CN100533513C - 基板保持结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板保持结构，即使作为弹性材料使用橡胶时也能够达到所要求的保持面侧的平面度。在保持面(1)上分散地凹入设置多个空隙部(2)，将这些空隙部(2)的开口分别用固定板(3)覆盖，在各固定板(3)的大致中央，朝向基板(D)突出而安装比上述空隙部(2)的开口还小的由弹性材料构成的平面承接板(4)，使这些两者成为一体，通过使如此分散配置的平面承接板(4)分别抵接在基板(D)上以平坦状进行平面承接并进行保持，从而，在由弹性材料构成的平面承接板(4)的厚度尺寸上发生偏差时，随着厚度尺寸大的平面承接板(4′)与基板(D)接触，其固定板(3)或该平面承接板(4′)朝向空隙部(2)弹性变形，使该弹性变形逃脱到空隙部(2)，由此，厚度尺寸大的平面承接板(4′)沉入到空隙部(2)侧，从而与其他的平面承接板(4)形成平坦化。

Description

基板保持结构
技术领域
本发明涉及一种基板保持结构，例如在液晶显示器(LCD)或等离子显示器(PDP)等的平板显示器的制造过程中，用于包括粘结保持CF玻璃或TFT玻璃等的玻璃制基板或合成树脂制基板而贴合的基板贴合机的基板组装装置、或搬送基板的基板搬送装置等。
具体涉及一种相对于保持面在分散的多个部位对基板进行平面承接(面受けする)从而确保平坦度并加以保持的基板保持结构。
背景技术
以往，作为这种基板保持结构，在加压板和工作台保持面上分别设置多个开口，在这些开口内分别具备旋转用致动器和上下驱动用致动器，并在从各旋转用致动器延伸的旋转轴的前端上安装粘结部件，在开口内由上下驱动用致动器的作动移动各粘结部件而露出，并与基板接触而进行粘结保持，在该保持状态下边进行对位边进行贴合，使粘结部件向各开口内进行后退时，相对于基板面由旋转用致动器拧粘结部件的同时、或者拧完后由上下驱动用致动器进行后退，从基板剥下粘结部件。(例如，参照专利文献1)。
【专利文献1】：日本特开2003-273508号公报(第3-5页、图1-5)
然而，在这种以往的基板保持结构中，通过在基板上使多个粘结部件接触而以平坦状平面承接并保持，从而进行两个基板的贴合，但是，在该进行平面承接的保持面侧所要求的平面度，即使是一边超过例如1000mm的大型的基板也处在±数十μm的范围内。
对此，作为平面承接的粘结部件的材料，为了实行确切的粘结，主要使用橡胶那样的弹性材料，但是，该橡胶的尺寸精度含糊地来讲为±数百μm。
因此，作为平面承接的粘结部件的材料使用橡胶时，在平面承接基板的保持面侧中，仅各橡胶的配置部分成为数百μm的凹凸，不能达到所要求的平面度(±数十μm)，其结果，存在不能进行高精度基板贴合的问题。
而且，有时候发生厚度薄的粘结部件不与基板接触的情况，因此，存在粘结力不够而导致基板位置偏移或掉落的忧虑。
发明内容
本发明中技术方案1所述的发明，其目的在于，作为弹性材料即使使用橡胶也能达到所要求的保持面侧的平面度。
技术方案2所述的发明，在技术方案1所述的发明的目的的基础上，其目的在于，提高由平面承接板的纵向的弹性变形的仿形性。
技术方案3所述的发明，在技术方案1或2所述的发明的目的的基础上，其目的在于，确切地防止因粘结力不够而导致基板位置偏移或掉落。
为了达到上述目的，本发明中技术方案1所述的发明，其特征在于，在保持面上分散凹入设置多个空隙部，将这些空隙部的开口分别用可弹性变形的固定板覆盖，在各固定板的大致中央，朝向基板突出而安装比上述空隙部的开口还小的由弹性材料构成的平面承接板，使该固定板及平面承接板成为一体，使这些分散的平面承接板分别抵接在基板上并以平坦状平面承接及保持，同时，将上述空隙部作为被一体化的固定板及平面承接板的弹性变形的逃逸空间加以利用。
