CN101191936B

CN101191936B - 用于附着基板的设备

Info

Publication number: CN101191936B
Application number: CN2007101654262A
Authority: CN
Inventors: 黄载锡; 金东建
Original assignee: ADP Engineering Co Ltd
Current assignee: ADP Engineering Co Ltd
Priority date: 2006-11-29
Filing date: 2007-10-25
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2027-10-25
Also published as: US20080124198A1; TW200823535A; US7640960B2; KR101378072B1; CN101191936A; TWI368067B; KR20080048636A

Abstract

本发明提供了一种用于将两个基板彼此附着在一起的设备，该设备包括保持有第一基板的下腔室以及保持有第二基板的上腔室。上腔室和下腔室被合在一起以提供进行附着工艺的空间。腔室输送机构位于下腔室的角部处，并且用来朝向上腔室而向上移动下腔室，从而下腔室可以与上腔室接合。下腔室的侧表面上还形成有引导部，以引导移动，并在压力差作用而使腔室的侧部变形时减小腔室的变形。

Description

用于附着基板的设备

技术领域

本公开涉及一种用于将基板彼此附着的设备，更具体地说，涉及一种用于将基板附着在一起的设备，在该设备中便于腔室的高度调整。

背景技术

随着信息社会的发展，对显示装置的需求不断增加。因此，已经开发了各种平板显示装置，诸如液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)等。

现在，LCD显示装置由于其优异的视频质量、重量轻、外形小巧和低功耗的优点而广泛应用于各种设备中，诸如电视机、移动电话和计算机显示器。LCD显示装置通常包括注入于形成有电极的薄膜晶体管(TFT)基板与涂覆有荧光物质的滤色片(CF)基板之间的液晶材料。在制造LCD显示装置期间，用来注入液晶且将两个基板对准并附着在一起的设备被称为基板附着设备。

在基板附着设备中，将基板安装在分别置于上腔室和下腔室中的上工作台和下工作台上。然后将上腔室和下腔室合在一起，以形成密封的附着空间。将空气从密封的附着空间中排出以形成真空状态，并将两个基板精确地对准，然后将其彼此附着在一起。

但是，由于腔室的内部处于真空状态而腔室的外部处于大气压力下，所以腔室可能会物理变形。腔室的这种变形可能造成用来将上工作台和下工作台一起移动的驱动部变形。这会阻碍腔室的上和/或下工作台的上下移动。由于这些变形，在腔室中产生不希望的应力，并且可能出现附着设备故障，从而缩短附着设备的使用寿命。

图6示出了根据传统基板附着设备的腔室输送部的位置。当基板附着设备的腔室的内部被抽空从而呈现真空状态时，大气压力作用于腔室的外部。腔室可能会由于这种压力而变形，如图6中的虚线所示。注意，为了更好地示出变形而将该变形夸大了。

如图6所示，传统技术的附着设备具有位于设备侧部上的靠近角部的腔室输送部130。例如，腔室输送部130可以靠近两个相对侧表面的端部，如图6所示。当在密封的附着空间中形成真空时，通过从外部作用的大气压力在下腔室和上腔室中产生应力。

如图6所示，由于压力差而产生的应力可能造成下腔室100和上腔室110的变形以及竖直直立的腔室输送部130的偏斜(deflection)。由于该偏斜，需要相对较大的力来升高或降低下腔室100。而且，腔室输送部130不是完全竖直，而是略微倾斜。因此，在高度调整方面存在困难。

此外，由于腔室输送部130的偏斜，对于腔室输送部130来说难以很容易地控制下腔室的上/下移动，并且当上下移动下腔室时，腔室输送部130承受增大的应力。因此，可能缩短腔室输送部130的使用寿命。

发明内容

为了克服上述的和其它的与现有技术有关的问题而提出了本发明。本发明的特征在于提供一种用于附着基板的设备，在所述设备中，减少了腔室输送部由于压力差产生的腔室变形所造成的偏斜，从而方便了腔室的高度调整。

本发明的另一特征在于提供一种用于附着基板的设备，该设备能够减少腔室的变形，并且便于腔室的上下运动。

为了实现本发明的特征，提供一种用于附着基板的设备，包括：下腔室，该下腔室中保持有第一基板；上腔室，该上腔室中保持有第二基板，其中，上腔室和下腔室可以被放在一起以形成密封空间，在该密封空间中，第一和第二基板彼此附着在一起；以及腔室输送机构，该腔室输送机构移动下腔室和上腔室中的至少一个腔室，从而两个腔室可以被放在一起和移开，其中，腔室输送机构包括位于下腔室和上腔室中的至少一个腔室的角部处的移动部件。

