专利名称：面板粘合方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及面板粘合方法，更详细地说，本发明涉及一边进行高精度的定位，一边粘合面板的面板粘合方法及装置。
背景技术：
用作显示装置的液晶面板装置，其结构一般是，将用于驱动液晶的薄膜晶体管基板(TFT面板)和彩色滤色基板(CF面板)粘合，密封它们之间的液晶。在这种液晶面板装置的制造工序中，使用面板粘合装置通过密封粘合材料粘合TFT面板和CF面板。
在这种用于液晶显示装置的TFT面板和CF面板的粘合中，要求大约几μm的高定位精度。所以，在一边进行加压一边粘合两张面板的工序中，需要高精度地进行面板之间的定位。因此，使用具有定位功能的面板粘合进行面板的粘合处理。
在利用现有的面板粘合装置进行面板粘合处理的工序中，将TFT面板和CF面板这两张面板分别安装在相对的上下工作台上，所述上下工作台支撑两张面板处于相对状态。然后，当相对于下侧工作台垂直移动上侧工作台，并对两张面板进行加压从而使它们粘合时，相对于上侧工作台平行移动下侧工作台，进行面板之间的定位。
图1是现有的面板粘合工序的一个例子的流程图。图2是在图1的面板粘合工序中两张面板的相对移动示意图。
首先，在上下工作台上以相对状态安装两张面板(步骤S1)，并通过识别照相机读入对准记号(步骤S2)。此处，在一般的现有粘合装置中，上工作台可在垂直方向(Z轴方向)移动，下工作台可在水平方向(XY方向及θ(旋转)方向)移动。而且，对准记号被设在各面板的一个部位(端部)。
接着，判断上下面板的对准记号是否进入规定的范围内(步骤S3)。即，判断上下面板是否以规定的精度定位。当没有以规定的精度定位时，在X、Y、θ方向移动下工作台(步骤S4)，再次进行定位。以上工序是粗定位(粗对准)的工序。在粗定位工序中，通过定位使上下面板的位置偏移量处于5μm以下。
粗定位结束后，接着进行微定位(微对准)。微定位具有与上述步骤S2～S4同样的处理(步骤S5～S7)，通过定位使上下面板的位置偏移量处于0.5μm以下。
在图2中，双点划线表示步骤S1中下面板的位置。若将此时的上面板在Z方向的位置设为P1，则在P1位置移动下面板进行粗定位，使上下面板处于定位状态。即，在P1通过进行步骤S2～S4的处理来进行粗定位，并且通过进行步骤S5～S7的处理来进行微定位。通过进行粗定位和微定位，下面板在P1中向实线箭头方向移动，从而使下面板和上面板成定位状态(已微定位的状态)。
微定位结束后，垂直于下工作台移动上工作台，并在两张面板处于重叠状态时进行加压。此时，若将最终的加压压力定为100kg的时候，则，首先加压至30kg(步骤S8)。加压后读入上下面板的对准记号(步骤S9)，确认定位精度(步骤S10)。若上下面板的定位有偏移时，移动下工作台(下面板)，再次进行上面板和下面板的微定位。
然后，处理返回到步骤S8，进行步骤S9和步骤S10的处理，在步骤S10若判断是以规定的精度进行定位，则判断此前进行的加压是否为最终加压(步骤S12)。若不是最终加压，则返回到步骤S8再次进行步骤S8～S12的处理。
在图1的示例中，将最终的加压压力定为100kg，并在加压过程中在加压到30kg和60kg时进行微定位。即，在最初的步骤S8的处理中加压到30kg，在下一个步骤S8的处理中加压到60kg，而且在再下一个处理中加压到100kg。
在图2中，加压到30kg时，上面板在Z轴方向上的位置是P2位置。上面板从P1向P2移动时，如虚线箭头所示，在XY方向产生位置偏移。这主要是由用于移动上工作台的移动机构引起的位置偏移。
因此，在P2位置移动下面板进行上下面板的微定位(最初的步骤S11的处理)。接着，向上下面板施加60kg的压力。此时上面板的位置是P3。上面板从P2移动到P3位置时同样产生位置偏移。因此在P3位置也进行微定位(第二次的步骤S11的处理)。
接着，向上下面板施加100kg的最终压力。此时上面板的位置是PF。上面板从P3移动到PF位置时同样产生位置偏移。因此在PF位置也进行微定位(第三次的步骤S11的处理)。
如上述反复进行加压和定位后，在步骤S12若判断下面进行的加压为最终加压，则测定上下面板的对准记号的位置偏移量(步骤S13)，结束面板的粘合处理。通过上述粘合工序，能够以0.5μm～1.5μm的定位精度粘合两张面板。
