专利名称：基板粘合装置以及基板粘合方法
技术领域：
本发明涉及一种基板粘合装置和基板粘合方法，详细地说，是适合于在将液晶显示装置(Liquid Crystal DisprayLCD)等的2张基板制成粘合着的基板(板/パネル)时使用的基板粘合装置和基板粘合方法。
近年来，LCD等平面显示板，随着在大型化、重量轻(薄型化)方面的进展，低成本化的要求进一步提高了。因此，要求粘合2张基板、制造显示板的装置能提高成品率、提高生产率。
背景技术：
液晶显示板以极其狭小的间隔(数μm左右)对峙设置将多个TFT(薄膜晶体管)制成基质(マトリクス)状的阵列基板、和形成有颜色滤光片(红、绿、兰)和遮光膜等的颜色滤光片(CF)基板，将液晶密封在这2张玻璃基板之间制成。为了获得对比度，以及为了遮盖(遮光)TFT、防止产生光漏(光リ一ク)电流而使用遮光膜。用含有热硬化树脂的密封材料(粘接剂)粘合阵列基板和CF基板。
在该液晶显示板的制造工序中，将液晶密封在对峙的玻璃基板之间的液晶密封工序一般采用滴下注入法，即，将规定量的液晶滴在基板的周围制成框状的密封材料的框内的基板面上，在真空中粘合阵列基板和CF基板，以密封液晶。
以往，粘合2张基板(CF基板和阵列基板)，使用加压装置(粘合装置)由基板加压工序来进行粘合。该粘合装置具备在处理室内相互对峙、上下配置的、分别保持CF基板和阵列基板的2张保持板，通过精密地保持两保持板的平面度和上下之间的平行度，同时在使基板之间的厚度方向的间隔始终保持均匀的状态下，使两基板接近，由此进行粘合。例如在专利文献1中分开了与这样的粘合装置有关的现有技术。
专利文献1日本专利公报特开2002-323694号但是，上述那样的现有的粘合装置存在的问题是，为了减小在使处理室内为真空时由于与外部(大气压)的压差而产生的保持板的变形，受到压差的影响的部位需要有很高的刚性，因此，装置的重量增加了，或装置体积增大了等。
近年来，随着基板的大型化、薄型化，在加工阶段使保持板单体的平面度确保有一定的精度是很困难的，难以高精度地保持两基板的平行度。因此，在粘合大型和薄型的基板时，特别容易产生粘合时的错位和基板间隔不均匀现象。
这样的基板错位和基板间隔不均匀，是来自遮光部的漏光和显示不均匀等显示不良现象的原因，难以制成稳定的产品，是成品率降低的主要原因。
发明内容
本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种能高精度且容易进行基板粘合的基板粘合装置和基板粘合方法。
为了达到上述目的，根据本发明的第一、二、九方面，粘合分别保持在配置于处理室内的相互对峙的第1和第2保持板上的2张基板的基板粘合装置，具备检测作用在上述2张基板上的载荷的多个载荷检测机构；与上述多个载荷检测机构对应设置的、使其产生粘合上述2张基板的加工压力的多个加压机构，能根据由上述多个载荷检测机构分别检测的载荷变化、分别调整由上述多个加压机构产生的加工压力。根据该结构，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匀，而且能高精度地进行粘合。其结果是，能防止基板错位和基板间隔不均匀，能减少显示不良现象。
根据本发明的第二方面，分别将第1基板和第2基板保持在配置于处理室内的相互对峙的第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基板的基板粘合装置，具备根据作用在上述第1保持板上的载荷的分布矫正粘合上述第1和第2基板的加工压力的多个加压矫正机构。根据该结构，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匀，而且能高精度地进行粘合。其结果是，能防止基板错位和基板间隔不均匀，能减少显示不良现象。
根据本发明的第三方面，上述加压矫正机构具备载荷检测机构和加压机构。载荷检测机构检测作用在上述第1保持板上的载荷。而且，加压机构根据由上述载荷检测机构检测的载荷变化产生上述加工压力。
根据本发明的第四方面，具备依据上述各载荷检测机构的输出，计算作用在上述第1保持板上的载荷总和，根据该计算的载荷总和的减少部分确定由上述各加压机构产生的加工压力的控制部。
