JP2003302913A - フラットパネル用基板の貼り合わせ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造を簡素化しながら両基板を均一な加圧分
布で所定のギャップまで押し潰す。 【解決手段】 支持基材３ｂの表面の凹溝部３ｂ１内に
電極部３ａ２を嵌入して、これら支持基材３ｂの表面と
電極部３ａ２の表面を平滑化させることにより、それに
積層した誘電体膜３ａ１上の基板接触面３ａ′も段差状
の凹凸が発生せず平滑化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液晶ディス
プレー（ＬＣＤ）やプラズマディスプレー（ＰＤＰ）な
どのフラットパネルディスプレーの製造過程において、
それに用いられる基板を静電気により吸着しながら位置
合わせして貼り合わせるフラットパネル用基板の貼り合
わせ装置に関する。詳しくは、上下一対の加圧板に対
し、二枚の基板の両方又はどちらか一方を静電吸着手段
で着脱自在に保持し、これら加圧板の接近移動により両
基板を加圧して所定のギャップまで潰すフラットパネル
用基板の貼り合わせ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のフラットパネル用基板の
貼り合わせ装置として、例えば特開２０００−２８４２
９５号公報に開示される如く、上方の加圧板の下面に静
電吸着手段（静電吸着板）を設けると共に該静電吸着手
段に複数の吸引孔を設け、上基板が大気中で吸引吸着力
により保持され、減圧を進める過程で吸引吸着力が消え
て落下する上基板を、受け止め手段により上方の加圧板
から僅かに離れた程度の位置に受け止め、この上基板に
静電吸着力を作用させて、再度、静電吸着手段に上基板
を保持させて真空中で貼り合わせを行なうものがある。
そして、近年、液晶用の装置において、TFTガラスやCF
ガラスなどの基板を保持するために静電吸着手段が使わ
れ始めるようになり、これらTFTガラス及びCFガラスは
年々大型化され、現在では一辺が1000mmを超えるものま
で製造され始めている。また、静電吸着装置が必要とさ
れる液晶用処理装置は、液晶基板処理工程の中でも殊に
真空中でTFTガラスとCFガラスを圧着・貼り合せを行う
用途のものであり、そのために処理面積が大きく、しか
も例えば特公平８−２０６２７号公報に開示されるよう
な処理面内で圧着した時に均一な圧力分布を示すものが
要求される。更に、例えば特開２０００１−７７１８５
号公報に開示されるようなセラミックスからなる誘電体
層とする静電吸着装置など、これまで半導体ウエーハ用
に使用されている静電吸着装置では、被処理基板の接触
面での平面度に関しては10μｍ以内の均一なものは得る
ことができるが、例えば焼成炉の大きさの制限など、製
造工程中で様々な大きさの制約があるため、せいぜい30
0mmサイズのものが主であり、液晶用途で必要とされる
１辺が1000mmを超えるものでは単一部品で作成するのは
困難であり、仮に作成した場合には非常に多くの製造コ
ストがかかる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、このよう
な従来のフラットパネル用基板の貼り合わせ装置では、
加圧板の下面に静電吸着手段と吸引吸着手段を設けるだ
けでなく、減圧を進める過程で吸引吸着力が消えた時に
落下する基板を加圧板から僅かに離れた程度の位置に受
け止める手段が必要になるため、構造が複雑化して装置
全体が大型化すると共に製造コストが高価になるという
問題がある。また、従来の一般的な300mmサイズの小型
な静電吸着装置を使用して、一辺が1000mm以上の大型な
基板を吸着保持する場合には、大型な基板の吸着保持面
内で複数の小型な静電吸着手段を互いに離して分割配置
する構造にせざるを得ないが、このとき分割配置した小
型な静電吸着手段の分割境界点において段差ができるた
め、均一な圧力分布を保つことが困難であるという問題
があった。ところで、有機物からなる膜を誘電体層とす
る静電吸着装置の機能部には、これまで金属膜をエッチ
ングなどによってパターン化した電極部や、スクリーン
印刷によって金属を主成分とする電極部を形成したもの
などが存在している。しかし、このような有機物からな
る金属膜はそれ自体5μm以下の薄膜を作成するは困難で
あり、その電極部の厚さによって該電極部が存在する部
分とそれらの間隙の部分とでは基板接触面で段差状の急
激な凹凸が発生してしまう。加圧板（定盤）における面
内での平面度として、反りなどの急激な変化がない平面
度の不均一に対しては10μm程度までは追従し、偏荷重
が起こり難いが、上記のような段差状の急激な凹凸は、
液晶基板の製造工程でTFT基板とCF基板を加圧・貼り合
わせする際に、加圧分布の不均一として現れ易く、加圧
条件や加圧板の材質や形状にもよるが5μm以上の凹凸で
は顕著に現れる。従来の用途であるウエーハ処理におい
ては、ウエーハ処理中に基板が移動することを抑えるこ
と、更には処理中のウエーハの温度を均一にすると言う
目的で使用されていることから、被処理基板接触面での
段差状の急激な凹凸は大きな問題にはならなかったが、
液晶基板を処理する用途においては、両基板の加圧・貼
り合せ工程において両基板の間に存在する液晶封止用シ
ール材などの環状接着剤やその中に配置されるギャップ
調整用スペーサーに作用してしまい、その結果、環状接
着剤の潰れ方に偏りが発生したり、ギャップ調整用スペ
ーサーが潰れるという不具合を引き起して、製品の品質
に即影響すると言う大きな問題がある。従って、このよ
うな段差状の凹凸はできる限り少なくして、加圧工程で
影響が起こらないような構造の静電吸着装置が望まれて
いる。