如上所述，在图1所示现有的面板粘合工序中，交替并分别进行加压工序和定位工序，使得粘合工序所需要的处理时间变长。
因此，已提出有先预测粘合工序中的偏移量，再按预测的偏移量预先偏移下面板的方法(例如参照专利文献1)。
图3是使用了按预测的偏移量预先偏移下面板的方法的面板粘合工序的一个例子的流程图。此外，图4是在图3的面板粘合工序中两张面板的相对移动示意图。
在图3所示的粘合工序中，在上下工作台上以相对状态安装两张面板(步骤S21)，并通过识别照相机读入对准记号(步骤S22)。在步骤S21中，尽量接近地设置上下面板，例如使上下面板之间的距离大约为2μm。
接着，判断上下面板的对准记号是否进入规定的范围内(步骤S23)。即，判断上下面板是否以规定的精度定位。当没有以规定的精度定位时，在X、Y、θ方向移动下工作台(步骤S24)，再次进行定位。
在步骤S24的处理中，不只是对下面板与上面板进行定位，还移动下面板，使其位于考虑了加压时的偏移量的位置。然后，根据预测位置完成定位后，向上下面板施加例如300kg的压力(步骤S25)。此时的加压是从0kg至300kg连续进行的。
即，在步骤S24的处理中，如图4所示，在P1位置中向实线箭头方向将下面板移动到虚线所示的面板位置。所述虚线所示的面板位置是预先考虑了加压时产生的偏移量的位置。因此，向上下面板施加连续的压力，并达到300kg的最终压力时，即，上面板达到图4虚线箭头所示的最终位置PF时，上下面板的定位结束。
除以上例子之外，还提出了在向两张面板进行加压时，垂直方向的加压动作和水平方向的定位动作同时进行的方法。即，一边进行加压一边检测出面板之间的位置偏移，并根据检测结果在加压过程中校正位置偏移的方法。(例如参照专利文献2和3。)专利文献1日本专利特开平10-10508专利文献2日本专利特开2000-258746专利文献3日本专利特开2002-40398在上述图1所示的面板粘合工序中，一边使两张面板相对移动，一边阶段性地进行加压从而进行粘合。因此，即使在第一阶段(图2中的P1位置)使两张面板的中心准确地定位(对准)，但是当在下面的阶段(图2的P2、P3、PF位置)中心位置偏移时，在每个阶段都要进行定位处理。
因此，使得加压工序和定位工序交替进行，从而在面板粘合工序中，进行定位的时间变长，其结果导致面板粘合工序所需要的时间增多。
而且，在各阶段的定位中，对两张面板进行加压时(例如30kg、60kg、100kg)，会使两张面板相对移动。此时，在介于两张面板之间的密封粘合材料中产生剪切应力，从而会使密封粘合材料发生变形或损伤。若密封粘合材料受损，则会出现应密封在两张面板之间的液晶泄漏，使得液晶显示装置无法使用的问题。
此外，即使在上述图3所示的面板粘合工序中，由于在加压工序中两张面板相对移动，密封粘合材料同样会发生变形或损伤。但是，此时面板的相对移动并不是定位动作，而是由加压机构的误差引起的。
还有，在加压过程中检测位置偏移并进行校正的方法中，在检测出某种程度的位置偏移时进行位置偏移校正。若在较短的加压时间内进行位置偏移校正，则必须一定程度上增大位置偏移的允许范围，从而减少在加压开始到加压结束为止进行的位置偏移校正的次数。但是，若增大位置偏移量的允许范围，则在加压过程中面板的相对移动量(位置偏移校正量)变大，从而会使密封粘合材料发生损伤。而且，若想抑制密封粘合材料的损伤，就必须增多位置偏移校正的次数，进而会使加压工序的时间变长。
发明内容
本发明是鉴于上述各种问题而进行的，其目的是提供一种面板粘合方法及装置，该方法和装置可以减少在面板粘合工序中进行定位的时间，同时可以减少密封粘合材料的损伤。
为解决上述问题，本发明提供一种面板粘合方法，该方法通过粘合材料将两张面板重叠，并在重叠状态下加压将它们粘合，其特征在于，在面板平面处于相对状态时对两张面板进行定位，并开始向该两张面板加压，使该两张面板通过粘合材料在垂直于面板平面的方向受规定的加压压力，并在达到所述规定的加压压力之前，使所述两张面板中的至少一张在平行于面板平面的方向上移动与事先预测并设定的预测位置偏移量相当的移动距离，在达到所述规定的加压压力的时刻，在所述两张面板处于已定位的状态下，结束加压。
