CN104859264A - 基板的贴合装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是以光学树脂贴合如智能型手机或平板终端机的多个装置的贴合过程中,藉涂布、预固化、对准、贴合的4个功能组件所构成,在质量确保的根本上,要求实现生产性的提升的处理时间的缩短、装置的设置面积的大幅度缩小。其解决手段为基板的贴合装置的构成,其特征在于一台可往返移动的底座上,分别搭载配置在与底座的移动方向正交的方向的两支独立的左右轴上,借着沿左右轴移动并可定位的两台基板载台所构成,使底座往返移动,藉此确保三支独立的移动轴位置,在三支独立的移动轴位置上,配置涂布、预固化、对准、贴合的各功能组件,与基板的搬运一起进行上述两基板的贴合。
Description
技术领域
本发明是有关基板的贴合装置的构成与配置及其方法,总括以真空贴合搭载液晶或有机EL等显示模块的显示基板与触控传感器或保护玻璃等的防护基板的过程。
背景技术
以智能型手机或平板终端机为代表的智能终端装置是融合输入装置的触控传感器与液晶显示器等的显示装置,加上运算功能与通讯功能的复合式终端机装置。智能终端机装置在最下层有显示装置,构成其上层为输入装置,最上层为防护玻璃的层叠构造。借着使这些各功能复合化及组合成为智能终端机装置,在各组件的接合上使用贴合装置。
显示装置或液晶显示器为最普通的装置,并且在最近对于有机EL显示器也加以实用化。液晶显示器的模块中,也开发出采纳触控传感器功能的内建式的液晶模块或在液晶显示器的上层部使触控传感器一体化的外挂式的液晶模块。将这些总称为液晶模块(以下也有简称LCM)。
又,输入装置是以触控传感器为主流,其中有静电容量式的触控传感器占据着大部分。传感器基板是在薄的玻璃基板上施以微小配线,但是最近以降低价格为指针,也有增加薄膜基板的触控传感器。输入是以人的手指来指示,因此要求耐磨损性、防污性、抗冲击性,而在最上层安装防护玻璃(以下简称OG),将接合OG与传感器基板的玻璃称为防护基板(以下简称OGS)。
加以整理时,有关平板终端机装置等的贴合有以下的三个型式。
(A-1)OG与传感器基板的贴合(制作OGS的工程)
(A-2)OG与内建式/外挂式的LCM的贴合
(A-3)OGS与LCM的贴合
其中的任意型式在精度良好贴合两片基板或模块上皆为重要。
接着,针对使用于这些基板接合的接合材料说明。虽然也有利用透明两面薄膜(OCA)进行贴合的场合,但也有涂布液状的光学树脂,予以薄延展(展开)的方法逐渐变成主流。
最近,使用紫外线固化型的光学树脂作为接合材料。并进一步针对光学树脂详细说明时,使用纯粹的有机材料的标准型或无机、有机的混合型的双方。这双方在光学特性、接着强度、树脂的流动展开性虽有着微妙的差异,但双方都具有可供实用的水平。关于光学树脂的流动展开性,尤其在以分配器涂布的场合,可获得充分的展开性。另一方面,一旦具备高展开性时,也会有基板间上溢等的副作用,而期待有最适合的接合材料。
一般,在使用上述接合材料的智能终端机装置的贴合工程、装置(功能组件)中,有留意以下事项的必要。
(B-1)在接合面不含有气泡。
(B-2)在接合面不会产生光学性的‘光斑’。
(B-3)在接合双方的基板间不造成接合材料的渗出或流出。
(B-4)不造成接合双方的基板间的偏位。
(B-5)具有充分的接合强度。
(B-6)接合时,不残留高的残留应变。
最终制品的加工程度是依据上述(B-1)~(B-6)的符合,藉基板的贴合的各功能组件的方法或机构,并进一步在材料上努力来达成这些要求项目。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开平11-92716号公报
[专利文献2]日本特开2010-282099号公报