【０００４】本発明のうち請求項１記載の発明は、構造
を簡素化しながら両基板を均一な加圧分布で所定のギャ
ップまで押し潰すことを目的としたものである。請求項
２記載の発明は、請求項１に記載の発明の目的に加え
て、凹溝部の加工誤差による微小な凹凸の発生をも完全
に防止することを目的としたものである。請求項３記載
の発明は、請求項１または２に記載の発明の目的に加え
て、一辺が例えば1000mm以上の大型な基板でも液晶封止
用シール材などの環状接着剤の偏った潰れやギャップ調
整用スペーサーの潰れを完全に防止することを目的とし
たものである。請求項４記載の発明は、請求項１、２ま
たは３に記載の発明の目的に加えて、基板へのダメージ
を非常に少なくして貼り合わせ精度を更に向上させるこ
とを目的としたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうち請求項１記載の発明は、静電吸着
手段が、基板と接触する誘電体膜に電界を供給する薄膜
状の電極部が積層された静電吸着機能部と、その土台と
なる支持基材とを貼り合わせた積層構造体であり、この
支持基材の表面に形成された凹溝部内に電極部を嵌入し
て、これら支持基材の表面と電極部の表面を平滑化させ
たことを特徴とするものである。請求項２記載の発明
は、請求項１記載の発明の構成に、前記支持基材に可塑
性がある凹凸吸収層を設け、この凹凸吸収層の表面に電
極部を当接させた状態で、予め所望の平面度に形成され
た基準面に対し押し付けて、上記電極部が嵌入する凹溝
部を形成したまま該凹凸吸収層を硬化させた構成を加え
たことを特徴とする。請求項３記載の発明は、請求項１
または２記載の発明の構成に、前記加圧板に基板と対向
して、複数の静電吸着機能部を互いに接近させて配置
し、これら複数の静電吸着機能部と加圧板との間に弾性
変形可能な材質からなる緩衝層を夫々一体的に介装する
と共に、複数の静電吸着機能部により基板の全面を夫々
分割して吸着保持した構成を加えたことを特徴とする。
詳しくは、上記緩衝層の硬さを、基板の間に配置される
液晶封止用シール材などの環状接着剤やその中に配置さ
れるギャップ調整用スペーサーの硬さに比べて軟らか
い、例えばJIS-A硬度で約 100以下に設定することが好
ましい。請求項４記載の発明は、請求項１、２または３
記載の発明の構成に、前記静電吸着機能部の誘電体膜
が、その厚さ寸法を可能な限り薄く形成した構成を加え
たことを特徴とする。ここで、誘電体膜の厚さ寸法を可
能な限り薄く形成するとは、例えば約500μm以下にする
ことである。

【０００６】

【作用】請求項１の発明は、支持基材の表面の凹溝部内
に電極部を嵌入して、これら支持基材の表面と電極部の
表面を平滑化させることにより、それに積層した誘電体
膜上の基板接触面も段差状の凹凸が発生せず平滑化され
るものである。請求項２の発明は、請求項１記載の構成
に対して、前記支持基材に可塑性がある凹凸吸収層を設
け、この凹凸吸収層の表面に電極部を当接させた状態
で、予め所望の平面度に形成された基準面に対し押し付
けて、上記電極部が嵌入する凹溝部を形成したまま該凹
凸吸収層を硬化させた構成を追加したので、凹凸吸収層
の表面に電極部を当接させたまま基準面に押し付けて、
電極部が嵌入した凹凸吸収層を硬化させることにより、
凹凸吸収層の表面に電極部の厚さ寸法と全く同じ深さの
凹溝部が形成されて、段差状の凹凸が全く発生しない。
請求項３の発明は、請求項１または２記載の構成に対し
て、前記加圧板に基板と対向して、複数の静電吸着機能
部を互いに接近させて配置し、これら複数の静電吸着機
能部と加圧板との間に弾性変形可能な材質からなる緩衝
層を夫々一体的に介装すると共に、複数の静電吸着機能
部により基板の全面を夫々分割して吸着保持した構成を
追加したので、基板の全面を夫々分割して吸着保持する
複数の静電吸着機能部の基板吸着面に亘って、各静電吸
着機能部毎の製造誤差により平面度斑が発生しても、基
板の加圧時に各静電吸着機能部の緩衝層が部分的に圧縮
変形して、該平面度斑が吸収される。請求項４の発明
は、請求項１、２または３記載の構成に対して、前記静
電吸着機能部の誘電体膜が、その厚さ寸法を可能な限り
薄く形成した構成を追加したので、誘電体膜の厚さ寸法
を可能な限り薄くすれば、緩衝層により静電吸着機能部
と基板との間に微小なパーティクルが存在してもこれが
吸収されると共に、静電吸着機能部自体の微小な厚さの
差異も吸収される。