根据上述的本发明的面板粘合方法，在进行面板的粘合时，一边向上面板加压一边使下面板移动，从而消除两张面板之间随着加压而产生的位置偏移，进而可将两张面板的相对移动量控制在最小限度。由此可实现一种面板粘合装置，该装置能够防止设在面板之间的密封粘合材料等的变形或损伤，具有高精度定位功能，可进行高可靠性粘合。
本发明的面板粘合方法，也可以这样进行即，在加压开始到结束期间暂停加压，并检测出到停止时刻所述面板之间的位置偏移量，当所述位置偏移量超过规定的位置偏移量时，在平行于面板平面的方向上移动所述两张面板中的至少一张，以便校正该位置偏移量，并在所述位置偏移校正结束后再开始加压。
或者，也可以在加压开始到结束期间，检测出所述面板之间的位置偏移量，并在该位置偏移量超过规定的位置偏移量的时刻，一边连续加压，一边在平行于面板平面的方向上移动所述两张面板中的至少一张来校正该位置偏移量。
此外，在所述面板粘合方法中，最好是将检测出的位置偏移量与所述两张面板距离联系起来作为信息存储，用于在之后的面板粘合工序中设定预测位置偏移量。或者，也可以将检测出的位置偏移量与加压量联系起来作为信息存储，用于在之后的面板粘合工序中设定预测位置偏移量。
而且，在本发明的面板粘合方法中，还可以在检测出的位置偏移量比根据存储的位置偏移信息求出的位置偏移量大规定值以上时，发出警报，通知发生了异常。
此外，本发明提供一种面板粘合装置，该装置通过粘合材料将两张面板重叠，并在重叠状态下加压将它们粘合，其特征在于，具有上下工作台，分别安装该上下两张面板；上工作台移动机构，在垂直方向移动所述上工作台；平台，在水平方向移动所述下工作台；照相机，对分别设置在所述两张面板上的对准记号进行图像识别；控制装置，控制所述上工作台移动机构的动作，并且根据所述照相机的图像识别结果控制所述平台的移动，进行所述面板之间的定位，其中，所述控制装置一边使所述上工作台移动机构动作向所述面板加压，一边控制所述平台的移动，使所述下工作台移动与事先预测并设定的预测位置偏移量相当的移动距离。
根据上述本发明的面板粘合装置，在进行面板的粘合时，由于一边对上面板加压一边移动下面板，从而消除了随着加压在两张面板之间产生的位置偏移，所以可将两张面板的相对移动量控制在最小限度。因此，可以防止设在面板之间的密封粘合材料的变形或损伤，同时提高面板粘合装置的可靠性。而且，还可以使定位动作中面板的移动距离非常�。佣伤醵陶澈洗硭枰氖奔�。进而可提高面板粘合装置的性能。
在本发明的面板粘合装置中，所述控制装置最好具有存储装置，将对应所述上工作台垂直方向上的位置检测出的所述下工作台水平方向上的位置作为信息存储；预测装置，将存储的信息反映到位置偏移量的预测中。此外，所述控制装置还可以具有报警装置，当检测出的位置偏移量比根据存储的位置偏移信息求出的位置偏移量大规定值以上时，该装置发出警报，通知发生了异常。
图1是现有的面板粘合工序的一个例子的流程图；图2是在图1的面板粘合工序中两张面板的相对移动示意图；图3是使用了按预测的偏移量预先使面板偏移的方法的面板粘合工序的一个例子的流程图；图4是在图3的面板粘合工序中两张面板的相对移动示意图；图5是适用本发明的面板粘合方法的面板粘合装置的剖面图；图6是使用了本发明第一实施例中的面板粘合方法的面板粘合工序的流程图；图7是在图6的面板粘合工序中两张面板的相对移动示意图；图8是在图6的面板粘合工序中两张面板的相对移动示意图；图9是本发明第二实施例的面板粘合工序的部分流程图；图10是X方向上的位置偏移量与Z轴方向上的位置关系的图表；图11是Y方向上的位置偏移量与Z轴方向上的位置关系的图表；图12是θ方向上的位置偏移量与Z轴方向上的位置关系的图表；图13是图9所示的面板粘合工序中上面板与下面板的移动示意图；图14是图9所示的面板粘合工序中上面板与下面板的移动示意图；图15是表示在进行图9所示的面板粘合工序时，控制装置内各种信息的流动图。
具体实施例方式
下面，参照
本发明的实施方式。
首先，参照图5说明本发明面板粘合方法所适用的面板粘合装置。图5是本发明面板粘合方法所适用的面板粘合装置的剖面图。
图5所示的面板粘合装置10是用于对构成液晶显示装置的TFT基板(TFT面板)和彩色滤色基板(CF面板)加压，并使它们粘合的装置。TFT面板上形成有液晶驱动回路，通过驱动TFT面板和CF面板之间密封的液晶，在CF面板上显示信息。
