妥當(dāng)?shù)拿撾x條件而構(gòu)成。
粘接銷的前端在以往技術(shù)中使用的粘接片上粘合設(shè)置有真空吸附孔的部件，僅前端部可以更換。粘合在前端部的片除了上述粘接片外，還可以根據(jù)需要，變更為具有緊密結(jié)合力的片或者吸附墊等。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可以不會翹曲地分離大型基板，有助于提高預(yù)見到的今后更加大型化的液晶顯示器用面板的生產(chǎn)工序的生產(chǎn)效率。


圖1是表示本發(fā)明中的基板組裝裝置的整體構(gòu)成的示意圖。
圖2是粘合裝置的組合引導(dǎo)件的說明圖。
圖3是粘接銷機(jī)構(gòu)的示意說明圖。
圖4是上工作臺機(jī)構(gòu)的示意說明圖。
圖5是粘接銷的說明圖。
符號說明1...支架、2...Z軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)、2a...Z軸驅(qū)動馬達(dá)、2b...滾珠絲杠、2c...滾珠絲杠承接部、3...引導(dǎo)機(jī)構(gòu)、3a...線性引導(dǎo)件、4...負(fù)載傳感器、5...上框架、6...上軸、7...上腔、8...下腔、9...上工作臺、9a...上工作臺吸引吸附孔、10...下工作臺、11...彈性體板、11a...彈性體、12...下軸、13...XYθ移動單元、14...粘接銷驅(qū)動機(jī)構(gòu)、14a...上下驅(qū)動用馬達(dá)、14b...粘接銷板、14c...粘接銷、14d...粘接銷上下機(jī)構(gòu)、14e...粘接片、14f...粘接銷吸引吸附孔。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)附圖，說明本發(fā)明的一個實(shí)施方式。
實(shí)施例1圖1是表示本發(fā)明的基板組裝裝置的一個實(shí)施例的圖?；褰M裝裝置的構(gòu)成是，將支架1和上框架5作為剛體支撐部件，在其內(nèi)側(cè)設(shè)置上腔7和下腔8。另外，上框架5的構(gòu)成是，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動Z軸驅(qū)動馬達(dá)2a的滾珠絲杠2b，借助設(shè)置于上框架5的滾珠絲杠承接部2c，上框架5相對于支架1在上下方向移動，該Z軸驅(qū)動馬達(dá)2a構(gòu)成設(shè)置在支架1側(cè)的Z軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)2。設(shè)置四組上框架5上下移動時(shí)的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)3。引導(dǎo)機(jī)構(gòu)3的局部剖視圖在圖2中表示。如圖2所示，在固定于支架側(cè)的梁17上設(shè)置兩個線性引導(dǎo)件3a，在固定于上框架5側(cè)的梁18上設(shè)置線性移動部3b。如圖所示，被組合成一個引導(dǎo)面相對于另一個引導(dǎo)面垂直。
在支架1的上方安裝著用于支撐下工作臺10的多個下軸12。各下軸12為了確保與下腔8內(nèi)的氣密性，借助真空密封件突出于下腔8內(nèi)。再有，在各下軸12和下工作臺10之間，安裝著被構(gòu)成為能分別在XYθ方向獨(dú)立運(yùn)動的XYθ移動單元13。另外，XYθ移動單元13也可以由使用了在上下方向固定，在水平方向能夠自由移動的滾珠軸承等的機(jī)構(gòu)構(gòu)成。在下工作臺10的水平方向(X、Y方向)，未圖示出的多個下工作臺水平驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)置在下腔8的外側(cè)，通過用設(shè)置于驅(qū)動機(jī)構(gòu)的軸，推壓下工作臺側(cè)面(下工作臺的厚度方向)，進(jìn)行XYθ方向的定位而構(gòu)成。