技术方案2所述的发明，在技术方案1所述的发明的构成的基础上，其特征在于，在上述固定板中穿设贯通孔，从该贯通孔的内部沿着上述固定板的至少基板侧表面一体形成平面承接板，使该平面承接板的基板侧层叠部的压缩变形通过上述贯通孔游动到相反侧。
技术方案3所述的发明，在技术方案1或2所述的发明的目的的基础上，其目的在于，确切地防止因粘结力不够而导致基板位置偏移或掉落。
本发明中技术方案1所述的发明，在保持面上分散凹入设置多个空隙部，将这些空隙部的开口分别用固定板覆盖，在各固定板的大致中央，朝向基板突出而安装比上述空隙部的开口还小的由弹性材料构成的平面承接板，使这两者成为一体，通过使如此分散配置的平面承接板分别抵接在基板上并以平坦状平面承接及保持，从而在由弹性材料构成的平面承接板的厚度尺寸上发生偏差时，随着厚度尺寸大的平面承接板与基板抵接，其固定板或该平面承接板朝向空隙部弹性变形，使该弹性变形逃脱到空隙部，由此，厚度尺寸大的平面承接板向空隙部侧沉入，从而与其他的平面承接板形成平坦化。
因此，作为弹性材料即使使用橡胶也能达到所要求的保持面侧的平面度。
其结果，平面承接基板的保持面侧中，只有各橡胶的配置部分没有成为数百μm的凹凸，从而可以进行高精度基板贴合。
技术方案2的发明，在技术方案1的发明的效果的基础上，通过在固定板中穿设贯通孔，从该贯通孔的内部沿着与上述固定板的至少与基板对置的表面形成平面承接板，从而在平面承接板的基板侧层叠部的厚度尺寸上发生偏差时，随着厚度尺寸大的平面承接板的基板侧层叠部与基板抵接，该平面承接板的基板侧层叠部本身压缩变形，通过贯通孔游动到相反侧，由此厚度尺寸大的平面承接板的基板侧层叠部向空隙部侧沉入，从而与其他的平面承接板的基板侧层叠部形成平坦化。
因此，可以提高平面承接板的纵向的弹性变形的仿形性。
其结果，可以更加确切地达到所要求的保持面侧的平面度，而且，可以进行高精度的基板贴合。
而且，由于从贯通孔的内部沿着固定板的至少基板侧表面一体形成平面承接板，所以，可以防止平面承接板相对固定板的位置偏移或剥落等，同时，这些固定板及平面承接板的处理也容易。
技术方案3的发明，在技术方案1或2的发明的效果的基础上，通过在平面承接板的表面上设置粘结部，可相对基板确切地接触并粘结保持这些粘结部。
因此，可以确切地防止因粘结力不够而导致基板的位置偏移或掉落。
附图说明
图1(a)是表示本发明的基板保持结构的实施例1的局部俯视图，(b)是纵剖正视图，(c)是表示弹性变形时的纵剖正视图；
图2(a)是表示本发明的基板保持结构的实施例2的局部俯视图，(b)是纵剖正视图，(c)是表示弹性变形时的纵剖正视图；
图3(a)是表示本发明的基板保持结构的实施例3的局部俯视图，(b)是纵剖正视图，(c)是表示弹性变形时的纵剖正视图；
图4(a)是表示本发明的基板保持结构的实施例4的局部俯视图，(b)是纵剖正视图；
图5是将实施例4的基板保持结构安装在基板贴合装置的缩小的纵剖正视图，(a)(b)表示其操作工序；
图6是表示将本发明的基板保持结构安装在基板贴合装置的实施例5的缩小的纵剖正视图，(a)(b)表示其操作工序。
附图标记说明
A      基板保持结构
B      上方的保持板
C      下方的保持板
C1     台座
D      基板
D1     背面
E      环状粘结剂(密封材料)
S      密闭空间