面板粘合装置10具有安装了CF面板12并可在垂直方向(Z轴方向)移动的上工作台14和安装了TFT面板16并可在水平方向移动的下工作台18。上、下工作台14、18配置在由上腔20和下腔22构成的腔内。在闭合了上腔20和下腔22的状态下，可对腔进行真空抽气，从而可以将腔内设定在规定的真空度下。
上腔20与支撑部件24连接，支撑部件24通过由气缸等构成的往复移动机构可在垂直方向(Z轴方向)移动。腔的开合通过上下移动上腔20来进行。
穿过上腔20的壁，并延伸到腔内的支撑部件26与上工作台14连接。通过支撑部件26利用上工作台移动机构28在垂直方向(Z轴方向)移动，可在垂直方向(Z轴方向)上移动腔内的上工作台14。
而且，上工作台移动机构28可以由如图所示的滚珠丝杠机构或线性电动机等众所周知的直线运动机构构成。在图5所示的例子中，将驱动滚珠丝杠的伺服电动机30作为驱动源驱动上工作台移动机构28，从而在垂直方向(Z轴方向)上移动上工作台14。
穿过下腔20的底部并延伸的支撑部件32与配置在下腔20内的下工作台18连接。支撑部件32固定在XYθ平台34上，下工作台18可在腔内的水平方向移动。即，通过在水平面内的X方向、Y方向、及θ方向(回转方向)移动XYθ平台34，可在腔内的X方向、Y方向、及θ方向(回转方向)移动下工作台。由于可通过众所周知的移动机构来构成含有驱动源的XYθ平台34，故省略其详细说明。
在所述的面板粘合装置中，上工作台移动机构28被安装在牢固的框架36上，引导上工作台移动机构28在垂直方向移动的导向机构38也被安装在框架36上。导向机构38虽然高精度地引导通过上工作台移动机构28实现的上工作台14的垂直移动，但是由于机械尺寸误差或安装误差等的影响，不能成为完全垂直的方向。
即，上工作台14相对于下工作台18的垂直移动不是完全垂直的，上工作台14在垂直方向移动时，相对于下工作台18产生水平方向(XYθ方向)的微小偏移。为了校正这种偏移，下工作台18被固定在XYθ平台34上，从而可在水平方向移动。即，通过驱动XYθ平台34，对在上下工作台14、18上安装上下面板时的定位及加压时产生的位置偏移进行校正。
在上工作台移动机构28上设置作为位置传感器用于定位的图像识别照相机40。图像识别照相机40通过设在上腔20的透明窗和设在上工作台14的贯通开口，对分别设置在CF面板12和TFT面板16上的对准记号进行图像识别。即，一边通过图像识别照相机40对两张面板12、16上的对准记号进行图像识别，一边对CF面板12和TFT面板进行定位。而且，为了识别对准记号的X、Y及θ方向的偏移，最好在不同的位置设置两个以上的图像识别照相机40。
此外，在上工作台移动机构28上设置作为负载传感器的测压元件42。测压元件42检测将安装在上工作台14上的CF面板12压向安装在下工作台18上的TFT面板16时的负载(即加压压力)。
这里，伺服电动机30是用于垂直移动上工作台14的驱动源，其动作由控制装置44控制。而且，用于水平移动下工作台18的XYθ平台34也由控制装置44控制。控制装置44接受来自所述图像识别照相机40的表示图像识别结果的定位信息，以及来自测压元件42的表示加压压力检测结果的加压压力信息。因此，控制装置44根据来自图像识别照相机的定位信息和来自测压元件42的加压压力信息，控制上工作台移动机构28和XYθ平台34的动作。
此外，控制装置44为了学习如后面所述的定位和位置偏移校正，最好具有用于存储各种信息的存储器(存储装置)和处理器(预测装置)，所述处理器根据所述信息预测位置偏移量并计算位置偏移校正量。
而且，控制装置44最好具有警报器(警报装置)，当预测位置偏移量与实际位置偏移量的差超过规定值时，该警报器判断装置内发生异常，并发出警报。
而且，在所述图5所示的例子中，CF面板12安装在上工作台14上，TFT面板16安装在下工作台18上，但也可以将TFT面板16安装在上工作台14上，将CF面板12安装在下工作台18上。以下，将安装在上工作台14上的面板称为上面板，将安装在下工作台18上的面板称为下面板。
而且，在粘合TFT面板和CF面板时，在下面板的四围呈框状地设置密封粘合材料，向其内部供给液晶。通过密封粘合材料加压粘合上下面板，可将液晶密封在上下面板之间。例如可以通过使用UV硬化型粘合材料作为密封粘合材料，在粘合处理后照射紫外线使其完全硬化。
下面，参照图6至图8说明本发明的第一实施例中的定位方法。