再有，下腔8和上腔7為可分割的構(gòu)成，在其連接部設(shè)置著未圖示出的密封環(huán)，據(jù)此，使上下的腔合體，防止對內(nèi)部進(jìn)行排氣時(shí)的空氣的泄漏。
在上框架5和Z軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)2的連接部上分別設(shè)置負(fù)載傳感器4。在上框架5的內(nèi)側(cè)安裝著上腔7。上腔7的構(gòu)造為通過支撐軸6c和托架7b，從上框架5吊下，通過使上框架5上下運(yùn)動，可以使上腔7離開下腔8。另外，為了支撐上工作臺9，在上框架5上，朝向上腔7內(nèi)設(shè)置多個上軸6。為了保持腔內(nèi)的氣密，上軸6和上腔7之間通過真空密封件連接。另外，上工作臺9被固定于上軸6上，成為可通過負(fù)載傳感器4檢測對基板加壓時(shí)的力的構(gòu)造。
另外，Z軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)2可以使上腔以及上工作臺上下移動，因此，將上腔7設(shè)置于上框架的支撐軸6c和將上工作臺9支撐于上框架的軸(上軸6)分別設(shè)置。因此，上腔7的支撐軸6c成為具有間隙的支撐構(gòu)成，以便在上腔7與下腔8合體時(shí)，向下側(cè)移動的力不會從上腔7作用于下腔8。即，在上腔7上部安裝著規(guī)定的高度的托架7b，在該托架7c內(nèi)部，凸緣部與上腔7的支撐軸6c的前端碰撞。在提升上腔7時(shí)，支撐軸6c的凸緣部與該托架7b接觸，上腔7以及上工作臺9可以一體向上方向移動。即，若使上軸6上升，使上工作臺在上腔內(nèi)向上方移動規(guī)定量，則支撐軸6c的凸緣部與托架7b接觸，若進(jìn)一步上升，則上工作臺9和上腔7一起向上方移動而構(gòu)成。另外，在上腔7向下側(cè)移動，與下腔8成為一體之前，上腔7和上工作臺9一體移動，在上下腔成為一體后，上工作臺9可以單獨(dú)向下工作臺10側(cè)移動。
另外，向上述那樣，在本實(shí)施例中，因?yàn)樯瞎ぷ髋_9以及下工作臺10被配置成離開上腔7以及下腔8，所以雖然對腔內(nèi)進(jìn)行減壓時(shí)腔變形，但是該變形不會傳遞到上下工作臺，能夠水平地保持基板。
在上工作臺9上設(shè)有鐵制的彈性體板11。在彈性體板11與基板接觸的整個面上設(shè)有彈性體11a。彈性體板11通過埋入上工作臺9的多個磁鐵的磁力和螺釘緊固固定，可以更換地構(gòu)成。
圖3表示粘接銷機(jī)構(gòu)的整體構(gòu)成。另外，圖4表示上工作臺的局部放大圖。
如圖3所示，在上腔7上或上框架5上，安裝著能夠獨(dú)立與上工作臺9動作的粘接銷驅(qū)動機(jī)構(gòu)14。該機(jī)構(gòu)由上下驅(qū)動用馬達(dá)14a、安裝著多個粘接銷14c的粘接銷板14b以及粘接銷上下機(jī)構(gòu)14d構(gòu)成，在粘接銷板14b以及粘接銷14c上具有真空吸附機(jī)構(gòu)，同時(shí)在粘接銷14c的前端安裝著粘接片14e。另外，粘接銷14c為相對于粘接銷板14b拆卸的構(gòu)造(通過螺釘機(jī)構(gòu)自由拆裝)，可以更換。粘接銷板14b內(nèi)連接著供給負(fù)壓的負(fù)壓室，和從負(fù)壓室設(shè)置在粘接銷14c的中央部的負(fù)壓流路(粘接銷吸引吸附孔14f(參照圖5))，能夠向設(shè)置在粘接銷前端的開孔供給負(fù)壓。在粘接銷前端部除開孔部外，還設(shè)置著粘接片14e。另外，使粘接銷板14b上下移動的粘接銷上下機(jī)構(gòu)和上腔7之間通過皺褶狀的彈性體連接，據(jù)此，能夠保持真空狀態(tài)。