根据本发明的第五方面，上述控制部，计算上述载荷总和的减少部分的平均值，根据该平均值和由上述各载荷检测机构检测的载荷的减少部分的差，确定由上述各加压机构产生的加工压力。因此，能使载荷分布保持均匀地进行粘合。
根据本发明的第六方面，对上述各载荷检测机构记录由上述各载荷检测机构检测的载荷变化的倾向，预先针对各载荷变化倾向矫正由上述各加压机构产生的加工压力。因此，能更加高速且很容易地进行粘合作业。
根据本发明的第七方面，上述第1保持板通过多个支柱能上下移动地悬吊支承在支承板上，具备相对上述处理室将上述第1保持板和上述多个支柱连接成一体的、允许上述第1保持板上下移动、同时限制向水平方向移动的防错位机构。因此，能防止在加压时第1保持板错位。
根据本发明的第八、十方面，分别将第1基板和第2基板保持在配置于处理室内的相互对峙的第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基板的基板粘合装置，具备检测作用在上述第1保持板上的载荷的载荷检测机构；根据作用在上述第1保持板上的载荷分布，矫正上述第1保持板的相对水平面的倾角的多个角度矫正机构。根据该结构，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匀，而且能高精度地进行粘合。其结果是，能防止基板错位和基板间隔不均匀，能减少显示不良现象。而且，由于分别进行加压控制和两基板的平行度的矫正控制，所以能简化控制。
图1是表示第一实施例的粘合装置的主视图。
图2是图1的粘合装置的俯视图。
图3是图1的粘合装置的局部放大图。
图4是表示万向接头的俯视图。
图5是用于说明图1的粘合装置的控制机构的方框图。
图6是用于说明第二实施例的侧视图。
图7是沿图6的A-A线剖切的剖视图。
具体实施例方式
(第一实施例)以下，依据图1～图5对将本发明具体化了的第一实施例进行说明。
图1是表示第一实施例的基板粘合装置(以下称为粘合装置)10的简要结构的主视图，图2是粘合装置10的俯视图，图3是粘合装置10的局部放大图。该粘合装置10粘合预先在任意一个上滴下液晶供给的2种第1和第2基板W1、W2，制成液晶显示板。
而且，用本实施形式制成的液晶显示板是有源基质型液晶显示板，第1基板W1是形成有颜色滤光片或遮光膜等的颜色滤光片基板(CF基板)，第2基板W2是形成有TFT等的阵列基板(TFT基板)。在这种情况下，例如在第2基板W2的周围(粘合面一侧)涂敷密封材料使其成框状，在该框内的基板面上滴下规定量的液晶，将两基板W1、W2输送到粘合装置10。
该粘合装置10具备基座板11和固定在该基座板11上的支架总成12。而且，基座板11和支架总成12用具有足够高的刚性的材质制成。在支架总成12的内侧具有作为处理室的内腔13，内腔13上下分割，由上侧容器13a和下侧容器13b构成。在内腔13的开口部、即在上侧容器13a和下侧容器13b接触的地方，如图13所示，设有用于密封它们之间、保持内腔13的气密状态的“O”形圈13c。
下侧容器13b支承在支架总成12上，上侧容器13a用内腔开闭部14能上下活动地支承着。内腔开闭部14是在其一端(在图1中为上端)形成有外螺纹的丝杠，与安装在上侧容器13a上的内螺纹旋合构成滚珠丝杠15。该丝杠的另一端(在图1中为下端)连接在减速器16上，该丝杠通过齿轮箱18由图2所示的马达17驱动旋转。
因此，若由马达17使丝杠正反向旋转的话，其旋转动作通过滚珠丝杠15变换成直线动作，上侧容器13a能相对下侧容器13b上下运动。因此，内腔13做开闭动作。
在内腔13内，对峙设有作为吸附保持第1基板W1(CF基板)的第1保持板的加压板19、和作为吸附保持第2基板W2(TFT基板)的第2保持板的工作台20。加压板19和工作台20作用有吸引吸附力和静电吸附力中的至少一种力，具有分别吸附保持第1基板W1和第2基板W2的机构。
工作台20由设置在基座板11上的定位载物台21支承着，且使其能在水平方向(X方向和Y方向)移动以及能在水平方向旋转(θ方向)。详细地说，在定位载物台21上立设有多个(在本实施例为4个)支柱22，通过各支柱22支承在定位载物台21上。而且，定位载物台21能由载物台驱动马达使其水平移动，而载物台驱动马达由来自后述的马达驱动器的控制脉冲进行驱动。