【０００７】

【発明の実施の形態】この実施例は、図１〜図２に示す
如く上方の加圧板１が、上下方向へは往復動自在だがＸ
Ｙθ方向へは移動不能に吊持された上定盤であると共
に、下方の加圧板２が固定台板９上に位置決め手段８を
介してＸＹθ方向へ調整移動自在に支持された下定盤で
あり、これら上定盤１及び下定盤２の対向面に保持した
二枚のガラス製基板Ａ，Ｂを真空雰囲気中で重ね合わ
せ、上記位置決め手段８により相対的にＸＹθ方向へ調
整移動して両基板Ａ，Ｂの粗合わせ及び微合わせを行
い、その後、両基板Ａ，Ｂを加圧して所定のギャップま
で潰すことにより、両基板Ａ，Ｂが圧着された場合を示
すものである。

【０００８】これら基板Ａ，Ｂの対向面のどちらか一
方、図示例の場合には下方の基板Ｂの表面周縁部に沿っ
て、例えば液晶封止用シール材として線形状の接着剤Ｃ
が閉鎖した額縁状に塗布され、その内部にはギャップ調
整用スペーサー（図示せず）が多数配置される。

【０００９】上定盤１及び下定盤２は、例えば金属やカ
ーボンなどの剛体で構成され、これら対向面には、両基
板Ａ，Ｂを移動不能に保持する機構として一対の静電吸
着手段３，３が夫々設けられると共に、本実施例の場合
には、大気中における吸着保持を補助するための吸引吸
着手段３′，３′が追加して設けられ、この吸引吸着手
段３′，３′として開穿した複数の吸引孔を例えば真空
ポンプなどの吸引源（図示せず）に配管連絡させてい
る。

【００１０】上記静電吸着手段３は、基板Ａ，Ｂと接触
する誘電体膜３ａ１に電界を供給する電極部３ａ２が積
層された静電吸着機能部３ａと、この土台となる支持基
材３ｂとを貼り合わせた板状の積層構造体である。

【００１１】この誘電体膜３ａ１は、例えばポリイミド
などの絶縁性有機材料で平滑な薄膜状に形成され、その
厚さ寸法を可能な限り薄く形成し、例えば約500μm以下
にすることが好ましく、その基板Ａ，Ｂと接触する側と
反対の片面には、スプレー塗布によってステンレスコー
ティング材を塗布する。この際、所定の形状のマスクパ
ターンを用いて、電極パターン部分をパターニングする
ことにより、電極部３ａ２の厚さ寸法が2μm程度にほぼ
均一になるように塗布形成される。

【００１２】このパターニングする際には、絶縁性有機
材料からなる誘電体膜３ａ１の片面に粘着材が塗布され
たものを用いれば、所定の形状に切断された電極部３ａ
２として金属板（箔）を用いることが可能であり、この
ような方法であれば安価で工期も非常に短くすることが
できる。

【００１３】尚、上記電極部３ａ２の形成には、上述し
たステンレスコーティング材のスプレー塗布に限らず、
それ以外に例えばアルミニウムや銅などのスパッタリン
グにより積層するか、或いは例えばアルミニウムなどの
蒸着により積層しても良く、このような方法であれば、
厚さ寸法が1μm以下の均一な薄膜を形成することも可能
である。

【００１４】上記静電吸着手段３の支持基材３ｂは、装
置内容器との接合し易さから例えばステンレス又はアル
ミニウムなどの金属やエンジニアリングプラスチック或
いはセラミックスなどから選ばれる硬質な材料で板状に
形成される。例えばセラミックスなどの絶縁材料で形成
される場合には、粘着材を用いて上記静電吸着機能部３
ａに貼り付けるが、金属などの導電性材料で形成される
場合には、上記電極部３ａ２が被覆されるように絶縁層
（図示せず）を積層する必要がある。

【００１５】この絶縁層としては、両面に粘着材が塗布
されたポリイミドなどの絶縁性有機膜であれば大型のサ
イズのものが使用することができるし、支持基材３ｂと
の積層工程でもそのまま貼付することができる。図示例
では、上定盤１及び下定盤２の両方に配置される静電吸
着手段３,３の支持基材３ｂ,３ｂを、これら上定盤１及
び下定盤２と夫々一体に形成した場合を示しているが、
これに限定されず、支持基材３ｂ,３ｂのどちらか一方
又は両方を別個に形成して上定盤１及び下定盤２に連結
固定しても良い。