图6是使用了本发明第一实施例中面板粘合方法的面板粘合工序的流程图。此外，图7及图8是在图6的面板粘合工序中两张面板的相对移动示意图。
图6所示的面板粘合工序，首先使用图5所示的面板粘合装置10，将上下面板以相对的状态安装在上下工作台14、18上(步骤S31)，通过图像识别照相机40读入设置在上下面板12、16上的对准记号(步骤S32)。
接下来，判断上下面板的对准记号是否进入规定的范围内(步骤S33)。即，判断上下面板是否以规定的精度定位。当没能以规定的精度定位时，在X、Y、θ方向移动下工作台(步骤S34)，再次进行定位。以上工序是粗定位(粗对准)工序。在粗定位工序中，例如通过定位，使上下面板的位置偏移在5μm以下。
粗定位结束后，接下来进行微定位。微定位是与上述步骤S32～S34相同的处理(步骤S35～S37)，通过定位，使上下面板的位置偏移在0.5μm以下。
微定位结束后，相对于下工作台16垂直移动上工作台14，并在两张面板重叠的状态下进行加压。此时，当最终的加压压力为100kg时，例如，首先加压至30kg(步骤S38)。在此步骤中，如后面所述，追随垂直移动上工作台14从而相对下面板对上面板进行加压时的位置偏移，移动下工作台18(下面板)。即，预测上面板在水平方向上的移动，从而向相同的方向同时移动下面板(预测移动)。
进行加压后读入上下面板的对准记号(步骤S39)，并判断上下面板的位置偏移是否在允许范围内(步骤S40)。当上下面板的位置偏移超出允许范围时，驱动XYθ平台34移动下工作台18(下面板)，从而再次进行上面板和下面板的微定位。
然后，处理返回到步骤S38，进行步骤S39和步骤S40的处理。在步骤S40中，若判定上下面板的位置偏移在允许范围内，则判断上次进行的加压是否为最终加压(步骤S42)。若不是最终加压，则返回到步骤S38再次进行步骤S38～S42的处理。
在图6所示的例子中，若将最终加压压力设为100kg，则在加压的过程中在加压到30kg和60kg的时刻进行微定位。即，在最初的步骤S38的处理时加压到30kg，在下一个步骤S38的处理时加压到60kg，在再下一个处理时加压到100kg。当加压到100kg时，判断该加压为最终加压。
图7及图8是在所述面板粘合工序中上下面板的相对移动示意图。图7表示的是下面板的预测移动与上面板的位置偏移准确对应的例子。相反，图8表示的是由于下面板的预测移动与上面板的位置偏移产生了误差从而在加压过程中进行微小校正的例子。
在图7(A)中，加压到30kg时上面板在Z轴方向的位置是P2位置。在上面板从P1向P2垂直移动时，如虚线箭头所示在XY方向产生位置偏移。这主要是由用于移动上工作台14的上工作台移动机构28的机械误差引起的位置偏移。如图7(B)所示，为了消除这种位置偏移，在上面板从P1向P2垂直移动时，同时使下面板只移动上面板在水平方向上的位置偏移分量(最初的步骤S38的处理)。
在图7所示的例子中，判断在P2位置时面板的位置偏移在允许范围内(步骤S40的“是”)。因此，处理返回到S38，向上下面板施加60kg的压力。当压力达到60kg时，上面板的位置是P3。上面板从P2移动到P3位置时同样产生位置偏移。因此，在上面板从P2移动到P3位置时，也就是加压压力从30kg增加到60kg时，也对下面板进行预测移动(第二次的步骤S38的处理)。
接下来，向上下面板施加100kg的最终压力。当压力达到100kg时，上面板的位置是PF。在上面板从P3移动到PF位置时同样产生位置偏移。因此，在加压压力从60kg增加到100kg时，也对下面板进行预测移动(第三次的步骤S38的处理)。
如上述反复进行加压后，在步骤S42若判断此前进行的加压为最终加压，则测定上下面板对准记号的位置偏移量(步骤S43)，面板的粘合处理结束。通过如上粘合工序，可在0.5μm～1.5μm的定位精度下粘合两张面板。
根据以上方法，因为同时进行下面板在水平方向的移动与上面板在水平方向的移动，所以，即使在加压过程中也不产生上下面板的位置偏移。因此，夹在上下面板之间被加压的密封粘合材料只受垂直方向的加压压力，从而可防止密封粘合材料在水平方向上产生剪切应力而损伤。
因此，可防止因为面板粘合时的位置偏移，密封粘合剂受损、从而发生液晶泄漏的情况，进而可提高粘合工序的可靠性。而且，因为在阶段性的加压过程中不需要微定位，所以，可以削减这部分工序所需的时间，进而可以缩短粘合工序所需的时间。
