CN101490835A - 吸附保持装置以及吸附保持方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种吸附保持装置以及吸附保持方法,可以通过简单且廉价的结构,不论基板的种类而可靠地吸附保持。具有:吸附片(2),具有吸附面(21);升降机构,使玻璃基板(P1)和吸附片(2)的相对位置变化;温度变更部(5),改变吸附面(21)的温度;以及控制装置(100),控制温度变更部(5),以在使玻璃基板(P1)向吸附面(21)吸附时,在吸附面(21)结露。将吸附面(21)冷却至露点温度以下,使用所结露的水分吸附玻璃基板(P1),向对置基板(P2)贴合。
Description
技术领域
本发明例如涉及用于为了进行玻璃基板那样的平板状的基板的贴合等而吸附保持基板的吸附保持装置以及吸附保持方法。
背景技术
液晶面板、有机EL面板等例如是通过贴合玻璃基板而制造的,在贴合装置中,吸附保持玻璃基板的工序是不可欠缺的。作为吸附保持基板的方法,一般有利用真空吸附的方法、利用机械卡盘(mechanical chuck)的方法、利用静电卡盘的方法等。
但是,在液晶面板等的制造工艺中,为了气泡的排除等,有时在真空中进行贴合。因此,吸附保持装置在真空中从上方保持基板,但在该情况下,以真空吸附无法确保保持力,所以多数情况下使用机械卡盘或静电卡盘。
专利文献1:日本特开2003-330031号公报
专利文献2:日本特开2002-154647号公报
发明内容
但是,为了利用机械卡盘保持基板,需要夹具。因此,在与其它相同尺寸的基板贴合的情况下,被夹住的部分成为障碍,无法在夹持的状态下与其它基板密合。另一方面,静电卡盘根据有无在基板上形成的导电膜等而其吸附力较大地不同。另外,在施加几kv以上的高电压时,有可能对基板上的电路造成损伤。
为了解决该问题,在专利文献1中,公开了如下技术:通过使保持板下降而与基板接触,使水介于保持板和基板之间,利用表面张力使基板吸附到保持板。另外,在专利文献2中还公开了如下技术:通过从接触到基板的吸附板上形成的多个细孔,供给硅油(Silicon oil),从而使硅油介于基板与吸附板之间,利用表面张力吸附基板。
但是,这些技术需要向基板积极地供给液体,因此需要预先准备液体,并且需要具备供给该液体的装置,管理麻烦,并且构造复杂且成本提高。另外,在需要防止残留大量的液体的产品的情况下,上述技术不适用。
本发明是为了解决上述那样的以往技术的问题而完成的,其目的在于提供一种吸附保持装置以及吸附保持方法,可以通过简单且廉价的结构,不论基板的种类而可靠地吸附保持。
为了达成上述那样的目的,本发明提供一种吸附保持基板的吸附保持装置,其特征在于,具有:吸附单元,具有吸附面;驱动单元,使上述基板和上述吸附单元的相对位置变化;温度变更单元,改变上述吸附面的温度;以及控制单元,控制上述温度变更单元,以在使上述基板吸附到上述吸附面时,在上述吸附面结露。
另外,在本发明的方法的方式中,提供一种吸附保持基板的吸附保持方法,其特征在于,通过改变吸附单元所具有的吸附面的温度,在吸附面结露,压接上述基板与上述吸附面。
在以上那样的发明中,通过改变吸附单元的吸附面的温度,在其表面上使气氛中的水分结露。如果向该吸附面粘合基板,则两者之间的水分非常薄地扩展,通过表面张力,两者被紧固吸附。这样,通过简单的温度控制,能够使基板向吸附单元吸附。
其它方式的特征在于,在上述控制单元中,设置有检测露点的露点检测单元。
在以上那样的方式中,通过检测根据状况变化的气氛中的露点,并以其为基准进行控制,可以总是产生期望的结露。
其它方式的特征在于,上述温度变更单元具有珀耳帖(Peltier)元件。
在以上那样的方式中,为了改变温度,使用无可动部等的珀耳帖元件,所以结构简单且易于管理。
其它方式的特征在于,上述吸附单元设置在能够设为真空的真空室,在上述真空室,连接有真空源。
在以上那样的方式中,通过设为真空,可以回避贴合时的气体的影响,并且可以通过所结露的水分可靠地吸附。
以上,如上说明,根据本发明,可以提供一种吸附保持装置以及吸附保持方法,可以通过简单且廉价的结构,不依赖于基板的种类而可靠地吸附保持。
附图说明