专利文献1及专利文献2中,揭示有转台式的基板贴合装置。这些装置是在转台的圆周上配置各功能组件的站,藉中心轴的电动机随着各过程的完成,旋转一定角度,转移到下一个过程的方法及机构。
此方式的最大课题是在各功能组件之中,对于最耗时的功能组件进行装置整体的间歇时间的速率控制的点。为消除此点,必须进行功能的分解或结合,但由于装置变得庞大且复杂,必然地不能期待间歇时间的缩短。
此外,在进行各站的静定或定位时,以中心的致动器进行的控制会导致放置基板的外围的精度的劣化,而有设置辅助的定位装置的必要。尤其在涂布工程中相对于基板的移动而有使得涂布头移动的必要,预固化也是同样而使得装置更为复杂。
并且,关于装置的大小,由于在中心部分完全为浪费的空间,所以装置设置面积会变大,以致在考虑对应基板尺寸时,会导致超乎想象以上的设置面积。且相对于对象的基板为矩形,仅以着眼于搬运容易度的方式,则在所有的质量面、精度面、价格面与基板因应性会有极大的问题。
加以归纳时,在有如智能型手机的小的基板尺寸,质量容许限度低的场合研创出多数的方式与构造,并加以制品化。但是平板中端机等,基板尺寸一旦大型化时,现有的方式则不能加以因应,况且对于连接如LCM或OGS的FPC或连接器等电子零组件的基板,即可得知在现有方法的运用上仍有所受限。
整理搭载涂布、预固化、对准、贴合的各功能组件的装置所寻求的要求事项时可以如下表示。
(C-1):可确保(B-1)~(B-6)表示的制成质量(良率)。
(C-2):使间歇时间(贴合基板每1片的处理时间),可提升生产效率。
(C-3):也可因应不同的基板尺寸的贴合。
(C-4):装置的设置面积小。
(C-5):装置的成本效益比优异。
发明内容
本发明的目的为提供可满足(C-1)~(C-5)的要求事项的基板的贴合装置。
为解决上述课题以达成本发明的目的,本发明的基板的贴合装置是由上述的各功能组件,即涂布功能组件、预固化功能组件、对准功能组件及贴合功能组件所构成。随后说明这些组件。
首先,涂布功能组件是将贴合两片基板时所需的接合材料,精度良好地涂布成预定的厚度。贴合对象基板一旦变大时,以现有的OCA的贴合方法或以分配器进行线描绘时,由于机械式负载会使其流动扩散的方法并不适用。
例外的有如液晶显示器的贴合,会形成封闭最外围的接合材料的堰,虽尝试将通常的光学树脂填充于内部的方法,但除了过程上会增加1工程外,有对应装置的增加或堰材料和以光学树脂不同的材料形成的必要,仅可视为暂时解决的方法。
本发明是使用狭缝型涂布机作为涂布功能组件。所有的功能组件都在移动轴上,所以涂布头固定,以一定速度一边移动吸引吸附在平台上的基板一边涂布,即所谓的头固定基板移动式的狭缝型涂布机。
为实现良好的贴合,首先,涂布精度的确保为重要的。所谓涂布精度不仅是形成最重要的膜厚,在平坦的基板上涂布所形成的矩形的涂布形状,即涂布开始位置及涂布结束位置的直线性与两侧涂布边缘的直线性也是重要。只要精准进行形状形成,在贴合时,可避免接合材料的渗漏与流出。借着狭缝型涂布机的运用,和以往所使用的分配器进行流动扩散的方法比较,在涂布精度、涂布时间的点上可进行格外优异的涂布。
并且,借着将狭缝型涂布机运用于本发明,可以使得随基板尺寸的变更的涂布宽度的变更或涂布厚度,借着内插于涂布头内的薄金属制的隔片、接缝的开口宽度或隔片厚度的对准,建构出在短时间可变更的挠性生产系统。
接着,概说预固化功能组件。使用于基板的贴合,成为主流的紫外线固化树脂是吸收某特定波长的紫外线进行硬化的接合材料。根据接合材料,由于流动性有大的变化,依情况,从贴合后的两片基板的接合面有接合材料的光学树脂渗出(上溢)或相反地流动性不佳的场合,会导致光学树脂不能流动至预定的位置(下溢)。
尤其在防护玻璃的遮光区域变窄的通称为狭窄边框基板的贴合中,稳定流动的重现是必要的。为实现此目的,提出一种以狭缝型涂布机来约束精度良好涂布后的涂布面贴合工程的流动,在仍未完全硬化的中间程度照射紫外线的方法。此即为预固化。