在该定位载物台21和下侧容器13b之间，绕上述各支柱22分别设有作为保持内腔13气密状态的弹性体的波纹管23。波纹管23在两端的法兰部具有“O”形圈，由该“O”形圈对定位载物台21和下侧容器13b之间进行密封。
加压板19能上下方向(Z方向)移动地由支承板24悬吊支承着。详细地说，多个(在本实施例是4个)支柱25用螺母26固定在支承板24上，而螺母26旋(螺纹拧)合在在支柱25的上端形成的螺纹上。而且，如图3所示，各支柱25插入在安装在上侧容器13a上的固定部件27的插通孔27a中，安装在加压板19的上面(外面)。
固定部件27和支柱25通过作为防错位机构的万向接头28连接成一体。如图4所示，万向接头28大致为圆形，相对在其中央形成的插通孔28a的中心连接内侧环28b和外侧环28c制成。该万向接头28安装在固定部件27的下面，紧固该固定部件27和外侧环28c。另外，上述支柱25插入在固定部件27和万向接头28的各插通孔27a、28a中，紧固该支柱25和内侧环28b。即，各支柱25被分别固定在加压板19和内腔13(具体地说是上侧容器13a)上。
该万向接头28能限制各支柱25相对内腔13沿水平方向、即向万向接头28的径向移动。另一方面，允许各支柱25相对内腔13向上下方向、即向万向接头28的轴向移动。因此，在粘合时加压板19能上下移动，另一方面，能防止该加压板19横向错位。
如图1所示，在支承板24和上侧容器13a之间，围绕各支柱25设有作为保持内腔13的气密状态的弹性体的波纹管29。与上述同样，该波纹管29在两端的法兰部具有“O”形圈，由该“O”形圈对支承板24和上侧容器13a之间进行密封。
支承板24由被后述的电空调节器驱动的、作为加压机构的加压空气弹簧30使其上下移动。在该支承板24和加压空气弹簧30之间设有作为载荷检测机构的负载传感器31，该负载传感器抵在支承板24的下面，根据该支承板24所承受的压力检测粘合时的载荷。
又，上述支承板24由设置在该支承板24上的多个(在本实施例为4个)加压矫正机构32a～32d使其能上下移动。详细地说，在上侧容器13a的上面立设有分别与各加压矫正机构32a～32d相对应的导杆33，支承板24能沿各导杆33上下移动。各加压矫正机构32a～32d配置在距支承板24的中心(即第1基板W1的中心)距离分别相等的位置上，在这种情况下，最好是配置在支承支承板24的各支柱25的附近。
各加压矫正机构32a～32d分别具备作为加压机构的带编码器的马达34a～34d、用各马达34a～34d驱动的丝杠35和分别作为载荷检测机构的负载传感器36a～36d。马达34a～34d由来自后述的马达驱动器的控制脉冲驱动其旋转，其驱动力传递到各滚珠丝杠35。
各滚珠丝杠35与第一线性导轨37连接，该第一线性导轨37能沿安装在各自对应的马达34a～34d上的导杆38上下移动。该导杆38固定在支承板24上，支承板24安装在设计成能沿上述导杆33上下活动的第二线性导轨39上。
各负载传感器36a～36d设置在各导杆33的上端部。各负载传感器36a～36d抵在各自对应的滚珠丝杠35的下面，根据该滚珠丝杠35所承受的压力检测粘合时的载荷。
这样构成的加压矫正机构32a～32d，在驱动马达34a～34d向正方旋转时，由承受该驱动力向下方移动的滚珠丝杠35，向下方推压负载传感器36a～36d，由于其反力，支承板24上升。相反，在驱动马达34a～34d向相反方向旋转时，由于各滚珠丝杠35承受其驱动力向上方移动，所以支承板24下降。
图5是表示本实施例的粘合装置10上的控制机构的简要情况的方框图。而且，与图1相同结构的部分标同一标号。
粘合装置10具有使加压板19上下移动的加压空气弹簧30和控制马达34a～34d的驱动的控制部41。该控制部41由一般的PLC(Programmable Logic Controllers)构成，依据负载传感器31、36a～36d的输出，控制分别驱动加压空气弹簧30和马达34a～34d的电空调节器42以及马达驱动器43a～43d的动作。另外，由图像处理装置44依据由CCD摄像头等拍摄的用于使两基板W1、W2的位置相吻合的基准线标记的结果计算错位量，控制部41依据图像处理装置44的输出，控制用于驱动载物台驱动马达45的马达驱动器46的动作。