【００１６】また、上述したように電極部３ａ２の厚さ
寸法を薄くしても、その上に誘電体膜３ａ１を積層した
状態では、静電吸着機能部３ａの表面に電極部３ａ２の
厚みに比例した凹凸が残存することに変わりない。そこ
で本発明では、図１の部分拡大図に示す如く、上記支持
基材３ｂの表面に形成された凹溝部３ｂ１内に電極部３
ａ２を嵌入して、これら支持基材３ｂの表面と電極部３
ａ２の表面を平滑化させている。

【００１７】この凹溝部３ｂ１の形成方法の一例として
は、先ず支持基材３ｂの表面に、電極部３ａ２の厚み寸
法及びパターンと合致する凹溝部３ｂ１を、例えばエッ
チング処理などにより予め凹設し、この凹溝部３ｂ１の
内に電極部３ａ２を嵌入させれば、それにより支持基材
３ｂの表面と電極部３ａ２の表面が平滑化されて、それ
に積層した誘電体膜３ａ１上の基板接触面３ａ′も電極
部３ａ２の有無に関係なく段差状の凹凸が発生せず平滑
化される筈である。

【００１８】図示例では、支持基材３ｂの表面に凹溝部
３ｂ１を直接凹設したが、これに限定されず、凹溝部３
ｂ１が凹設された樹脂シート又は金属シートを支持基材
３ｂの表面側に固着しても良い。しかし、このような形
成方法では、凹溝部３ｂ１の加工精度による影響が大き
く、僅かでも加工誤差があればそれによって微小な凹凸
が発生する可能性があり、誘電体膜３ａ１上の基板接触
面３ａ′の凹凸を完全に防止することはできない。

【００１９】これを解決するため、支持基材３ｂの全体
を例えば熱硬化型樹脂や紫外線硬化型樹脂からなるから
なる樹脂シート又は熱硬化型接着剤や混合硬化型接着な
どの可塑性材料で構成して凹凸吸収層３ｂ２とすると共
に、予め所望の平面度に形成された基準面を製作し、こ
の凹凸吸収層３ｂ２の表面に電極部３ａ２を当接させた
状態で、該基準面に対し一定圧力で押し付けて、上記電
極部３ａ２が嵌入する凹溝部３ｂ１を形成し、このまま
該凹凸吸収層３ｂ２を硬化させることにより、凹凸吸収
層３ｂ２の表面に電極部３ａ２の厚さ寸法と全く同じ深
さの凹溝部３ｂ１が形成されるようにしても良い。図示
例では、支持基材３ｂの表面側に可塑性がある凹凸吸収
層３ｂ２を一定厚さ積層したが、これに限定されす、支
持基材３ｂの全体を可塑性がある凹凸吸収層３ｂ２で形
成しても良い。

【００２０】そして、上述した静電吸着手段３の電源
（図示せず）と吸引吸着手段３′の吸引源は、コントロ
ーラー（図示せず）で動作制御され、両基板Ａ，Ｂをセ
ットする初期状態で静電吸着及び吸引吸着が開始され、
両基板Ａ，Ｂの微合わせ後にどちらか一方、本実施例で
は上方基板Ａの静電吸着を解除し、後述する閉空間Ｓが
大気圧に戻った後は下方基板Ｂの静電吸着及び吸引吸着
吸着を解除して初期状態に戻す。

【００２１】また、前記上定盤１の周縁部と下定盤２の
周縁部との間には、これら両者間の密閉状態を維持した
まま相対的にＸＹθ方向へ移動自在に支持する移動シー
ル手段４が、両基板Ａ，Ｂを囲むように環状に設けられ
る。

【００２２】この移動シール手段４は、図示例の場合、
上定盤１及び下定盤２の平面形状に合わせて断面円形又
は矩形に形成された移動ブロック４ａと、この移動ブロ
ック４ａの上面に装着した上定盤１の周縁部１ａと接離
する例えばＯリングなどの上下方向へ弾性変形可能な環
状シール材４ｂと、移動ブロック４ａの下面に装着した
下定盤２の周縁部２ａと常時接触する必要に応じて例え
ば真空グリースが使用された駆動真空シール４ｃと、こ
の駆動真空シール４ｃに上定盤１や移動ブロック４ａの
重量などの力が作用しないように支持する荷重受ボール
４ｄとから構成される。

【００２３】特に必要に応じて、これら上定盤１と移動
ブロック４ａがＸＹθ方向へ一体的に連結させるため
に、上定盤１から移動ブロック４ａに亘って複数本の連
結ピン４ｅを、上下方向へは往復動自在であるがＸＹθ
方向へは移動不能に挿通させることが好ましく、更に移
動ブロック４ａと下定盤２が上下方向へ離れるのを防止
するために両者に亘って例えば引っ張りバネなどの弾性
材料４ｆを掛け渡すことが好ましい。