U      单元
U″    升降单元
1      保持面
1a、1b 台座
2      空隙部
3      固定板
3a     贯通孔
4      平面承接板
4′    厚的平面承接板
4a     基板侧层叠部(表面侧层叠部)
4b     相反侧(背面侧层叠部)
4c     粘结部
5      升降销
5a     通孔
6      静电卡盘
7      致动器
具体实施方式
示出了本发明的基板保持结构A配备在粘结保持液晶显示器(LCD)面板等的玻璃基板而贴合的基板贴合装置中的情况。
该基板贴合机如图1～图6所示，在与上下配置的保持板B、C平行地相向的保持面1、1上分别保持两个玻璃制基板D、D，在其周围划分形成的密闭空间S内达到规定的真空度后，将上下保持板B、C相对地向XYθ方向(水平方向)调整移动，从而进行基板D、D彼此的对位，之后，通过从上保持板B的保持面1强制剥离上基板D并向下基板D上的环状粘结剂(密封材料)E瞬间压接，从将两者之间密封并重合，之后，利用在两基板D、D内外产生的气压差将两基板D、D之间加压至规定的间隙。
具体而言，上下保持板B、C通过升降机构(未图示)向Z方向(上下方向)可相对地移动地受到支承，在将这些上下保持板B、C向上下方向隔开的状态下，在各个保持面1、1上设置基板D、D，而后，通过该升降机构的作动使上下保持板B、C接近，从而划分形成密闭空间S。
而且，通过吸气机构(未图示)的作动，从该密闭空间S抽出空气并达到规定的真空度时，通过水平移动机构(未图示)的作动，使上下保持板B、C的任一方相对另一方朝XYθ方向调整移动，以此依次进行被保持在保持板上的基板D、D彼此的对位(alignment)，即粗对位和精对位。
结束这些对位并重合上下基板D、D后，通过向密闭空间S内供给空气或氮气，该密闭空间S内的气体返回至大气压，利用在两基板D、D内外产生的气压差均匀地加压，从而在封入液晶的状态下挤压至规定间隙而完成产品。
而且，在上下保持板B、C的基板侧的保持面1、1上，分散配置由弹性材料构成的多个平面承接部，使这些平面承接部抵接在上下基板D、D上而以平坦状进行平面承接并装卸自由地加以保持，则可以防止基板D的背面D1相对于该保持面1向XYθ方向发生位置偏移(横向偏移)，同时，用粘结部件形成这些平面承接部的表面，则可以粘结保持基板D。
但是，在作为上述平面承接部的弹性材料使用橡胶材料时，由于该橡胶的尺寸精度为±数百μm，所以，保持面1整体中仅橡胶的配置部分成为数百μm的凹凸，因此作为基板贴合装置的保持板B、C的保持面1不能达到所要求的平面度(±数十μm)。
因此，为了解决这种问题，至少在上下保持板B、C的基板侧的保持面1、1的任何一方或双方，具备本发明的基板保持结构A。
本发明的基板保持结构A如图1及图2所示，与基板D的背面D1对置的保持面1上，分散地凹入设置多个空隙部2，将这些空隙部2的开口分别用例如由不锈钢或其他金属等的可弹性变形的材料或难以弹性变形的材料构成的固定板3覆盖，在各个固定板3的大致中央，朝向基板D的背面D1突出而安装比上述空隙部2的开口面积还小且由橡胶或类似于此的弹性材料形成的平面承接板4，从而使这些固定板3及平面承接板4形成一体化。
这些空隙部2、固定板3及平面承接板4形成单元化，对上述保持面1按每个相等的间隔分散配置多个单元U，使各单元U的平面承接板4分别面接触在基板D的背面D1上而以平坦状进行平面承接并加以保持，同时，将上述空隙部2作为被一体化的固定板3及平面承接板4弹性变形时的逃逸空间加以利用。