另一方面，在图8所示的例子中，虽然在垂直移动上面板的同时，在水平方向上对下面板进行预测移动，但在加压的各阶段中还是产生需要校正的位置偏移。这样的例子，例如是上面板的位置偏移量与事先设定的下面板的预测移动量(即上面板的位置偏移的预测值)不同的情况，这可能由粘合装置10的移动机构的精度随时间变化的情况引起。
图8(A)中，在加压到30kg时上面板在Z轴方向的位置是P2位置。事先预测的上面板在垂直方向上从P1移动到P2时产生的水平方向上的位置偏移如虚线箭头所示。这里，当上面板的移动与预测值有偏移，实际上如实线箭头所示移动时，将在P2位置产生微小的位置偏移。因此，在P2位置校正这个位置偏移。该校正相当于图6的步骤S41中的校正。
因此，在施加例如30kg压力的状态下，移动下面板进行位置校正。其中，因为事先进行了下面板的预测移动，所以，如图8(B)的实线箭头所示，下面板的移动量只是从预测移动位置开始的位置偏移量，从而可以将加压状态下的上下面板的相对移动量(即P2上的下面板的移动量)控制为微小的量。即，可以使P2上的下面板的移动量为远比图2所示的利用现有方法时在P2上的下面板的移动量小的值。
在图8所示的例子中，与在位置P1的位置校正一样，也在加压到60kg时的位置P3以及最终加压到100kg时的位置PF上，校正与预测位置的偏移。
如上所述，在图6所示的粘合工序中，在加压的各阶段判定与预测位置的偏移。并且，在各阶段当偏移在允许范围内时，上下面板的移动就如图7所示进行，相反，在各阶段当偏移超出允许范围时，上下面板的移动就如图8所示进行。
下面，参照图9至图14说明本发明的第二实施例。图9是本发明的第二实施例中面板粘合工序的部分流程图。
本发明第二实施例中的面板粘合工序是连续进行图6所示的粘合工序中的步骤S38～S42的处理。粗定位和微定位的处理与图6所示的步骤S31～S37的处理相同。
也就是说，微定位结束后，如图9所示，首先开始Z轴方向的加压(步骤S51)。并且，在加压过程中，使用图像识别照相机40对对准记号进行图像识别(步骤S52)，并取得上面板在Z轴方向上现在的位置(步骤S53)。Z轴方向上的位置只要检测出上工作台14在Z轴方向上的位置即可。而且，因为通过测压元件42检测出的负载(加压压力)与Z轴方向上的位置大约成正比，所以，也可以将此加压压力看作是Z轴方向上的位置。
接下来，根据在步骤S52中得到的图像识别结果，计算在已取得的Z轴位置上的上面板水平方向的位置(X/Y/θ的位置)(步骤S54)。然后，根据在步骤S54中得到的计算结果计算上下面板间实际的位置偏移量(步骤S55)。
接下来，判定在步骤S55求得的位置偏移量是否在允许值内(步骤S56)。此时，位置偏移量的计算是在X/Y/θ各方向分别进行的计算。当判定位置偏移量超出允许值时，为了校正该位置偏移量，计算工作台应该移动的移动量(步骤S57)。
然后，将在步骤S57求得的工作台的移动量通知给XYθ平台34的驱动部分(步骤S58)，从而只将XYθ平台34移动在步骤S57求得的工作台的移动量(步骤S59)。
通过以上工序，当实际的位置偏移量与预测的位置偏移量的差超出了允许值时，进行校正上下面板位置偏移的处理。
进行位置偏移校正后，在本实施例中，取得通过所述步骤S55计算出的位置偏移量，并作为信息存储(步骤S60)。然后，根据存储的信息，求出或者修改X/Y/θ方向的位置偏移与Z轴方向上的位置的关系(参照图10至图12)，该关系是计算位置偏移量预测值的基础。即，学习实际的位置偏移量和预测的位置偏移量的差，并在之后的粘合工序中学习实际的位置偏移量的变化，使位置偏移量的预测值更准确。
在上述的步骤S56中，当判断实际的位置偏移量与预测的位置偏移量的差在允许值范围内时，处理进入步骤S60中。即，存储允许范围内的位置偏移量的相关信息，并在之后的粘合工序中学习实际的位置偏移量的变化，使位置偏移量的预测值更准确。而且，在本实施例中，位置偏移量的学习是在X/Y/θ各方向分别进行的。
位置偏移量的学习结束后，处理进入步骤S42中(参照图6)，判断是否达到规定的最终加压。
由于在Z轴方向移动上面板(即增大加压压力)的同时进行以上处理，所以，可以与加压工序同时进行位置偏移的校正，从而使得粘合工序所需要的时间仅为加压工序所需要的时间。即，由于可以在加压工序中进行位置偏移的校正所必需的下面板的移动，所以，可以缩短面板粘合工序所需要的时间。