控制部41变换从负载传感器31、36a～36d输出的电信号，计算加在负载传感器31、36a～36d上的载荷的总和。而且，在粘合时，依据从该载荷总和减少的载荷值，确认作用在两基板W1、W2上的加工压力。
在此，在关闭内腔13、使其处于减压状态(真空状态)时，施加在支承板24上的自重(基板W1、加压板19、支柱25、加压矫正机构32a～32d等的总重量)A、和与支柱25的截面积成比例地作用在加压板19上的大气压力与内腔13内压力的压力差B的和(A+B)是载荷总和。该载荷总和(A+B)在使两基板W1、W2靠近进行粘合时，它的加工压力变成反力，逐渐减少。因此，上述控制部41在粘合时，将给与两基板W1、W2的加工压力作为作用在各负载传感器31、36a～36d上的载荷总和的减少部分。
该加工压力，虽然实际上由于显示板(基板W1、W2)的大小和液晶、密封材料的量或种类等的不同而有所不同，但在本实施例大约为100Kg。在此，例如，在施加在支承板24上的自重A约为1000Kg、大气压力与内腔13内的压力的压力差B大约为1000Kg的情况下，载荷总和(A+B)为约2000Kg。在这种情况下，控制部41调整加工压力，使载荷总和大约为1900Kg，即，载荷总和的减少部分为100Kg。
而且，在本实施例，负载传感器31、36a～36d分别使用能以大约0.1Kg左右的分辨率检测载荷总和的1/5的载荷的负载传感器。即，如以上所述，在载荷总和大约是2000Kg的场合，各负载传感器31、36a～36d使用能以大约0.1Kg的分辨率检测约400Kg的载荷的负载传感器。
控制部41计算载荷总和的减少值，使根据该计算结果施加在两基板W1、W2上的加工压力为一定的压力而生成的信号，输出到电空调节器42和马达驱动器43a～43d。
电空调节器42响应来自该控制部41的信号，调整加压空气弹簧30的压力。另外，马达驱动器43a～43d响应来自控制部41的信号，输出以规定的脉冲数驱动马达34a～34d的脉冲信号。
此时，控制部41计算由各加压矫正机构32a～32d的负载传感器36a～36d检测的载荷的减少部分、和由负载传感器31、36a～36d检测的载荷总和的减少部分的平均值的差(单位时间)，依据该计算值生成马达34a～34d的驱动信号。
例如，在由加压矫正机构32a的负载传感器36a检测的载荷的减少部分比上述平均值大的场合，表明由该加压矫正机构32a施加的加工压力比其它加压矫正机构32b～32d上加工压力大。换言之，表明加压板19的平面出现倾角，破坏了加压板19和工作台20(第1基板W1和第2基板W2)的平行度。在这种场合，控制部41进行矫正，向提高支承板24的方向驱动加压矫正机构32a的马达34a，或停止驱动该马达34a，使由该马达34a的驱动施加在加压板19上的载荷(加工压力)减少到为上述平均值。
例如，在本实施例，在由各加压矫正机构32a～32d的负载传感器36a～36d检测的载荷的减少部分比上述平均值大0.1Kg以上的场合，停止驱动各自对应的马达34a～34d，由此抑制加工压力的增加。而且，此后，在载荷的减少部分变成0.1Kg以内的场合，再次驱动已停止了的马达，对两基板W1、W2进行加压。
这样一来，由于根据来自各自对应的负载传感器36a～36d的载荷检测结果分别对马达34a～34d进行驱动控制，所以，当在粘合过程中由于一端受力等原因载荷分布出现偏差的场合，能据此一边矫正加压板平面的倾角，一边增加压力到最终的加工压力(约100Kg)。其结果是，能使基板W1、W2保持精确的平行度进行粘合。
而且，在本实施例，虽然依据由各负载传感器31、36a～36d检测的载荷检测结果，一边适当地矫正(调整)加工压力一边进行加压，但，也可以对各加压矫正机构32a～32d，记录加压板19的在平面内的载荷变化倾向，预先针对该倾向矫正加工压力。
详细地说，如以上所述，适当地对加工压力进行矫正，进行例如10次基板加压工序。而且，对每个加压矫正机构32a～32d，预先计算出马达34a～34d的10次的平均脉冲数。根据该计算结果，保持各加压矫正机构32a～32d上的脉冲数差，在加压板19所产生的加工压力达到最终的加工压力(在本实施例大约为100Kg)之前，使由加压空气弹簧30和马达34a～34d控制的加压板19的下降速度为各自的一定速度，进行加压。该方法能省略用于调整加工压力的控制。其结果是，由于能简化粘合作业，且能高速地进行粘合，所以有助于缩短显示板的制造时间。