具体举例而言，对于XY方向尺寸例如为1500×1800mm的保持面1，将上述单元U以约100mm左右的间距配置约200组左右。
以下，参照附图说明本发明的各实施例。
实施例1
该实施例1如图1(a)及(b)所示，在上述保持面1上呈圆板状凹入设置空隙部2，用直径比空隙部大的圆板状的可弹性变形的固定板3覆盖空隙部2的整体而配置，同时，用螺丝等将其周缘部安装在保持面1，在该固定板3的大致中央，用粘结剂等一体固定安装形成为比上述空隙部2的开口面积还小的圆板状的橡胶制的平面承接板4，使这些平面承接板4分别并抵接在基板D上并以平坦状进行平面承接及保持。
而且，在对保持面1分散地配置了由这样的空隙部2、固定板3及平面承接板4构成的单元U的状态下，当其中几个平面承接板4的厚度尺寸比其他的平面承接板4的厚度尺寸更厚时，如图1(c)所示，随着该厚度尺寸大的平面承接板4′与基板D的背面D1抵接，支持它的固定板3朝向空隙部2弹性变形，由此使该弹性变形逃脱到空隙部2，这样，厚度尺寸大的平面承接板4′向空隙部2侧沉入，从而与其他的单元U的平面承接板4形成平坦化。
由此，作为平面承接板4的材料，即使使用其尺寸精度为±数百μm的橡胶，也可以达到所要求的保持面1的平面度数十μm，其结果，可以进行高精度的基板贴合。
实施例2
该实施例2如图2(a)～(c)所示，在上述保持面1上呈矩形板状凹入设置空隙部2，用比其更大的矩形板状的固定板3部分地覆盖空隙部2而配置，同时，相对保持面1用螺丝等安装其两端部，在该固定板3的大致中央，用粘结剂等一体固定安装形成为比上述空隙部2的开口面积还小的矩形板状的橡胶制的平面承接板4，该构成不同于上述图1所示的实施例1，此外的构成与实施例1相同。
因此，图2所示的实施例2，也可以获得与上述实施例1相同的作用效果。
实施例3
该实施例3如图3(a)～(c)所示，将凹入设置于上述保持面1上的空隙部2用由难以弹性变形的材料构成的固定板3覆盖，在该固定板3上向其厚度方向按每个适当的间隔穿设多个贯通孔3a，从这些贯通孔3a的内部沿着上述固定板3的至少基板侧表面一体形成弹性材料(橡胶)制的平面承接板4，同时，使该平面承接板4的基板侧层叠部(表面侧层叠部)4a的压缩变形通过上述贯通孔3a向相反侧4b游动(流动)而逃脱到空隙部2中，该构成不同于上述图1所示的实施例1或图2所示的实施例2，此外的构成与实施例1或实施例2相同。
在图示例中示出了如下情况，即，将上述空隙部2、固定板3及平面承接板4形成为与上述图1所示的实施例1相同的圆板状，同时，作为贯通孔3a穿设圆孔，通过这些贯通孔3a沿着该固定板3的表背两面一体成形，从而，同时形成基板侧层叠部4a和背面侧层叠部4b。
作为此外的例虽未图示，但是，也可形成为与上述图2所述的实施例2相同的矩形板状，或作为贯通孔3a可以穿设例如方孔等圆孔以外的形状的孔。
而且，考虑到如下情况，即，在将由这种空隙部2、固定板3及平面承接板4构成的单元U分散配置在保持面1的状态下，其中几个平面承接板4的基板侧层叠部4a的厚度尺寸比其他的平面承接板4的基板侧层叠部4a的厚度尺寸厚。
在该情况下，如图3(c)所示，若该厚度尺寸大的平面承接板4′的基板侧层叠部4a′与基板D的背面D1抵接，则该平面承接板4′的基板侧层叠部4a′本身压缩变形，其弹性材料(橡胶)通过贯通孔3a游动(流动)到相反侧4b，从而使该压缩变形逃脱到空隙部2，由此，厚度尺寸大的平面承接板4′的基板侧层叠部4a′向空隙部2侧沉入，从而与其他的单元U的平面承接板4的基板侧层叠部4a形成平坦化。