附图说明

将参照后面的附图详细描述实施例，附图中相同的参考标号表示相同的部件，附图中：

图1是示出了附着设备的第一实施例的示意图；

图2和图3示出了图1中所示附着设备的腔室输送部和引导部的位置；

图4是示出了具有腔室输送部和引导部的附着设备的分解视图；

图5是示出了大气压力是如何作用于附着设备的腔室以及所造成的腔室变形的横截面视图；

图6示出了根据传统基板附着设备的腔室输送部的位置；以及

图7示出了图2和图4中所示附着设备的腔室输送部和引导部的位置。

具体实施方式

如图1-4所示，附着设备可以包括下腔室100、上腔室110、腔室输送部130、引导部140、对准装置、底板160、以及密封件170。底板160设置在下腔室100的底部处，并且用来支撑下腔室100和上腔室110。底板160可以包括位于每个角部处的、或者处于多个预定位置的高度调整部(未示出)，以便调整设备底部的水平平面度。

下腔室100位于附着设备的下部处，并用来升高和降低附着于下腔室100的第一基板124。例如，当使用附着设备来制造液晶显示器时，TFT基板或CF基板可以用作第一基板。

该下腔室100可以包括：下部容器120，用于下腔室的空间；以及平坦的下表面板121，位于下部容器的内部。下工作台122安装在下表面板121上，并能够在水平面内沿X、Y和可能的转动方向移动。下基板卡盘(chuck)123设置在下工作台122上，并用来保持和释放第一基板124。下表面板121、下工作台122和下基板卡盘123可以一体形成，以构成单一的下工作台。

下部容器120形成下腔室100的空间。下部容器120可以在输送部130的作用下上下移动。

下表面板121设置在下部容器120的底表面上。下表面板121用来支撑下工作台122和下基板卡盘123。下工作台122固定于下部容器并与下部容器一起上下移动，但下工作台也可以在水平面上移动以进行基板对准。因此，下工作台122可以在水平面内移动和转动，并且下工作台可以包括用于引起这种移动和转动的对准装置。

由于在附着过程中如果第一基板124和第二基板129未适当对准而可能产生缺陷，所以第一基板124和第二基板129通过位于下部的第一基板124的移动和转动而进行相互对准。当然，在替换实施例中，上腔室中的上基板可以移动，以实现适当对准。在其它实施例中，第一和第二腔室中的一个腔室能够升高或降低，而另一个腔室可以沿x和y方向移动，以实现适当对准。

在示出的实施例中，保持第一基板124的下基板卡盘123可以包括各种保持装置，诸如静电卡盘、真空卡盘等。在静电卡盘的情况下，基板可以通过电荷产生的吸引力而被保持，该电荷是在电压施加于基板时通过插入到卡盘中的电极而感应出的。在真空卡盘的情况下，该卡盘设置有多个孔，并且基板可以通过施加于卡盘中的孔的真空而被保持。在一些实施例中，第一基板124可以通过吸引力和真空力两者而固定于下工作台。

上腔室110位于附着设备的上部处。上腔室帮助提供进行附着工艺的空间。第二基板129附着于位于上部处的上腔室110。

上腔室110可以包括：上部容器125，用于提供腔室的空间；上表面板126，位于上部容器中；上工作台127，安装于上表面板上；以及上基板卡盘128，设置在上工作台上，且第二基板129保持在该上基板卡盘上。上表面板126、上工作台127和上基板卡盘128可以一体形成，以构成单一的上工作台。

上部容器125提供上腔室的空间。上部容器125和下部容器120一起形成竖直对称的结构，并且该上部容器与下部容器120接合，以提供进行附着工艺的密封附着空间。

在上部容器125的上部空间中，上表面板126、上工作台127和上基板卡盘128顺序地安装。上工作台127安装在上表面板126上，并为位于上部的第二基板129提供坐落的表面。

上基板卡盘128用来在进行附着工艺时保持第二基板129。因此，上基板卡盘128包括保持装置，该保持装置可以是静电卡盘或真空卡盘。为了将上基板卡盘、上工作台和上表面板固定到上部容器上，上基板卡盘、上工作台和上表面板在其周边处设置有孔，并且将螺钉或销插入到这些孔中，以将它们连接于上部容器。

对准装置可以包括：位置检测部150，用于检测基板相对于彼此的位置；以及对准部(未示出)，用于移动这两个基板中的一个或两个，以将这两个基板进行适当对准。位置检测部150检测形成于基板预定部位处的对准标记。移动这两个基板中的一个或两个，从而使对准标记重合(registration)，进而使第一基板124和第二基板129适当地对准。

位置检测部150可以包括可以检测基板上的对准标记的一个或多个图像获取装置，诸如照相机、CCD等。位置检测部150被构造成同时检测第一和第二基板上的对准标记，并且图像获取装置被安装在至少两个位置处。