如圖4所示，在上工作臺9的基板支撐側(cè)，安裝著在表面設(shè)有彈性體11a的彈性體板11，為了粘接銷14c能夠上下移動，上工作臺9、彈性體板11以及彈性體11a被設(shè)置成，比粘接銷14c的直徑大的粘接銷移動用的貫穿孔與粘接銷的配置相對應(yīng)。再有，在上工作臺內(nèi)，設(shè)置多個與粘接銷14c不同的用于供給負(fù)壓的負(fù)壓室，和從負(fù)壓室向工作臺面以及彈性板11、彈性體11a貫穿的貫穿孔。即，可以分別控制向設(shè)置在粘接銷中央的負(fù)壓供給孔，和設(shè)置在工作臺面的多個負(fù)壓供給孔供給的負(fù)壓。另外，從這些負(fù)壓供給孔不僅能夠供給負(fù)壓，還能進(jìn)行氮?dú)饣蛘叽髿獾墓┙o。即，雖未圖示出，在與各個負(fù)壓室連接的負(fù)壓供給配管上，可轉(zhuǎn)換地連接著負(fù)壓源或者作為凈化氣體的氮?dú)饣虼髿夤┙o源而構(gòu)成。據(jù)此，在將粘接銷從基板剝離時(shí)，供給正壓的氣體，容易從基板面剝離，或者在使腔內(nèi)從真空狀態(tài)回復(fù)到大氣狀態(tài)的情況下，通過供給凈化氣體，可以縮短回復(fù)到大氣壓的時(shí)間。
接著，對使用了本發(fā)明的裝置的情況下的基板組裝的順序進(jìn)行說明。
首先，使Z軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)2動作，插入基板，為了在上工作臺9和下工作臺10上設(shè)置僅能夠保持的空間，而使上工作臺9和下工作臺10分離。該動作距離為100-200mm程度。另外，在進(jìn)行腔內(nèi)的維護(hù)和清掃的情況下，若離開200-300mm程度，則提高了作業(yè)性。
接著，使用機(jī)械手，將粘合面朝向下工作臺10側(cè)的上基板運(yùn)入上工作臺9下面。使未圖示出的多個吸附支撐噴嘴和粘接銷驅(qū)動機(jī)構(gòu)14從上工作臺9下降，首先，將上基板吸附在吸附支撐噴嘴的前端。然后，使吸附支撐噴嘴上升，直至吸附支撐噴嘴的前端達(dá)到粘接銷面位置，向設(shè)置在圖5所示的粘接銷14c上的粘接銷吸引吸附孔14f供給負(fù)壓，將基板保持在粘接片14e面上。另外，上述是通過在粘接銷機(jī)構(gòu)外，使用吸附支撐噴嘴進(jìn)行了說明，但是，也可以是不設(shè)置吸附支撐噴嘴，而是僅使用粘接銷14c進(jìn)行吸引吸附·粘接保持的構(gòu)成。在將基板保持在粘接銷14c的前端所設(shè)置的粘接片14e的狀態(tài)下，使粘接銷14c上升，使基板接觸保持在安裝于上工作臺9的彈性體板11的彈性體11a面上。
表示將下基板保持在下工作臺10上的順序。在將上基板吸附保持在上工作臺9上后，若在下工作臺10存在完成了粘合的基板的情況下，則使設(shè)置在下工作臺10上的支撐銷(未圖示出)從工作臺面突出，將完成了粘合的液晶基板從下工作臺面浮起，以便機(jī)械手能夠插入到液晶基板之下。然后，通過機(jī)械手，將液晶基板取出到真空腔外。此后，在下基板面環(huán)狀地涂抹粘接劑(密封劑)，將在由該粘接劑包圍的區(qū)域滴下有適量的液晶的下基板用機(jī)械手運(yùn)入下工作臺10位置，放置在支撐銷上。另外，粘接劑在上述中是設(shè)置在下基板，這已進(jìn)行了說明，也可以設(shè)置在上基板側(cè)，還可以設(shè)置在上下兩基板上。
接著，使支撐銷向下工作臺側(cè)后退，直至前端部成為與工作臺面，或與工作臺面相比的內(nèi)側(cè)，將負(fù)壓供給保持在設(shè)置于下工作臺的吸附孔上。另外，在下工作臺上設(shè)有靜電吸附機(jī)構(gòu)，即使在使腔內(nèi)成為真空狀態(tài)的情況下，也能沒有偏移地保持基板。另外，下工作臺也可以與上工作臺同樣，成為設(shè)置著粘接銷機(jī)構(gòu)的構(gòu)成。在該情況下，粘接銷的移動距離可以設(shè)定得比上工作臺小。