因此，图3所示的实施例3也可以获得与上述实施例1或实施例2相同的作用效果，加之有以下优点，即，与如实施例1那样使固定板3弹性变形而与其他的平面承接板4形成平坦化的情况相比，即使弹性材料(橡胶)制的平面承接板4的基板侧层叠部4a′与基板D的抵接力小也容易弹性变形，因此，提高了平面承接板4的纵向(Z方向)的弹性变形的仿形性，顺利并且确切地进行用于平坦化的作动，并可以更加确切地达到所要求的保持面1的平面度，其结果，可以进行更加高精度的基板贴合。
而且，还有以下优点，即，由于从贯通孔3a的内部沿着固定板3的至少基板侧表面一体形成平面承接板4，因此，与将平面承接板4固定安装在固定板3而形成一体化的实施例1相比，可以防止平面承接板4相对固定板3的位置偏移或剥落等，同时，这些固定板3及平面承接板4的处理也容易，尤其是在如图示例那样通过贯通孔3a沿固定板3的表背两面一体成形平面承接板4时得到进一步的提高。
另外，还有以下优点，即，与将平面承接板4固定安装在固定板3而形成一体化的实施例1相比，可以将形成于固定板3的基板侧表面的平面承接板4的基板侧层叠部4a的厚度形成得较薄，同时，在该基板侧层叠部4a压缩变形时不向水平方向(XYθ方向)膨胀地游动(流动)到相反侧4b，因此，相互接近地配备平面承接板4时，不会带来不良影响。
实施例4
该实施例4如图4(a)(b)所示，为了能够实现上述基板D的粘结保持，在以圆板状或矩形板状形成的橡胶制平面承接板4的表面设置粘结部4c，同时，作为该粘结部4c和基板D的剥离机构配设升降销5，由该升降销5的伸长移动，将基板D的背面D1从该粘结部4c强制剥离，该构成不同于在上述图1所示的实施例1或在图2所示的实施例2或在图3所示的实施例3，此外的构成与实施例1或实施例2或实施例3相同。
上述粘结部4c优选与后述的升降销5接近配置，在图示例中沿着后述的通孔5a的周围成为环状而局部进行配设。
作为该配设方法，通过表面处理由橡胶材料构成的平面承接板4、或进行与其类似的加工，从而只在其表面的所希望的部位将粘结部4c以与该平面承接板4的表面呈同一面状地一体形成或是一体式形成。
上述升降销5是在从基板搬送用机械手(未图示)向上下保持板B、C传递基板D时所使用的部件，从上述保持面1的空隙部2经过固定板3及平面承接板4穿设以直线状贯通的通孔5a，在该通孔5a的内部朝向基板D自由往复运动地配设着。
而且，在图示例中表示出了将上述空隙部2、固定板3及平面承接板4形成为与上述图1所述的实施例1相同的圆板状的情况。
作为其外的例子虽未图示，但是可以形成为与上述图2所示的实施例2相同的矩形板状，或也可与上述图3所示的实施例3相同地在固定板3穿设贯通孔3a，通过该贯通孔3a沿着该固定板3的表背两面一体成形出平面承接板4。
图5(a)(b)表示出了通过具有这种结构的基板保持结构A的基板贴合装置来贴合所保持的基板D、D彼此的工序。
在图5(a)所示的例子中，在下方的保持板C的台座1a上安装多个上述结构的单元U，而粘结保持下基板D的背面D1，同时，由安装在上方的保持板B的静电卡盘6不可移动地保持上基板D的背面D1。
作为此外的变型例，也可取代上方的保持板B的静电卡盘6，而是安装多个上述结构的单元U，粘结保持上基板D的背面D1。
然后，这些上下保持板B、C接近移动并在两者之间划分形成密闭空间S后，上下保持板B、C向XYθ方向调整移动而进行基板D、D彼此的对位，其后，如图5(b)所示，通过从上保持板B的保持面1强制剥离上基板D并瞬间压接到下基板D上的环状粘结剂(密封材料)E，由此将两者之间密封并重合，然后，利用在两基板D、D内外产生的气压差将两基板D、D之间加压至规定的间隙。