以下，对如以上那样构成的粘合装置10的作用进行说明。
粘合装置10在将输送过来的第1和第2基板W1、W2分别吸附保持在加压板19和工作台20上之后，对内腔13内进行真空排气，将规定的气体供给到该内腔13内。该气体是用于PDP(Plasma DisplayPanel)的激励气体等反应气体、包含氮气、纯净干空气等非活性气体的置换气体。用这些气体进行前处理，将附着在基板或显示元件的表面上的杂质或生成物暴露于反应气体或置换气体中一定时间。
该处理，使在粘合后不可开封的粘合面保持性质稳定。第1和第2基板W1、W2在这些表面上生成氧化膜等膜，或附着空气中的悬浮物，表面的状态产生变化。由于该状态的变化，各基板是不相同的，所以，不能制造稳定的显示板。因此，该处理能抑制膜的生成或附着杂质，另外，通过处理附着的杂质，能抑制基板表面状态产生变化，便于使显示板的质量稳定。
接着，粘合装置10，利用基准线标记，用光学机构(CCD摄像头等)非接触地(至少不使第1基板W1与第2基板W2上的密封材料接触)使两基板W1、W2对准位置。
接着，粘合装置10对加压空气弹簧30的压力和各加压矫正机构32a～32d上的马达34a～34d进行驱动控制，在第1基板W1与第2基板W2(具体地说是涂敷在基板W2上面的密封材料)接触之前，使支承板24、也就是使加压板19以例如5μm/s的一定速度下降。此时，由各负载传感器31、36a～36d检测的载荷总和大约为2000Kg。
若第1基板W1与第2基板W2接触，加压板19开始产生加工压力，则上述载荷总和开始逐渐减少，粘合装置10在该载荷总和从大约2000Kg变到大约1900Kg之前，即，最终加工压力变到大约100Kg之前，一直进行加压。此时，粘合装置10为了使由各加压矫正机构32a～32d的负载传感器36a～36d检测的载荷减少部分相对上述载荷总和的减少部分的平均值在0.1Kg以内，对马达34a～34d进行驱动控制，一边矫正加工压力(即加压板19平面的倾角)一边进行加压。而且，在加压板19上开始产生加工压力之后到该加压板19停止移动之前的距离(下降距离)大约是100μm左右。
顺便提一下，在进行该粘合时，随着加工压力的逐渐增加，由于该加工压力的反力，向横向(水平方向)移动的力作用在加压板19上。但是，该朝向水平方向的反作用力被将悬吊支承加压板19的支柱25和内腔13的上侧容器13a连接成一体的万向接头28所吸收。因此，能防止随着加工压力的增加，加压板19产生错位。
在粘合装置10进行加压直到变成最终的加工压力之后，打开内腔13内部，使其与大气连通。因此，两基板W1、W2在变成规定的元件厚度(元件间隙)的基板间隔之前，被大气压和两基板W1、W2之间的压力差均匀地压缩。
如以上所述，根据本实施例具有以下效果(1)粘合装置10具备加压矫正机构32a～32d，该压矫正机构32a～32d在粘合两基板W1、W2时，检测加压板19的载荷变化，根据该载荷变化一边调整加工压力、使加压板19的载荷分布均匀，一边进行加压。根据该结构，能根据用各加压矫正机构32a～32d检测的载荷变化矫正加压板19的平面的倾角，能使加压板19和工作台20、也就是使两基板W1、W2的平行度保持均匀，高精度地进行粘合。其结果是，能防止基板错位或基板间隔不均匀，能减少显示不良现象。
(2)在本实施例，根据载荷分布偏差是否在允许的范围内(例如是否在0.1Kg以上)来调整加工压力。根据该方法，在加压时能极其容易地对两基板W1、W2的平行度进行调整。
(3)由于依据多次基板加压工序的实施情况，对每个加压矫正机构32a～32d记录加压板19的载荷变化的倾向，预先针对该倾向对加压矫正机构32a～32d上的马达34a～34d进行驱动控制，调整加工压力，所以，能更加高速地进行粘合作业。其结果是，便于缩短显示板制造时间。另外，由于该方法省略了用于调整加工压力的复杂的控制，所以，能更加简单地进行粘合作业。