对准部基于来自位置检测部150的信息而物理地移动两个基板，该对准部可以通过在水平面上移动和转动下工作台或上工作台而移动和转动至少一个基板。因此，可以使用已知的驱动装置(诸如电机等)来移动工作台。当第一基板与第二基板之间的距离相对较大时进行粗对准，而当该距离变得较近时进行精对准，这是由于当上基板与下基板之间的距离变得较小时位置检测部可以更精确地确定对准的状态。

密封件170用来密封在下腔室100与上腔室110之间形成的附着空间。弹性密封件170安装在下腔室100或上腔室110的一部位处(在该部位处下腔室100和上腔室110彼此接触)，从而防止下腔室和上腔室的直接接触，并通过下腔室和上腔室的接合而帮助产生密封空间。该密封件可以是O形环、橡胶或硅密封圈、垫片等。

当由于下腔室100的向上移动而形成密封空间时，密封空间内的空气通过真空泵被排出。一旦形成预定的真空状态，位于上部的第二基板就被上卡盘128释放，从而第二基板下落到第一基板124上。起初，这两个基板的一个或两个上的密封剂将这两个基板彼此附着。然后可以将气体注入到密封空间内，并向叠置后的基板的外部施加压力，以便将第一和第二基板按压在一起。从而，第一基板和第二基板被密封地附着。

图2和图3示出了根据两个不同实施例的腔室输送部和引导部的位置。图4是示出了具有如图2所示布置的输送部和引导部的附着设备的分解视图。

腔室输送部130从底板160竖直地向上延伸，并附着于下腔室100。腔室输送部130的操作使下腔室100升高和降低。下腔室100通过自身的升高而与上腔室110接合，并通过自身的降低而与上腔室分离。

腔室输送部130可以包括：驱动部(未示出)，该驱动部用于通过电机或发动机而产生驱动力；以及上/下输送部，用于通过所产生的驱动力而上下移动下腔室。上/下输送部可以是将竖直轴的转动转变成线性移动的滚珠丝杠132。可替换地，链条、活塞等也可以用作上/下输送部。诸如线性电机的其它装置也可以用作输送部。

腔室输送部130可以位于下腔室100的每个角部处，并且这些腔室输送部用来升高和降低下腔室。当基板为方形或矩形时，因此腔室100和110的横截面也是方形或矩形的，腔室输送部位于设备的角部处。角部的偏斜小于设备的侧部中心处发生的偏斜。因此，尽管由于压力差而出现相同的变形，但减小了腔室输送部130的扭曲或偏斜。

引导部140也从底板160竖直地向上延伸，并与下腔室100接合。引导部可以是线性移动(LM)引导件，包括用于导向的凹槽以及用于减小摩擦力的轴承，所述凹槽施加有润滑液体。引导部140用来引导下腔室100的上/下移动并用来支撑下腔室100。引导部140可以位于腔室输送部的每一侧上的两个位置处，如图2所示。在替换实施例中，引导部可以仅位于下腔室的每个侧面的中心部位处，如图3所示。引导部140与下腔室100接合，但不与下腔室形成一体。引导部支撑下腔室100，从而下腔室的上/下移动经过固定的路径。

引导部140不仅用来引导下腔室100的上/下移动，而且还用于通过增加该结构的刚性而部分地防止由于压力差造成的下腔室100的变形。因此，引导部140可以由具有高弹性模量E进而具有良好刚性的材料制成，诸如铁、SUS等。

图5是带有箭头的横截面视图，示出了施加于附着设备的腔室的压力以及腔室的最终变形。点划线示出了当力施加于腔室的侧部时腔室将如何变形。

为了解决由腔室侧部变形所导致的问题，将腔室输送部130的位置移动到腔室的角部，并且可以添加引导部140以便减小腔室的变形。在图2-4及图7所示的实施例中，腔室输送部130位于下腔室100的角部处。

如上所述，由于附着空间内的真空状态，下腔室和上腔室将处于应力状态。因此，相对于腔室的竖直形成的角部产生一些变形。当各个方向的变形加到一起时，在位于角部的腔室输送部130处可能沿对角线方向产生小的偏斜。但是，由于腔室输送部位于腔室的角部处，相对于腔室侧部的缩短长度减小，从而减小了腔室输送部的整体偏斜。因此，相对于传统技术的附着设备，减小了腔室输送部130用来升高或降低下腔室100所需的力，并且腔室输送部130的变形相对较小。这也意味着可以沿竖直方向更精确地进行升高或降低的高度调整。