【００２４】更に上定盤１には、図１の符号５に示すよ
うな例えば上下駆動用シリンダーなどからなる第一加圧
手段が連設される。この第一加圧手段５は、コントロー
ラー（図示せず）で動作制御され、基板Ａ，Ｂをセット
する初期状態で、図１の一点鎖線及び図２（ａ）に示す
如く上定盤１を上限位置で待機しており、基板Ａ，Ｂの
セット完了後に、図１の実線及び図２（ｂ）に示す如く
上定盤１を下降させて、下定盤２との間に閉空間Ｓが両
基板Ａ，Ｂを囲むように区画形成され、両基板Ａ，Ｂの
微合わせ終了後か、或いは閉空間Ｓが大気圧に戻った後
は上昇させて初期状態に戻す。

【００２５】この閉空間Ｓには、図１の符号６に示すよ
うな外部に配設した例えば真空ポンプと連絡して、該閉
空間Ｓ内の気体、図示例では空気を出し入れして所定の
真空度にする吸気手段が設けられる。この吸気手段６
は、コントローラー（図示せず）で動作制御され、上定
盤１及び下定盤２の接近移動により閉空間Ｓが形成され
た後に閉空間Ｓから吸気を開始し、両基板Ａ，Ｂの微合
わせの終了後は閉空間Ｓに空気を供給して大気圧に戻
す。

【００２６】また、前記第一加圧手段５により接近させ
た両基板Ａ，Ｂを、それらの間が接着剤Ｃで密閉される
位置まで更に接近させる第二加圧手段７が設けられる。
この第二加圧手段７は、図示例の場合、前記移動ブロッ
ク４ａの上面から上定盤１の周縁部１ａへ向けて配設し
た上下方向へ伸縮自在なシリンダー７ａからなり、この
シリンダー７ａを上下方向へ短縮化して前記環状シール
４ｂを上下方向へ圧縮変形させることにより、両基板
Ａ，Ｂが更に加圧されるようにしている。

【００２７】更に、この第二加圧手段７のシリンダー７
ａは、コントローラー（図示せず）で動作制御され、初
期状態で図２（ａ）に示す如く上下方向へ伸長してお
り、両基板Ａ，Ｂの粗合わせ終了後に図２（ｃ）に示す
如く短縮させ、両基板Ａ，Ｂの微合わせ終了後か、或い
は後述する閉空間Ｓが大気圧に戻った後は上昇させて初
期状態に戻す。

【００２８】また更に、前記閉空間Ｓの外側となる下定
盤２の底面と固定台板９との間には、位置決め手段８と
して例えばＸＹテーブル８ａが配設され、これに下定盤
２をＸＹθ方向へ移動させるための駆動源８ｂを連設
し、両基板Ａ，Ｂに表示されたマークを顕微鏡とカメラ
で構成した検出手段８ｃから出力されるデータに基づい
て駆動源８ｂを作動させることにより、下定盤２及びこ
れに保持された下方基板ＢがＸＹθ方向へ調整移動し
て、粗合わせと微合わせを行う。

【００２９】次に、斯かるフラットパネル用基板の貼り
合わせ方法を工程順に従って説明する。先ず、図２
（ａ）に示す如く上定盤１及び下定盤２の対向面に基板
Ａ，Ｂを夫々プリアライメントして、静電吸着手段３，
３及び吸引吸着手段３′，３′により両基板Ａ，Ｂを夫
々移動不能に吸着保持させてセットする。

【００３０】その後、例えば上下駆動用シリンダーなど
の第一加圧手段５の作動で図１及び図２（ｂ）に示す如
く上定盤１と下定盤２を互いに近づけ、上定盤１の周縁
部１ａが環状シール４ｂに密接して、上定盤１と下定盤
２との間には、両基板Ａ，Ｂを囲むように閉空間Ｓが区
画形成される。

【００３１】これと同時に両基板Ａ，Ｂは、上定盤１と
下定盤２の接近移動により、所定間隔まで接近し、この
状態で１mm以下の隙間をもって対峙している。しかし、
一方の基板Ｂに塗布した接着剤Ｃには、他方の基板Ａが
接触せず、これら両基板Ａ，Ｂの間と閉空間Ｓは連通し
ている。

【００３２】その後、吸気手段６の作動で閉空間Ｓから
空気が抜かれて所定の真空度になると共に、両基板Ａ，
Ｂの間からも空気が抜かれて真空となる。この状態で、
位置決め手段８の作動により上定盤１と下定盤２を相対
的にＸＹθ方向へ調整移動させて、両基板Ａ，Ｂの粗合
わせが行われる。