本发明中,预固化功能组件是由紫外线的产生光源及遮光装置的紫外线照射头所构成。紫外线的产生光源是使用紫外线光源(UV光源)或LED矩阵等。另一方面,将本发明的紫外线照射头使用在预固化,可精度良好地实现全面预固化、边框状预固化、无预固化的状况。
接着,说明对准功能组件。在对准功能组件具有使上下基板的位置藉CCD摄影机进行摄影的位置测量的组件和以位置测量结果为基础,运算上下基板的偏位,并反馈于定位台使两基板不致偏位而成一致的目的。
定位测量的精度是与CCD摄影机的像素数(pixel)成比例,在同轴照明之下进行基板标记或基板角隅部等的摄影。如智能终端机装置的各模块为矩形基板所构成的场合,一般是摄影一对基板的角隅对角,从两基板的对角线的中点坐标进行定位校正。
其它的定位有以四摄影机摄影两对的对角的方法,也有摄影相邻一对的角隅部的方法。两基板的定位须有具备可在平面的正交方向移动的两轴及可以中心旋转的一轴的三个自由度的载台的必要。以X轴、Y轴、θ轴的组合或直线移动的三轴(u轴、v轴、w轴)载台等为代表例。
最后说明贴合功能组件。关于贴合,可大致区分为真空中进行的过程与大气中进行的过程。在贴合工程中,最必须避免的是气泡的混入或气泡的产生。
一般在真空下贴合的场合,即使接合材料的涂布特性不稳定,但与在大气贴合比较除着气泡的混入较少之外,从贴合释放时经常施以1气压左右的外压接合的稳定性及大气贴合所显示时间的经过并可防止散见气泡的成长来看,成为压倒性的主流。贴合为一种压制工程,作为负载装置一般是以空压进行的方法或以马达的滚珠螺杆进行压制。最近的光学树脂是以根据压制压产生的应变来防止双折射所导致透视图像的混乱为目的,建议尽可能以低负载进行贴合。在真空中实施本发明的贴合功能组件,可实现解决(B-1)~(B-6)的课题的贴合。
藉以上的功能组件构成,本发明中,以提供满足上述(C-1)~(C-5)的课题的基板的贴合装置为目的。除了各功能组件的最适当化,并考虑各功能组件的配置与顺序、具体的实施方法,借着安装配置在最小面积的空间,可解决各课题。
解决课题的详细是以实施形态的项来说明,但其中一例是有关间歇时间的缩短化,说明其基本解决对策。从以往现有的装置的配置与构成来看时,形成各过程的配置封闭的单独的环路,如最耗时的过程功能组件未能完成时,会有不能移至下一工程的大的缺点。换言之,装置的间歇时间是以个别过程功能组件的最耗时的过程处理时间来进行速率控制,位于其它过程的基板则成为不能进行任何处理的状况。
相对于此,本发明是将两个封闭的过程路径的共同部分重叠,增长冗余位,实现有效的安装配置,在精度、可靠度、生产效率、价格面所有皆凌驾于以往的公知技术。
为提升间歇时间,虽有并排配置多个过程功能组件,在各功能组件之间使用搬运机器人进行基板搬出入的系统,但每透过搬运机器人会导致位置精度劣化,且最主要会使装置的设置空间变得庞大。当然,除了变得高价之外,在其它平台间的移动搬运的点,在可靠性面上残留有大的课题。
相对于此,本发明是将构成基板的贴合装置的全部的功能组件安装配置在一个空间内,各功能组件间的移动可以滚珠螺杆等的高精度机构进行搬运或旋转动作,定位等的动作除了可高精度进行之外,并可实现可靠度高的性能。
更具体而言,本发明为了解决对以往各功能组件的最长处理时间进行系统整体的处理时间的速率控制的缺点,借着以两支基板移动轴,将搭载在这些之上的各功能组件的空间设成以内侧的移动轴为对象轴进行移位动作的往返移动机构,实际上虽是两支基板移动轴,但是可进行作为三支移动轴的动作(假设三支),可藉此大幅提升生产性、缩小装置设置面积、降低装置价格,