(4)具备固定在支承板24上、将悬吊支承加压板19的支柱25一体地连接在内腔13上的万向接头28。因此，能防止随着加工压力的增加，因其反作用力使支柱25向水平方向移动。即，能防止加压板19相对工作台20沿水平方向移动(错位)。另外，使用该万向接头28的结构，在内腔13处于减压(真空)状态下时，即使在由于与大气压力的压差内腔13产生变形的场合，也能允许加压板19仅上下方向移动，能可靠地防止水平方向上的错位。
(5)在本实施例，由于能使加压板19的载荷分布均匀，精确地保持两基板W1、W2的平行度同时进行加压，所以，在粘合时，能使加在密封材料上的载荷大致均匀。这意味着能用适当的加工压力进行粘合。因此，能防止由于一端接触等原因引起的载荷分布不均、进而增大加工压力，在粘合时，能防止由于密封材料和液晶在上下基板W1、W2之间作用有剪切力，产生粘合错位。
(6)在本实施例，由于根据载荷变化的检测结果矫正加压板19的平面的倾角，所以，能使两基板W1、W2的平行度保持均匀，很容易地进行粘合。因此，能抑制由于用高刚性的部件构成在内腔13处于减压状态下受到与外部的压差的影响的部位而引起的重量增加和体积增大。
(第二实施例)以下，依据图6和图7对将本发明具体化了的第二实施例进行说明。
而且，在本实施例，对与上述第一实施例同样结构的部分标同一标号，且省略其说明。
图6是表示第二实施例的基板粘合装置(以下称为粘合装置)50的简要结构的侧视图，图7是沿图6所示的粘合装置50的A-A线剖切的剖视图。与第一实施例同样，粘合装置50粘合第1和第2基板W1、W2制成液晶显示板。
如图6所示，粘合装置50具备内腔51，在该内腔51的上侧容器51a内设有吸附保持第1基板W1的加压板52。而且，在图6中，省略了内腔51的下侧容器和吸附保持第2基板W2的工作台等。
加压板52连接在万向接头53上，该万向接头53通过支柱54悬吊支承在支承板55上。万向接头53由覆盖加压板52的上面(外面一侧)和外周面的第1支承部53a和与加压板52的外周面以及第1支承部53a的内周面连接的第2支承部53b构成。
在加压板52的上面和覆盖加压板52的第1支承部53a的内面之间配置有多个(在本实施例为4个)负载传感器56a～56d，各负载传感器56a～56d依据承受的第1支承部53a的压力，检测粘合时的载荷。
如图7所示，第1支承部53a和第2支承部53b，在各自内周面和外周面邻接的各边(4边)的中央用接头57a～57d连接着。而且，在连接第1支承部53a和第2支承部53b的对峙的任意的2个边(在图中沿第1和第2支承部53a、53b的宽度方向的2个边)上设有角度矫正机构58a、58b。
角度矫正机构58a、58b分别具备马达59a、59b和上述接头57a、57b，使其能依据马达59a、59b的驱动，调整第2支承部53b的长度方向的水平角度(相对水平面的倾角)。
第2支承部53b和加压板52，在各自内周面和外周面邻接的各边(4边)的中央用接头60a～60d连接着。而且，在连接第2支承部53b和加压板52的对峙的任意的2个边(在图中沿第2支承部53b和加压板52的长度方向的2个边)上设有角度矫正机构58c、58d。
角度矫正机构58c、58d分别具备马达59c、59d和上述接头60c、60d，使其能依据马达59c、59d的驱动，调整加压板52的宽度方向的水平角度。
这样构成的粘合装置50，当在加压板52上产生加工压力时，由各负载传感器56a～56d检测的载荷变化被输出到图未示的控制部(PLC)，依据来自该控制部的信号，驱动控制分别与各负载传感器56a～56d对应的马达59a～59d。
例如，在由负载传感器56a检测的载荷的减少部分比其它负载传感器56b～56d上的载荷的减少部分大时(即比载荷总和的减少部分的平均值大时)，沿提高加压板52的方向驱动角度矫正机构58a的马达59a。因此，与第一实施例同样，能依据各负载传感器56a～56d的载荷检测结果，矫正加压板52的倾角，使该加压板52的载荷分布均匀。
根据以上所述的本实施例，在第一实施例具有的效果的基础上，还具有以下的效果(1)在本实施例，对于使加压板52产生加工压力的机构来说，具备调整该加压板52的平行度的独立的角度矫正机构58a～58d。根据该结构，由于能分别进行使加压板52产生加工压力的控制和角度矫正机构58a～58d的控制，所以，能简化控制。