【００３３】そして、所定の真空度に到達したら、第二
加圧手段７のシリンダー７ａが作動開始して、図２
（ｃ）に示す如く上定盤１と下定盤２が更に接近して環
状シール４ｂを圧縮変形させ、それにより静電吸着手段
３，３で保持した両基板Ａ，Ｂが更に接近して、一方の
基板Ｂに塗布した接着剤Ｃに、他方の基板Ａが密接して
両者間が密閉される。この状態で、位置決め手段８の作
動により上定盤１と下定盤２を相対的にＸＹθ方向へ調
整移動させて、両基板Ａ，Ｂの微合わせが行われる。

【００３４】その後、図２（ｄ）に示す如く上方の静電
吸着手段３のみの吸着が解除されて上定盤１から上方基
板Ａが離れ、吸気手段６の作動により閉空間Ｓ内に空気
を入れてその雰囲気を大気圧に戻す。それにより、両基
板Ａ，Ｂの内外に生じる気圧差で均等に押し潰され、所
定のギャップが形成される。

【００３５】この際、各静電吸着手段３の支持基材３ｂ
表面に形成された凹溝部３ｂ１内に電極部３ａ２を嵌入
して、これら支持基材３ｂの表面と電極部３ａ２の表面
を平滑化させたから、それにより、それに積層した誘電
体膜３ａ１上の基板接触面３ａ′も電極部３ａ２の有無
に関係なく段差状の凹凸が発生せず平滑化されて、基板
接触面の凹凸から発生する加圧分布の不均一がなくな
る。その結果、構造を簡素化しながら両基板Ａ，Ｂを均
一な加圧分布で所定のギャップまで押し潰すことができ
る。

【００３６】更に本実施例の場合には、凹凸吸収層３ｂ
２の表面に電極部３ａ２を当接させたまま基準面に押し
付けて、電極部３ａ２が嵌入した凹凸吸収層３ｂ２を硬
化させたから、それにより、凹凸吸収層３ｂ２の表面に
電極部３ａ２の厚さ寸法と全く同じ深さの凹溝部３ｂ１
が形成されて、段差状の凹凸が全く発生しない。その結
果、凹溝部３ｂ１の加工誤差による微小な凹凸の発生を
も完全に防止できるという利点がある。

【００３７】更にまた本実施例の場合のように、各静電
吸着機能部３ａの誘電体膜３ａ１の厚さ寸法を可能な限
り薄く、例えば約500μm以下に形成すれば、緩衝層３ｂ
により静電吸着機能部３ａと基板Ａ，Ｂとの間に微小な
パーティクルが存在してもこれが吸収されると共に、静
電吸着機能部３ａ自体の微小な厚さの差異も吸収され
る。その結果、基板Ａ，Ｂへのダメージを非常に少なく
して貼り合わせ（圧着）精度を更に向上させることがで
きるという利点がある。

【００３８】また、上述した粗合わせを行う前の時点、
具体的には両基板Ａ，Ｂのセット時に適正量の液晶を適
正状態で封入すれば、閉空間Ｓ内の雰囲気を大気圧に戻
すことにより、両基板Ａ，Ｂの内外に生じる気圧差で均
等に押し潰されて、液晶が封入された状態で所定のギャ
ップ形成が可能となり、後工程で液晶を注入せずに液晶
パネルが制作できる。

【００３９】それ以降は、閉空間Ｓ内が大気圧に戻った
ら、第一加圧手段５の作動により上定盤１と下定盤２を
離して閉空間Ｓが開放され、アライメントされた両基板
Ａ，Ｂを取り出して、上述した動作が繰り返される。

【００４０】その結果、上定盤１及び下定盤２の間のみ
を密閉状態にしたままその外部でＸＹθ移動してアライ
メントできる。従って、位置決め手段８やその駆動源８
ｂなどが大気中に設置可能となり、通常部品が使用でき
ると共に、真空貫通部品もなくなり、それにより、構造
の簡略化が図れ、しかも真空遮断にコストもかかず、粗
合わせや微合わせに相当な力を必要としないから、駆動
形態の制約が無い。また、真空となる空間を最小にし
て、その分だけ真空ポンプの容量が小さくてすみ、大型
の基板でも生産性が高く製造できる。

【００４１】一方、図３及び図４に示すものは、本発明
の他の実施例である。このものは、前記上定盤１及び下
定盤２に基板Ａ，Ｂと対向して、複数の静電吸着機能部
３ａ…を互いに接近させて配置し、これら複数の静電吸
着機能部３ａ…と上定盤１及び下定盤２との間に弾性変
形可能な材質からなる緩衝層３ｃ…を夫々一体的に介装
すると共に、複数の静電吸着機能部３ａ…により、一辺
が例えば1000mm以上の大型な基板Ａ，Ｂの全面を夫々分
割して吸着保持した構成が、前記図１〜図２に示した実
施例とは異なり、それ以外の構成は図１〜図２に示した
実施例と同じものである。