此外，通过在腔室的侧表面上添加引导部140，可以将应力分散到引导部140。引导部140可以用作缓冲件，以防止应力集中在腔室输送部130中。引导部140还减小了腔室侧表面的变形，有助于下腔室100的上/下移动。在一些实施例中，如图3所示，腔室的每个侧表面上均安装有一个引导部140。在该实施例中，引导部140提供下腔室上/下移动的路径，同时，引导部用作减小下腔室变形的支撑件。引导部140可以位于腔室的每个侧表面的中部处，如图3所示。由于腔室的变形可能在腔室侧表面的中部处是最大的，所以引导部140设置在该位置，以用作减小变形的支撑件。

如上所述，通过将腔室输送部定位在腔室的角部处可以减小腔室上/下移动时的误差，从而减小腔室输送部的竖直偏斜。这使得上/下移动更容易进行，且有利于精确性。

此外，通过在腔室的侧表面处添加引导部，可以减小腔室的变形，并使腔室移动更容易。

在本说明书中，对于“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的任一引用均意味着，结合实施例所描述的具体特征、结构、或特性包含在本发明的至少一个实施例中。本说明书中各个地方所出现的这些术语并不必都是指相同的实施例。此外，当结合任一实施例描述具体特征、结构、或特性时，需指出的是在本领域技术人员的能力范围内，可以结合其它实施例实现这些特征、结构、或特性。

尽管已经描述了多个示例性实施例，但应该理解，本领域技术人员可以想出多种其它变型和实施例，这些变型和实施例将落在本公开原理的精神和范围内。更具体地说，可以对部件和/或布置进行各种改变和变型，这些改变和变型将落在本公开、附图和所附权利要求的范围内。除了对部件和/或布置进行的改变和变型之外，替换应用对本领域技术人员来说也是很显然的。

Claims

1.一种用于附着基板的设备，包括：

下腔室，所述下腔室中保持有第一基板；

上腔室，所述上腔室中保持有第二基板，其中，所述上腔室和所述下腔室被合在一起以形成密封空间，在所述密封空间中，所述第一和第二基板彼此附着在一起；以及

腔室输送机构，所述腔室输送机构移动所述下腔室和所述上腔室中的至少一个腔室，从而所述两个腔室可以被合在一起和移开，其中，所述腔室输送机构包括移动部件，所述移动部件在所述下腔室和所述上腔室中的至少一个腔室的角部处从侧壁的外表面向外延伸，

其中，所述设备进一步包括多个线性移动引导件，所述线性移动引导件引导所述上腔室和所述下腔室中的至少一个腔室的移动，

其中，所述线性移动引导件位于所述设备的侧部上，

其中，在所述设备的每个侧部的中心处均设置有一个线性移动引导件。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述输送机构相对于所述上腔室向上和向下移动所述下腔室。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述移动部件包括四个线性移动装置，并且其中，所述下腔室和所述上腔室中的至少一个腔室的四个角部中的每个角部均向外延伸有一个线性移动装置。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述腔室输送机构包括用于提供驱动力的电机，并且其中，所述电机的所述驱动力被供应于所述移动部件。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述移动部件包括滚珠丝杠机构，所述滚珠丝杠机构接合于所述上腔室和所述下腔室中的至少一个腔室。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，每个所述滚珠丝杠机构的轴由所述电机转动，以使所述上腔室和所述下腔室中的至少一个腔室向上和向下移动。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述滚珠丝杠机构的所述轴接合于所述下腔室的螺纹部分，并且其中，所述轴的转动使得所述下腔室相对于所述上腔室向上和向下移动。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述线性移动引导件被构造成，当所述密封空间与所述设备的外部之间存在压力差时，防止所述上腔室和所述下腔室的侧部向内弯曲。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述输送机构相对于所述上腔室向上和向下移动所述下腔室。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述移动部件包括四个线性移动装置，并且其中，所述下腔室和所述上腔室中的至少一个腔室的四个角部中的每个角部均向外延伸有一个线性移动装置。

11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述腔室输送机构包括用于提供驱动力的电机，并且其中，所述电机的所述驱动力被供应于所述移动部件。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述移动部件包括滚珠丝杠机构，所述滚珠丝杠机构接合于所述上腔室和所述下腔室中的至少一个腔室。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，每个所述滚珠丝杠机构的轴由所述电机转动，以使所述上腔室和所述下腔室中的至少一个腔室向上和向下移动。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述滚珠丝杠机构的所述轴接合于所述下腔室的螺纹部分，并且其中，所述轴的转动使得所述下腔室相对于所述上腔室向上和向下移动。

15.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

对准装置，所述对准装置调整所述第一和第二基板中的至少一个相对于另一个的位置，以适当对准所述第一和第二基板；以及

密封件，当所述上腔室和所述下腔室被合在一起以形成所述密封空间时，所述密封件被定位于所述上腔室与所述下腔室之间。