图1是示出本发明的吸附保持装置的一个实施方式中的基板的搬入时(A)、吸附保持时(B)、抽真空时(C)、贴合时(D)的纵剖面图。
图2是示出图1的实施方式中的控制装置的结构的框图。
图3是示出图1的实施方式中的吸附保持、贴合的流程的流程图。
标号说明
1 真空腔
2 吸附板
3 吊起装置
4 下部板
5 温度变更部
6 露点检测部
7 输入部
11 上部容器
12 下部容器
21 吸附面
22 贯穿孔
31 吸附臂
32 真空吸盘
41 台座部
100 控制装置
110 设定部
120 判定部
130 指示部
具体实施方式
接下来,参照附图对本发明的实施方式(以下称为实施方式)进行具体说明。
(实施方式的结构)
首先,参照图1以及图2对本实施方式的吸附保持装置(以下称为本装置)的结构进行说明。在本装置中,例如,构成将液晶面板用的玻璃基板贴合到涂敷了密封剂以及液晶的相同尺寸的对置基板的贴合装置的一部分,为了在真空中保持玻璃基板,使用利用了液体的表面张力的吸附片。另外,对于本装置的上游工序中设置的基板的搬送装置、交接基板的机构、向基板涂敷密封剂和液晶的给料器(dispenser)等,可以应用公知的所有技术,所以省略说明。
即,本装置如图1所示具备真空腔1、吸附片2、吊起装置3、下部板4、温度变更部5、控制装置100、露点检测部6、输入部7等、真空腔1由上部容器11和下部容器12构成,由未图示的升降机构升降的上部容器11与下部容器12接触,从而在内部形成真空室。该真空室通过与未图示的真空源连接,而构成为可以减压。
吸附片(吸附单元)2是在下面具有吸附玻璃基板P1的吸附面21的板。作为吸附面21,例如使用玻璃、被加工成镜面的材料、聚酰亚胺片等。另外,表面粗糙度优选设为Rma×0.1μm以下。但是,本发明并不限于这些材料和表面粗糙度。
该吸附片2设置成可以通过未图示的升降机构(驱动单元)在真空腔1内升降。另外,在吸附片2,形成有后述的吸附臂31贯穿的贯穿孔22。进而,在吸附片2的内部,设置有用于冷却、加热吸附面21的温度变更部5(参照图2)。温度变更部5由根据来自控制装置100的指示通电,而进行冷却或加热的珀耳帖元件构成。另外,温度变更部5使吸附面21的温度可以变化即可,所以不限于珀耳帖元件,其配置位置、数量、是否设为与吸附片2一体等也是自由的。
吊起装置3具备多个吸附臂31和真空吸盘32。吸附臂31设置成可以通过未图示的升降机构升降。真空吸盘32设置在各吸附臂31的前端,与未图示的真空源连接。因此,构成为通过使吸附臂31下降,并利用真空源减压,玻璃基板P1被吸附到真空吸盘32。下部板4设置于下部容器12内。该下部板4的上面成为载置与玻璃基板P1相同尺寸的对置基板P2的台座部41。
控制装置100是对上述的真空源以及升降机构的动作、温度变更部5的温度等进行控制的单元。如图2所示,对该控制装置100连接有检测气氛的露点的露点检测部6、输入设定等信息的输入部7。另外,露点检测部6如果可以检测刚要吸附前的基板周围的露点,则也可以设置于任意位置。其数量也没有限定。
而且,在控制装置100中,设置有:判定部120,根据露点检测部6的检测值判定露点;设定部110,使用输入部7设定使吸附面21的温度成为露点以下那样的规定的温度;以及指示部130,根据判定部120的判定和设定部110的设定内容,向温度变更部5输出指示信号。对于所设定的规定的温度,例如,可以设为比露点低10~20℃的温度,但不限于此。
这样的控制装置100例如可以由通过专用的电子电路或规定的程序动作的计算机等实现。因此,用于按照以下说明的步骤控制本装置的动作的计算机程序以及记录有该计算机程序的记录介质也是本发明的一个方式。
(实施方式的作用)
参照图1、图2以及图3的流程图对这样的本实施方式的玻璃基板的吸附和贴合的步骤进行说明。首先,如图1(A)所示,真空腔1的上部容器11上升而从下部容器12分开,在开放大气的状态下,对温度变更部5的珀耳帖元件通电,冷却吸附面21(步骤301)
如上所述,温度变更部5被设定成将吸附面21冷却为与利用露点检测部6检测出的露点温度相比低一定温度,所以大气中的水蒸气在吸附面21结露。而且,在开放大气的真空腔1内,搬送玻璃基板P1,其上面通过吸附臂31的真空吸盘32利用真空吸附而被保持(步骤302)。另一方面,在下部板4的台座部41,载置有通过给料器预先涂敷了密封剂以及液晶的对置基板P2。