此外，由于学习预测位置偏移量与实际位置偏移量的差，从而使预测位置偏移量的值更接近实际位置偏移量，所以，可以减少上下面板之间的相对移动量。这样，可以防止夹在面板之间的密封粘合材料的损伤，进而能够完成高可靠性的面板粘合处理。
图13及图14是在图9所示的面板粘合工序中上面板与下面板的移动示意图。图13是位置偏移量的预测值与实际的位置偏移量一致的例子，图14是位置偏移量的预测值与实际的位置偏移量之间产生了误差，从而进行位置偏移量的校正的例子。
因此，在图9所示的粘合工序中，当位置偏移量的预测值与实际的位置偏移量一致时，在上面板如图13(A)的实线箭头所示从最初定位的位置P1向最终位置PF移动的时候，下面板如图13(B)的实线箭头所示那样只移动上面板的移动量在水平方向上的分量。所以，上下面板在水平方向上没有相对移动，从而从Z轴方向上观看时，上下面板保持重叠进行相同的水平移动。因此，夹在上下面板之间的密封粘合材料只受加压压力，不产生剪切应力。
相反，在图9所示的粘合工序中，当位置偏移量的预测值与实际的位置偏移量之间产生了误差，从而进行位置偏移量的校正时，上面板的移动与图14(A)中虚线所示的预测路径不同，而实际上变成实线所示的路径。因此，下面板的移动不是图14(B)所示的虚线箭头的路径，而是沿实线箭头进行了位置偏移校正的路径。
其中，由于通过学习使来自预测偏移量的误差为非常小的值，所以作为位置偏移校正判断基准的允许值可以是较小值，并且位置偏移量超过允许值的可能性和次数也较少。因此，即使如图14所示进行位置偏移校正，上下面板之间的相对移动量很�。换岵股舷旅姘逯涞拿芊庹澈喜牧纤鹕说囊贫俊�
图15是表示进行图9中的面板粘合工序时，控制装置内各种信息的流动图。
在控制装置44中，若图像识别部分50从图像识别照相机40获得对准记号的读取结果，则根据图像识别照相机40的读取结果计算X方向的位置偏移量和Y方向的位置偏移量，送到XYθ偏移计算部分52中。XYθ偏移计算部分52根据X方向的位置偏移量和Y方向的位置偏移量确定XYθ平台34的移动量。即，计算XYθ平台34在X、Y、θ方向的位置偏移校正量(平台的XYθ值)。
XYθ平台34的位置偏移校正量被送到学习反映部分54中，变为加入了已学习的位置偏移的位置偏移校正量(XYθ值)。接下来，加入了已学习的位置偏移的位置偏移校正量被送到比较、偏移计算部分56中。比较、偏移计算部分56对加进了已学习的位置偏移的位置偏移校正量和在相同Z轴位置的位置偏移校正量的预测值进行比较，确定所述Z轴位置的位置偏移校正量(XYθ/Z校正值)。
在比较、偏移计算部分56确定的位置偏移校正量被送到驱动控制部分58中，同时也送到XYθ趋势学习部分60中。驱动控制部分58根据接受到的位置偏移校正量控制XYθ平台34的移动，进行位置偏移校正。此外，XYθ趋势学习部分60根据接受到的位置偏移校正量求出位置偏移量的趋势，送到XYθ目标位置计算部分62中。
XYθ目标位置计算部分62计算反映位置偏移量的趋势的位置偏移量的预测值(XYθ的目标值)，送入比较、偏移计算部分56中。
此外，驱动控制部分58接受来自测压元件42或其他位置检测器的有关上工作台18在Z轴上位置的信息，控制驱动部分58将Z轴位置的值(Z值)送给学习反映部分54及XYθ目标位置计算部分62。
此外，通过将在比较、偏移计算部分56确定的位置偏移校正量送到警报发生部分64中，可以在位置偏移校正量超出规定的值时，判断装置发生了异常，并发出警报通知装置操作者。即，当在比较、偏移计算部分56确定的位置偏移校正量，即上下面板的位置偏移量超出规定值时，警报发生部分64发出警报。
预测位置偏移量与实际的位置偏移量的差，由于在第一次的粘合工序和之后的粘合工序中随时间的变化极微�。允墙咏谧畛醯牧愕奈⑿≈怠Ｒ虼耍嗖庠诒冉稀⑵萍扑悴糠�56确定的位置偏移校正量，当该值大于规定值时，可以判断为装置发生了某种异常。这时，可以通过发出警报将异常通知给操作者，从而提高装置的安全性。
此外，可以通过由众所周知的硬件结构运行规定的程序来实现具有上述结构的控制装置44，其中，所述硬件结构包括处理器和存储器等。