若分別完成將上下基板保持在粘接銷14c以及下工作臺10上，則使Z軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)2動作，使上框架5以及上腔7、上工作臺9下降，借助密封環(huán)，使上腔7和下腔8合體，形成真空腔。與該動作同步，使用上下驅(qū)動用馬達(dá)14a和粘接銷上下機(jī)構(gòu)14d，也使粘接銷驅(qū)動機(jī)構(gòu)14以與上工作臺9的位置關(guān)系不變的方式下降。另外，此時(shí)被保持在上工作臺9的上基板和被保持在下工作臺10的下基板的相對面的間隔保持在幾毫米程度，使上基板和下基板不接觸。然后，未圖示出，從設(shè)置在下腔8側(cè)的排氣口對真空腔內(nèi)的空氣進(jìn)行排氣，對真空腔內(nèi)進(jìn)行減壓。若真空腔內(nèi)成為用于粘合的減壓狀態(tài)，則使用設(shè)置在下單元側(cè)的焦點(diǎn)深度深的照相機(jī)，求出預(yù)先設(shè)置在上基板和下基板的定位標(biāo)記的偏移量。但是，在照相機(jī)的焦點(diǎn)深度淺的情況下，采用下述方法，即，設(shè)置使照相機(jī)上下動作的機(jī)構(gòu)，首先在識別上基板的定位標(biāo)記后，使照相機(jī)向下方移動，識別下基板的定位標(biāo)記，求出上下基板的定位標(biāo)記的偏移量。然后，通過驅(qū)動XYθ移動單元13，移動下工作臺10，對上下基板的XYθ方向的偏移進(jìn)行修正。另外，該定位動作也可以在用于粘合的減壓過程的途中進(jìn)行。
若上下基板的對位結(jié)束，則使Z軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)2動作，借助上框架5，使上工作臺9移動，同時(shí)，與此同步，通過使粘接銷驅(qū)動機(jī)構(gòu)14向下工作臺10側(cè)移動，而使上下基板接觸。在上下基板接觸的狀態(tài)下，再次確認(rèn)上下基板的定位標(biāo)記的偏移量，若是偏移的情況，則再次進(jìn)行定位動作。若確認(rèn)以及定位動作結(jié)束，則進(jìn)一步僅使上工作臺9下降，進(jìn)行加壓，同時(shí)，使上基板脫離粘接銷14c。在對基板進(jìn)行加壓時(shí)，通過安裝在上工作臺9的彈性體板11上的彈性體11a變形，能夠均勻地對基板整體進(jìn)行加壓。另外，加壓時(shí)，也有引起保持在兩工作臺上的基板位置偏移的情況，最好是時(shí)時(shí)觀測定位標(biāo)記，對位置偏移進(jìn)行補(bǔ)正。
若對上下的基板加壓，結(jié)束了粘合，則將大氣導(dǎo)入真空腔內(nèi)，回復(fù)到大氣壓?；逋ㄟ^回復(fù)到大氣壓，推壓力進(jìn)一步產(chǎn)生作用，被加壓到規(guī)定的厚度。在該狀態(tài)下，使未圖示出的UV照射機(jī)構(gòu)動作，使多個位置的粘接劑硬化，進(jìn)行臨時(shí)固定，結(jié)束液晶基板的粘合。
在上述的動作中，粘接銷進(jìn)行的基板的保持是使上下基板與在任意一個基板上設(shè)置的粘接劑(密封劑)接觸為止，此外，不使粘接銷向下方向移動，僅使上工作臺向下方向移動，據(jù)此，將粘接銷從基板面剝離。另外，此時(shí)，可以使粘接銷向與基板的移動方向相反的方向移動，切實(shí)地將粘接銷從基板面剝離。
另外，在對基板施加加壓力時(shí)，使粘接銷14c也同時(shí)向下工作臺側(cè)移動，加壓結(jié)束后，在回復(fù)到大氣壓后，工作臺保持與加壓時(shí)相同的狀態(tài)，在該狀態(tài)下，使粘接銷驅(qū)動機(jī)構(gòu)14上升，也可以使粘接銷脫離基板。另外，此時(shí)，通過一面將正壓的氣體或清潔的空氣送入粘接銷的前端的吸引吸附孔，一面使粘接銷上升，就可以容易地將粘接銷從基板面剝離。
如上所述，在本實(shí)施例的方法中，在將粘接銷從基板面剝離時(shí)，周圍的彈性體作為緩沖部件動作，大的拉離力不會作用于粘接削部分的基板面，拉離力被分散，因此基板難以產(chǎn)生翹曲。
若結(jié)束了一組基板的粘合，則如上所述，進(jìn)行下一個基板的粘合準(zhǔn)備以及取出完成了粘合的液晶基板。