接下来,如图1(B)所示,使吸附臂31上升,从而向上方吊起被真空吸附在真空吸盘32的玻璃基板P1,使玻璃基板P1的上面密合于吸附片2的吸附面21(步骤S303)。于是,在玻璃基板P1与吸附面21的密合面的一部分,由于在表面结露而吸附的水分的表面张力而发生吸附力,随着时间经过,吸附面积扩展至大致全部面。
这样,如果在表面粗糙度非常小的材料彼此之间,夹入微量的液体而密合,则液体在两者之间非常薄地扩展,由于其表面张力,发生强的吸附力。该液体的量是无法肉眼观察到的程度的微量即可。
然后,如图1(C)所示,使上部容器11下降而密合于下部容器12,在密封了真空腔1内之后,利用真空源对内部抽真空(步骤304)。此时,玻璃基板P1通过水的表面张力被吸附到吸附片2的吸附面21,所以即使使玻璃基板P1的周围成为真空,也维持吸附力。
在该状态下,如图1(D)所示,使吸附片2以及吸附臂31下降,从而使玻璃基板P1向对置基板P2压接而贴合(步骤305)。如上所述,即使是真空中,也通过微量的水分维持吸附力,所以可以仅吸附保持玻璃基板P1的上面,而压接到相同尺寸的对置基板P2。
(实施方式的效果)
根据以上那样的本实施方式,无需机械卡盘那样的夹具,所以可以使相同尺寸的玻璃基板P1与对置基板P2贴合。另外,由于无需对玻璃基板P1施加电压,所以无需选择导电膜、电路的有无等、基板的种类,而可以安全且可靠地贴合。
另外,并非对吸附面21供给液体,而仅使用使温度降低而使气氛中的水分结露的水分,所以易于管理装置,结构简单且成本降低。特别,可以仅通过温度管理来控制吸附中使用的水分,且冷却的手段也使用珀耳帖元件,所以可以设为简单且廉价的系统,不易故障,维修也变得容易。
另外,由于利用在吸附面21结露的微量的水分,所以即使是大型的基板也可以实现自然且均匀的吸附。进而,还可以适用于需要防止残留大量液体的产品。
(其它实施方式)
本发明不限于上述那样的实施方式。只要冷却的温度为可以在吸附面结露的温度(例如露点温度以下)即可,所以不限于在上述实施方式中例示的温度。并非一定需要露点的检测,也可以默认设定被假设为可以结露的温度的一定的温度。
例如,在工厂等气氛的露点被恒定地管理成某程度的情况下,即使不检测露点,只要降低至恒定的温度,则也可以得到期望的结露。另外,也可以通过供给期望湿度的气体,与温度控制一并地控制所结露的水分。
另外,对于贴合,可以在大气中进行,也可以在N2等非活性气体中进行。进而,在剥离所吸附的基板时,可以应用各种技术。例如,也可以通过吹气剥离。另外,还可以通过温度变更单元加热,而使其易于剥离。
另外,成为本发明的应用对象的基板的大小、形状、材质、导电膜和基板的有无等是自由的。所贴合的一对基板也可以未必是相同的大小。不限于现有的液晶面板、等离子显示器面板、有机EL面板等规格,可以适用于将来采用的所有规格的面板。进而,本发明不仅限于上述面板,还可以适用于在制造工序中需要吸附保持的所有基板。
Claims (5)
1.一种吸附保持基板的吸附保持装置,其特征在于,具有:
吸附单元,具有吸附面;
驱动单元,使上述基板和上述吸附单元的相对位置变化;
温度变更单元,改变上述吸附面的温度;以及
控制单元,控制上述温度变更单元,以在使上述基板吸附到上述吸附面时,在上述吸附面结露。
2.根据权利要求1所述的吸附保持装置,其特征在于,在上述控制单元中,设置有检测露点的露点检测单元。
3.根据权利要求1所述的吸附保持装置,其特征在于,上述温度变更单元具有珀耳帖元件。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的吸附保持装置,其特征在于,上述吸附单元设置在能够设为真空的真空室,
在上述真空室,连接有真空源。
5.一种吸附保持基板的吸附保持方法,其特征在于,
通过改变吸附单元所具有的吸附面的温度,在吸附面结露,
压接上述基板与上述吸附面。
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