【００４２】図示例の場合には、基板Ａ，Ｂの全面と対
向して、複数の静電吸着機能部３ａ…及び緩衝層３ｂ…
を夫々互いに接近させて並列状に配置したが、これに限
定されず、これらを個々に接近して（隙間無く）設置で
きれば、例えば千鳥配列などの図示しない他の形状に配
置しても良い。更に各静電吸着機能部３ａは、その製造
コストを低減させるために全て同じ形状にすることが好
ましいものの、大小寸法差のある複数種類の基板Ａ，Ｂ
と対応させるために、予めサイズが異なる静電吸着機能
部３ａを複数種類用意し、それらを組み合わせて設置し
ても良い。

【００４３】また、前記凹凸吸収層３ｂ２と支持基材３
ｂとの間に緩衝層３ｃを接着剤で介装した場合を示して
いる。この緩衝層３ｃは、例えばシリコーンゴムやフッ
素系ゴムなどの弾性変形可能な材質で形成され、該緩衝
層３ｃの硬さを、前記基板Ａ，Ｂの間に配置される液晶
封止用シール材などの接着剤Ｃやその中に多数配置され
るギャップ調整用スペーサー（図示せず）の硬さに比べ
て軟らかい、例えばJIS-A硬度で約 100以下に設定す
る。

【００４４】従って、図３及び図４に示すものは、前記
図１〜図２に示した実施例と同様な作用が得られると共
に、しかも基板Ａ，Ｂの全面を夫々分割して吸着保持す
る複数の静電吸着機能部３ａ…の基板接触面３ａ′…に
亘って、各静電吸着機能部３ａ…毎の製造誤差により平
面度斑が発生しても、基板Ａ，Ｂの加圧時に各静電吸着
機能部３ａ…の緩衝層３ｃ…が部分的に圧縮変形して、
該平面度斑が吸収される。その結果、一辺が例えば1000
mm以上の大型な基板Ａ，Ｂでも液晶封止用シール材など
の接着剤Ｃの偏った潰れやギャップ調整用スペーサーの
潰れを完全に防止できるという利点がある。

【００４５】尚、前示実施例では、上方の加圧板１が、
上下方向へ往復動自在な上定盤であり、下方の加圧板２
がＸＹθ方向へ調整移動自在に支持された下定盤である
場合を示したが、これに限定されず、これと逆に上定盤
をＸＹθ方向へ調整移動自在に支持し、下定盤を上下方
向へ往復動自在に支持しても良い。更に真空雰囲気中で
アライメントする場合を示したが、これに限定されず、
特殊ガス雰囲気中でアラメイントする場合も同様である

【００４６】また、移動シール手段４、第一加圧手段
５、吸気手段６、第二加圧手段７及び位置決め手段８
は、図示された構造に限定されず、同様に作用すれば他
の構造でも良い。また更に移動シール手段４の駆動真空
シール４ｃに代えて磁性流体式真空シールを使用しても
良い。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１記載の発明は、支持基材の表面の凹溝部内に電極部
を嵌入して、これら支持基材の表面と電極部の表面を平
滑化させることにより、それに積層した誘電体膜上の基
板接触面も段差状の凹凸が発生せず平滑化されるので、
構造を簡素化しながら両基板を均一な加圧分布で所定の
ギャップまで押し潰すことができる。従って、加圧板の
下面に静電吸着手段と吸引吸着手段を設けるだけでな
く、減圧を進める過程で吸引吸着力が消えた時に落下す
る基板を加圧板から僅かに離れた程度の位置に受け止め
る手段が必要な従来のものに比べ、装置全体のコンパク
ト化が図れると共に製造コストの低減も達成しながら、
液晶封止用シール材などの環状接着剤の偏った潰れやギ
ャップ調整用スペーサーの潰れを完全に防止できる。ま
た、例えばセラミックス製の静電吸着手装置など、硬質
な材料で加圧板（定盤）を作成すれば同様な効果が得ら
れるが、非常に高価であった。しかし本発明によれば、
同様な効果を得られる加圧板（定盤）を安価に作成する
ことができる。

【００４８】請求項２の発明は、請求項１の発明の効果
に加えて、凹凸吸収層の表面に電極部を当接させたまま
基準面に押し付けて、電極部が嵌入した凹凸吸収層を硬
化させることにより、凹凸吸収層の表面に電極部の厚さ
寸法と全く同じ深さの凹溝部が形成されて、段差状の凹
凸が全く発生しないので、凹溝部の加工誤差による微小
な凹凸の発生をも完全に防止できる。