如上述說明，根據(jù)本發(fā)明，與以往相比，在對粘合后的基板進(jìn)行脫離時(shí)，能夠抑制面板的翹曲。另外，可以提供一種通過進(jìn)行基于彈性體的均勻的加壓，能夠生產(chǎn)更高品質(zhì)的面板的面板粘合裝置。
權(quán)利要求
1.一種基板組裝裝置，該基板組裝裝置將在一個基板上滴下有液晶的基板保持在下工作臺上，將另一個基板與上述一個基板相對地保持在上工作臺上，通過設(shè)置在任意一個基板上的粘接劑，在真空腔中進(jìn)行粘合，其特征在于，其構(gòu)成為，在設(shè)置于腔的內(nèi)側(cè)的上述上工作臺上，設(shè)置在基板保持面上具有彈性體、真空吸附機(jī)構(gòu)以及凈化氣體鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)的彈性體板，在可獨(dú)立于上述上工作臺進(jìn)行上下的粘接銷板上具有多個粘接銷，在上述上工作臺以及彈性體板上設(shè)有上述粘接銷可移動的貫穿孔，在上述粘接銷的前端具有粘接機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的基板組裝裝置，其特征在于，通過真空吸附機(jī)構(gòu)，使另一個基板緊密結(jié)合在彈性體上，通過上述粘接銷前端的粘接機(jī)構(gòu)進(jìn)行保持，在真空中進(jìn)行組裝。
3.如權(quán)利要求1所述的基板組裝裝置，其特征在于，其構(gòu)成為，在粘接銷的前端周圍安裝著粘接部件的、粘接銷的前端中央部具有吸引吸附孔。
4.如權(quán)利要求1或3所述的基板組裝裝置，其特征在于，通過利用上述粘接銷上下機(jī)構(gòu)，使保持在上述粘接銷前端的另一個基板上升，據(jù)此，將上述基板推壓到上述彈性體板，使粘接銷從基板面脫離。
5.如權(quán)利要求4所述的基板組裝裝置，其特征在于，一面從上述粘接銷的前端部將正壓的氣體向基板面供給，一面使粘接銷上升，據(jù)此，將粘接銷從基板面上剝離。
6.一種基板組裝方法，其特征在于，包括下述工序，使上腔和下腔分離，使設(shè)置在上腔內(nèi)的上工作臺上的多個粘接銷從上工作臺面突出，通過設(shè)置在粘接銷前端的粘接片保持上基板，并提升至與工作臺面的彈性體接觸的工序；通過機(jī)械手，將滴下有液晶的基板運(yùn)送到上述支撐銷上的工序；使支撐銷下降至與下工作臺面相同，或與其相比下降到內(nèi)側(cè)，將下基板保持在下工作臺上的工序；將上腔和下腔合體的工序；一面維持著上基板的粘接保持，一面使上基板下降，接近到不接觸下基板的位置的工序；將上基板和下基板的位置進(jìn)行對合的工序；使上基板下降，使下基板與粘接劑接觸，進(jìn)行定位的工序；一面對上基板進(jìn)行加壓，一面解除粘接保持的工序。
全文摘要
在以往的粘合裝置的構(gòu)成中，因?yàn)槭峭ㄟ^將提升銷推壓到吸附在粘接部件的基板上來進(jìn)行分離，所以存在脫離時(shí)基板翹曲的問題。本發(fā)明中，在設(shè)置于腔的內(nèi)側(cè)的上述上工作臺上，設(shè)置在基板保持面上具有彈性體、真空吸附機(jī)構(gòu)以及凈化氣體鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)的彈性體板，在可獨(dú)立于上述上工作臺進(jìn)行上下的粘接銷板上具有多個粘接銷，在上述上工作臺以及彈性體板上設(shè)有上述粘接銷可移動的貫穿孔，在上述粘接銷的前端具有粘接機(jī)構(gòu)。
文檔編號G02F1/1339GK101075036SQ200710103289
公開日2007年11月21日 申請日期2007年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月17日
發(fā)明者海津拓哉, 今井?；? 齊藤正行 申請人:株式會社日立工業(yè)設(shè)備技術(shù)