而且，上述各实施例也可以用以下形式进行实施·在第一实施例，虽然用4个负载传感器36a～36d检测第1基板W1周缘的载荷，但也不限于4个。即，根据第1和第2基板W1、W2的尺寸等，也可以设置2个或3个、或者5个以上。而且，第二
·在第一实施例，也可以根据制成的显示板的不同，省略检测加压板19(第1基板W1)的中央附近的载荷的负载传感器31和作为加压机构的加压空气弹簧30。
·在第一实施例中的负载传感器36a～36d的配置并不限于图2所示的位置。各负载传感器36a～36d的配置，可以根据第1和第2基板W1、W2的尺寸的不同做适当的变更，是距支承板24的中心(即第1基板W1的中心)距离分别相等的位置，只要是能检测第1基板W1的周缘的载荷的位置就行。此时，最好是在支柱25的附近，能检测第1基板W1的4个角部附近的载荷的配置为好。而且，即使对于第二实施例中的负载传感器56a～56d的配置来说，同样也不限于图7所示的位置。
汇总上述各实施例的特征如下(附注1)一种粘合分别保持在配置于处理室内的相互对峙的第1和第2保持板上的2张基板的基板粘合装置，其特征是具备
检测作用在上述2张基板上的载荷的多个载荷检测机构；与上述多个载荷检测机构对应设置的、使其产生粘合上述2张基板的加工压力的多个加压机构，能根据由上述多个载荷检测机构分别检测的载荷变化分别调整由上述多个加压机构产生的加工压力。
(附注2)一种分别将第1基板和第2基板保持在配置于处理室内的相互对峙的第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基板的基板粘合装置，其特征是具备根据作用在上述第1保持板上的载荷的分布、矫正粘合上述第1和第2基板的加工压力的多个加压矫正机构。
(附注3)附注2所记载的基板粘合装置的特征是上述加压矫正机构具备检测作用在上述第1保持板上的载荷的载荷检测机构；根据由上述载荷检测机构检测的载荷变化，使其产生上述加工压力的加压机构。
(附注4)附注3所记载的基板粘合装置，其特征是具备控制部，该控制部依据上述各载荷检测机构的输出，计算作用在上述第1保持板上的载荷总和，根据该计算的载荷总和的减少部分确定由上述各加压机构产生的加工压力。
(附注5)附注4所记载的基板粘合装置，其特征是上述控制部，计算上述载荷总和的减少部分的平均值，根据该平均值和由上述各载荷检测机构检测的载荷的减少部分的差，确定由上述各加压机构产生的加工压力。
(附注6)附注5所记载的基板粘合装置，其特征是上述控制部，在由上述载荷检测机构检测的载荷的减少部分比上述平均值大时，与该载荷检测机构对应的上述加压机构停止提供加工压力。
(附注7)附注5所记载的基板粘合装置，其特征是上述控制部，在由上述载荷检测机构检测的载荷的减少部分比上述平均值大时，与该载荷检测机构对应的上述加压机构减少加工压力。
(附注8)附注3至7的任意一项所记载的基板粘合装置，其特征是对上述各载荷检测机构记录由上述各载荷检测机构检测的载荷变化的倾向，预先针对各载荷变化倾向矫正由上述各加压机构产生的加工压力。
(附注9)附注3至8的任意一项所记载的基板粘合装置，其特征是上述各载荷检测机构配置在距上述第1基板的中心为分别相等距离的位置上，检测上述第1基板的周缘附近的载荷，上述各加压机构配置在分别与上述各载荷检测机构对应的位置上。
(附注10)附注9所记载的基板粘合装置，其特征是上述各载荷检测机构检测上述第1基板的4个角部附近的载荷。
(附注11)附注2至10的任意一项所记载的基板粘合装置，其特征是在上述第1保持板的中心位置上还设有检测作用在上述第1保持板的载荷的载荷检测机构和根据由该载荷检测机构检测的载荷变化产生上述加工压力的加压机构。
(附注12)附注1至11的任意一项所记载的基板粘合装置，其特征是上述第1保持板通过多个支柱能上下移动地悬吊支承在支承板上，具备相对上述处理室将上述第1保持板和上述多个支柱连接成一体的、允许上述第1保持板上下移动、同时限制向水平方向移动的防错位机构。
(附注13)一种基板粘合装置分别将第1基板和第2基板保持在配置于处理室内的相互对峙的第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，其特征是具备检测作用在上述第1保持板上的载荷的载荷检测机构；根据作用在上述第1保持板上的载荷分布，矫正上述第1保持板的相对水平面的倾角的多个角度矫正机构。