【００４９】請求項３の発明は、請求項１または２の発
明の効果に加えて、基板の全面を夫々分割して吸着保持
する複数の静電吸着機能部の基板吸着面に亘って、各静
電吸着機能部毎の製造誤差により平面度斑が発生して
も、基板の加圧時に各静電吸着機能部の緩衝層が部分的
に圧縮変形して、該平面度斑が吸収されるので、一辺が
例えば1000mm以上の大型な基板でも液晶封止用シール材
などの環状接着剤の偏った潰れやギャップ調整用スペー
サーの潰れを完全に防止できる。従って、一辺が1000mm
以上の大きさの大型な静電吸着装置を使用する必要がな
いから、金属製の支持基材や定盤などの硬い材質のもの
に静電吸着機能部を直接貼り付ける構造であっても部分
的に厚さ寸法の違いが発生し難くなると共に、安価に作
成できる。

【００５０】請求項４の発明は、請求項１、２または３
の発明の効果に加えて、誘電体膜の厚さ寸法を可能な限
り薄くすれば、緩衝層により静電吸着機能部と基板との
間に微小なパーティクルが存在してもこれが吸収される
と共に、静電吸着機能部自体の微小な厚さの差異も吸収
されるので、基板へのダメージを非常に少なくして貼り
合わせ精度を更に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示すフラットパネル用基
板の貼り合わせ装置の縦断正面図で、要部を部分拡大し
て示している。

【図２】 （ａ）〜（ｄ）はフラットパネル用基板の貼
り合わせ方法を工程順に示す説明図である。

【図３】 本発明の他の実施例を示すフラットパネル用
基板の貼り合わせ装置の縦断正面図で、要部を部分拡大
して示している。

【図４】 図３の（４）−（４）線に沿える部分拡大横
断平面図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ 基板 １ 加圧板（上定
盤） ２ 加圧板（下定盤） ３ 静電吸着手段 ３ａ 静電吸着機能部 ３ａ１ 誘電体膜 ３ａ２ 電極部 ３ｂ 支持基材 ３ｂ１ 凹溝部 ３ｂ２ 凹凸吸収
層 ３ｃ 緩衝層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/1339 ５０５ Ｇ０２Ｆ 1/1339 ５０５ ５Ｇ４３５ (72)発明者 西沢 龍 群馬県安中市磯部２丁目２番地45号 信越 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 内山 一栄 群馬県安中市磯部２丁目２番地45号 信越 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 石坂 一朗 群馬県安中市磯部２丁目２番地45号 信越 エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 2H088 FA01 FA10 FA16 FA30 HA01 2H089 NA38 NA60 QA12 2H090 JC02 JC12 3F101 LA15 LB12 3F108 GA09 GB01 HA02 HA12 5G435 AA17 BB06 BB12 HH16 HH18 KK05 KK10 LL06 LL07 LL08

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下一対の加圧板（１，２）に対し、二
   枚の基板（Ａ，Ｂ）の両方又はどちらか一方を静電吸着
   手段（３）で着脱自在に保持し、これら加圧板（１，
   ２）の接近移動により両基板（Ａ，Ｂ）を加圧して所定
   のギャップまで潰すフラットパネル用基板の貼り合わせ
   装置において、 前記静電吸着手段（３）が、基板（Ａ，Ｂ）と接触する
   誘電体膜（３ａ１）に電界を供給する薄膜状の電極部
   （３ａ２）が積層された静電吸着機能部（３ａ）と、そ
   の土台となる支持基材（３ｂ）とを貼り合わせた積層構
   造体であり、この支持基材（３ｂ）の表面に形成された
   凹溝部（３ｂ１）内に電極部（３ａ２）を嵌入して、こ
   れら支持基材（３ｂ）の表面と電極部（３ａ２）の表面
   を平滑化させたことを特徴とするフラットパネル用基板
   の貼り合わせ装置。
2. 【請求項２】 前記支持基材（３ｂ）に可塑性がある凹
   凸吸収層（３ｂ２）を設け、この凹凸吸収層（３ｂ２）
   の表面に電極部（３ａ２）を当接させた状態で、予め所
   望の平面度に形成された基準面に対し押し付けて、上記
   電極部（３ａ２）が嵌入する凹溝部（３ｂ１）を形成し
   たまま該凹凸吸収層（３ｂ２）を硬化させた請求項１記
   載のフラットパネル用基板の貼り合わせ装置。
3. 【請求項３】 前記加圧板（１，２）に基板（Ａ，Ｂ）
   と対向して、複数の静電吸着機能部（３ａ）を互いに接
   近させて配置し、これら複数の静電吸着機能部（３ａ）
   と加圧板（１，２）との間に弾性変形可能な材質からな
   る緩衝層（３ｃ）を夫々一体的に介装すると共に、複数
   の静電吸着機能部（３ａ）により基板（Ａ，Ｂ）の全面
   を夫々分割して吸着保持した請求項１または２記載のフ
   ラットパネル用基板の貼り合わせ装置。
4. 【請求項４】 前記静電吸着機能部（３ａ）の誘電体膜
   （３ａ１）が、その厚さ寸法を可能な限り薄く形成した
   請求項１、２または３記載のフラットパネル用基板の貼
   り合わせ装置。