因此，图4及图5所示的实施例4也能够获得与上述实施例1或实施例2或实施例3相同的作用效果，加之有以下优点，即，配备在下保持板C的保持面1上的多个粘结部4c与基板D的背面D1确切地接触而可以进行粘结保持，由此可以确切地防止因粘结力不够而导致基板D位置偏移。
实施例5
该实施例5如图6(a)(b)所示，作为上述粘结部4c和基板D的剥离机构，向上下方向往复运动自由地配设多个升降单元U″，以使得升降单元U″分别相对于保持面1与基板D接近或隔离开，该升降单元U″由相对保持面1升降自由的台座1b、和凹入设置在其上的空隙部2、固定板3及平面承接板4构成，借助致动器7的驱动，将包括设置于这些平面承接板4的表面上的粘结部4c的升降单元U″整体从基板D的背面D1强制剥离，该构成不同于上述图4(a)(b)及图5(a)(b)所示的实施例4，此外的构成与实施例4相同。
在图示例子中，也可取代安装于图5(a)(b)所示的实施例4的上方的保持板B上的静电卡盘6，而是自由往复运动地安装多个上述结构的升降单元U″，此外的构成与实施例3相同。
作为其他的变型例，还可以将多个上述结构的升降单元U″分别自由往复运动地安装在上下保持板B、C的保持面1、1双方上。
因此，图6所示的实施例5与上述实施例4相比，在上下保持板B、C的保持面1、1双方分别配备的多个粘结部4c可以相对上下基板D、D的背面D1、D1确切地接触而进行粘结保持，由此可以获得能够确切地防止因粘结力不够而导致基板D的位置偏移或掉落的作用效果。
加之还具有以下优点，即，在上下保持板B、C的保持面1、1双方，作为各个平面承接板4的材料，即使使用其尺寸精度为±数百μm的橡胶，也可以达到所要求的保持面1的平面度、数十μm，其结果，可以获得能够进行高精度的基板贴合的作用效果。
尚且，本发明表示了基板保持板结构A配备在用于粘结保持液晶显示器(LCD)面板等的玻璃基板而进行贴合的基板贴合装置中的情况，但是，并不限定于此，也可配备在该基板贴合装置以外的基板组装装置、或搬送基板的基板搬送装置中，或者粘结保持LCD面板用玻璃基板以外的基板也可以。
而且，虽说明了在真空中贴合上下基板D、D的基板贴合装置，但是，并不限定于此，还可以为在大气中贴合基板D、D的基板贴合装置，在这种情况下，也能获得与上述真空贴合装置相同的作用效果。

Claims (3)

1.一种基板保持结构，其相对于保持面(1)在分散的多个部位对基板(D)进行平面承接，从而在确保平坦度的同时进行保持，其特征在于：
在上述保持面(1)上分散地凹入设置有多个空隙部(2)，将这些空隙部(2)的开口分别用固定板(3)覆盖，在各固定板(3)的大致中央处、朝向基板(D)突出地安装有比上述空隙部(2)的开口还小的由弹性材料构成的平面承接板(4)，使该固定板(3)及平面承接板(4)形成一体化，通过使这些分散的平面承接板(4)分别抵接在基板(D)上而以平坦状进行平面承接并进行保持，同时，将上述空隙部(2)作为被一体化的固定板(3)及平面承接板(4)的弹性变形的逃逸空间加以利用。
2.根据权利要求1所述的基板保持结构，其特征在于：在上述固定板(3)中向固定板厚度方向穿设有贯通孔(3a)，从该贯通孔(3a)的内部沿着上述固定板(3)的至少基板侧表面一体形成平面承接板(4)，使该平面承接板(4)的基板侧层叠部(4a)的压缩变形通过上述贯通孔(3a)而游动到相反侧(4b)。
3.根据权利要求1或2所述的基板保持结构，其特征在于：在上述平面承接板(4)的表面上设置有粘结部(4c)。
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