(附注14)一种粘合分别保持在配置于处理室内的相互对峙的第1和第2保持板上的2张基板的基板粘合方法，其特征是在多处检测作用在上述2张基板上的载荷，根据该检测的载荷变化情况矫正粘合上述2张基板的加工压力。
(附注15)一种粘合分别保持在配置于处理室内的相互对峙的第1和第2保持板上的2张基板的基板粘合方法，其特征是在多处检测作用在上述2张基板上的载荷，根据该检测的载荷变化情况矫正上述第1和第2保持板中的至少一个保持板的相对水平面的倾角。
如以上详细描述的那样，根据本发明能提供一种能高精度且很容易地进行基板粘合的基板粘合装置和基板粘合方法。
权利要求
1.一种基板粘合装置，粘合分别保持在配置于处理室内的相互对峙的第1和第2保持板上的2张基板，其特征是具备检测作用在上述2张基板上的载荷的多个载荷检测机构；与上述多个载荷检测机构对应设置的、产生粘合上述2张基板的加工压力的多个加压机构，能根据由上述多个载荷检测机构分别检测的载荷变化分别调整由上述多个加压机构产生的加工压力。
2.一种基板粘合装置，分别将第1基板和第2基板保持在配置于处理室内的相互对峙的第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，其特征是具备根据作用在上述第1保持板上的载荷的分布、矫正粘合上述第1和第2基板的加工压力的多个加压矫正机构。
3.根据权利要求2的基板粘合装置，其特征是上述加压矫正机构具备检测作用在上述第1保持板上的载荷的载荷检测机构；根据由上述载荷检测机构检测的载荷变化，使其产生上述加工压力的加压机构。
4.根据权利要求3的基板粘合装置，其特征是具备控制部，该控制部依据上述各载荷检测机构的输出，计算作用在上述第1保持板上的载荷总和，根据该计算的载荷总和的减少部分确定由上述各加压机构产生的加工压力。
5.根据权利要求4的基板粘合装置，其特征是上述控制部，计算上述载荷总和的减少部分的平均值，根据该平均值和由上述各载荷检测机构检测的载荷的减少部分的差，确定由上述各加压机构产生的加工压力。
6.根据权利要求3至5任意一项的基板粘合装置，其特征是对上述各载荷检测机构记录由上述各载荷检测机构检测的载荷变化的倾向，预先针对各载荷变化倾向矫正由上述各加压机构产生的加工压力。
7.根据权利要求1至6任意一项的基板粘合装置，其特征是上述第1保持板通过多个支柱能上下移动地悬吊支承在支承板上，具备相对上述处理室将上述第1保持板和上述多个支柱连接成一体的、允许上述第1保持板上下移动、同时限制向水平方向移动的防错位机构。
8.一种基板粘合装置，分别将第1基板和第2基板保持在配置于处理室内的相互对峙的第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，其特征是具备检测作用在上述第1保持板上的载荷的载荷检测机构；根据作用在上述第1保持板上的载荷分布，矫正上述第1保持板的相对水平面的倾角的多个角度矫正机构。
9.一种粘合分别保持在配置于处理室内的相互对峙的第1和第2保持板上的2张基板的基板粘合方法，其特征是在多处检测作用在上述2张基板上的载荷，根据该检测的载荷变化情况矫正粘合上述2张基板的加工压力。
10.一种粘合分别保持在配置于处理室内的相互对峙的第1和第2保持板上的2张基板的基板粘合方法，其特征是在多处检测作用在上述2张基板上的载荷，根据该检测的载荷变化情况矫正上述第1和第2保持板中的至少一个保持板的相对水平面的倾角。
全文摘要
一种能高精度且很容易地进行基板粘合的基板粘合装置。该粘合装置(10)具备在粘合两基板(W1、W2)时，检测加压板(19)的载荷变化，根据该载荷变化一边调整加工压力一边进行加压，以使加压板(19)的载荷分布均匀的加压矫正机构(32a～32d)。
文档编号G02F1/1339GK1530714SQ20041000377
公开日2004年9月22日 申请日期2004年1月30日 优先权日2003年3月11日
发明者远藤茂, 伊藤彰悦, 门脇徹二, 宫岛良政, 二, 悦, 政 申请人:富士通株式会社