发明效果如上所述，在根据本发明进行面板的粘合时，由于一边对上面板进行加压一边使下面板移动，从而消除了随着加压产生的两张面板之间的位置偏移，所以可将两张面板的相对移动量控制在最小限度。因此，可防止设在面板之间的密封粘合材料的变形或损伤。从而可以防止密封在面板之间的液晶等内部物质的泄漏，提高了面板粘合装置的可靠性。
此外，能够使定位动作中面板的移动距离非常�。伤醵陶澈洗硭枰氖奔�。从而可提高面板粘合装置的性能。
而且，当两张面板的中心偏移了规定距离以上时，判断为异常，并停止装置，发出警报，所以提高了面板粘合装置的安全性。
权利要求
1.一种面板粘合方法，该方法通过粘合材料将两张面板重叠，并在重叠状态下加压将它们粘合，其特征在于，在面板平面处于相对状态时对两张面板进行定位，并开始向该两张面板加压，使该两张面板通过粘合材料在垂直于面板平面的方向受规定的加压压力，并在达到所述规定的加压压力之前，使所述两张面板中的至少一张在平行于面板平面的方向上移动与事先预测并设定的预测位置偏移量相当的移动距离，在达到所述规定的加压压力的时刻，在所述两张面板处于已定位的状态下，结束加压。
2.如权利要求1所述的面板粘合方法，其特征在于，在加压开始到结束期间暂停加压，并检测出到停止时刻所述面板之间的位置偏移量，当所述位置偏移量超过规定的位置偏移量时，在平行于面板平面的方向上移动所述两张面板中的至少一张，以便校正该位置偏移量，并在所述位置偏移校正结束后再开始加压。
3.如权利要求1所述的面板粘合方法，其特征在于，在加压开始到结束期间，检测出所述面板之间的位置偏移量，并在该位置偏移量超过规定的位置偏移量的时刻，一边连续加压，一边在平行于面板平面的方向上移动所述两张面板中的至少一张来校正该位置偏移量。
4.如权利要求2或3所述的面板粘合方法，其特征在于，将检测出的位置偏移量与所述两张面板距离联系起来作为信息存储，用于在之后的面板粘合工序中设定预测位置偏移量。
5.如权利要求2或3所述的面板粘合方法，其特征在于，将检测出的位置偏移量与加压量联系起来作为信息存储，用于在之后的面板粘合工序中设定预测位置偏移量。
6.如权利要求4或5所述的面板粘合方法，其特征在于，在检测出的位置偏移量比根据存储的位置偏移信息求出的位置偏移量大规定值以上时，发出警报，通知发生了异常。
7.一种面板粘合装置，该装置通过粘合材料将两张面板重叠，并在重叠状态下加压将它们粘合，其特征在于，该装置具有上下工作台，分别安装该上下两张面板；上工作台移动机构，在垂直方向移动所述上工作台；平台，在水平方向移动所述下工作台；照相机，对分别设置在所述两张面板上的对准记号进行图像识别；控制装置，控制所述上工作台移动机构的动作，并且根据所述照相机的图像识别结果控制所述平台的移动，进行所述面板之间的定位，其中，所述控制装置一边使所述上工作台移动机构动作向所述面板加压，一边控制所述平台的移动，使所述下工作台移动与事先预测并设定的预测位置偏移量相当的移动距离。
8.如权利要求7所述的面板粘合装置中，其特征在于，所述控制装置具有存储装置，将对应所述上工作台垂直方向上的位置检测出的所述下工作台水平方向上的位置作为信息存储；预测装置，将存储的信息反映到位置偏移量的预测中。
9.如权利要求7或8所述的面板粘合装置，其特征在于，所述控制装置具有报警装置，当检测出的位置偏移量比根据存储的位置偏移信息求出的位置偏移量大规定值以上时，该报警装置发出警报，通知发生了异常。
全文摘要
本发明提供了一种面板粘合方法及装置。在面板平面处于相对状态时对两张面板(12)、(16)进行定位。开始向该两张面板加压，使该两张面板通过粘合材料在垂直于面板平面的方向受规定的加压压力，并在达到所述规定的加压压力之前，使所述两张面板中的至少一张在平行于面板平面的方向上移动与事先预测并设定的预测位置偏移量相当的移动距离，在达到所述规定的加压压力的时刻，在所述两张面板处于已定位的状态下，结束加压。由此可减少面板粘合工序中进行定位的时间，同时减少密封粘合材料的损伤。
文档编号G01B11/04GK1508608SQ20031010310
公开日2004年6月30日 申请日期2003年10月31日 优先权日2002年12月19日
发明者竹中伸郎, 羽田野宪彦, 梅村博文, 田中伸佳, 佳, 宪彦, 文 申请人:富士通株式会社
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