(1)基板的贴合装置,运用在以光学树脂贴合两片基板的制造过程,在一台可往返移动的底座上,分别搭载于配置在与上述底座的移动方向正交的方向的两支独立的左右轴上沿着上述左右轴移动,并可定位的两台基板搭载台所构成,其特征为:在基板的贴合装置设定(位置固定)中侧轴位置,以上述中侧轴位置为中心使上述底座成左右对称地交替往返移动,藉此确保三支独立的移动轴位置,在上述三支独立的移动轴位置上,配置涂布、预固化、对准、贴合的各功能组件,与上述基板的搬运一起进行上述两片基板贴合的基板的贴合装置。在上述中侧轴位置,藉上述平台的往返移动,使上述左右轴的其中一方交替地定位,具有假设的三支移动轴功能。
(2)(1)记载的基板的贴合装置,其特征为:配置在上述三支独立的移动轴位置的各功能组件之中,在左右两支外侧的移动轴上,配置涂布及预固化功能组件,中央的移动轴上,配置包含位置测量及定位的对准功能组件与贴合功能组件。
(3)(1)或(2)记载的基板的贴合装置,其特征为:除上述预固化功能组件以外的所构成。
(4)(1)~(3)的其中之一记载的基板的贴合装置,其特征为:作为上述涂布功能组件是使用狭缝型涂布机,且为实现左右两支外侧的移动轴上的涂布功能,使包含涂布头及供应泵的涂布机构朝着与上述底座的移动方向相同的方向移动,在预定的位置作用。
(5)(1)、(2)或(4)的其中之一记载的基板的贴合装置,其特征为:作为上述预固化功能组件是使用含紫外线照射光源的照射头,且为实现外侧的移动轴上的预固化功能,在与上述底座的移动方向相同的方向移动,在预定的位置作用。
(6)(1)、(2)、(4)或(5)的其中之一记载的基板的贴合装置,其特征为:将上述涂布功能组件和预固化功能组件搭载于相同的载台上,藉一个驱动源的移动装置进行朝两外侧的往返移动。
(7)(1)、(2)、(4)~(6)的其中之一记载的基板的贴合装置,其特征为:使用于上述预固化功能组件的紫外线照射头为组合与紫外线光源任意进行遮光的机械式往返移动装置所成的照射头。
(8)(1)~(7)的其中之一记载的基板的贴合装置,其特征为:在上述对准功能组件之中,将涂布后的上基板反转,静置在设置于下基板上的保持板上,进行上下基板定位完成后的贴合。
(9)基板的贴合装置,其特征为:在一台固定底座上,设置平行移动的三支移动轴,在上述三支移动轴上,装设分别搭载着基板的三台的平台,在所决定的位置,配置涂布、预固化、对准、贴合的各功能组件。
(10)(9)记载的基板的贴合装置,其特征为:除上述预固化功能组件以外的所构成。
(11)(9)记载的基板的贴合装置,其特征为:配置在上述三支移动轴上的各功能组件之中,两支外侧的移动轴上配置下基板与上基板的对准功能组件及贴合功能组件,中央一支的移动轴上配置对上基板的涂布功能组件及预固化功能组件。
(12)(11)记载的基板的贴合装置,其特征为:配置在上述三支移动轴上的各功能组件之中,涂布功能组件及预固化功能组件具备一套,对准功能组件具备有一套对应两支外侧移动轴上用的横向移动装置,贴合功能组件具备两套。
(13)(9)、(11)或(12)记载的基板的贴合装置,其特征为:上述贴合装置具备反转设置在使中央移动轴上的涂布及预固化结束后的上基板于两外侧的移动轴上待机的下基板正上方用的机构。
(14)(13)记载的基板的贴合装置,其特征为:在上述上基板的反转机构,搭载反转平台与移动轴分开,可朝着顺时针及逆时针的两方向反转的反转机构。
(15)(9)~(14)的其中之一记载的基板的贴合装置,其特征为:上述贴合功能组件是以多个的汽缸支撑接近放置在真空中的定位载台上的平台的下基板并搭载放置在上方的上基板的贴合平台,使贴合结束时的反作用力成为最小限。
(16)(9)~(15)的其中之一记载的基板的贴合装置,其特征为:上述贴合功能组件上,在位于真空中的上基板及下基板的贴合加压抵接部分具备硬质橡胶。
根据本发明的基板的贴合装置,可大幅地缩短基板贴合时的间歇时间(每一片基板的处理时间)。此外,并可稳定地维持贴合精度,防止气泡的产生与光学性的‘光斑’。另外,在一个底座上有效地安装配置所谓涂布、预固化、对准、贴合的各功能组件,可藉此实现装置设置面积的大幅的缩小。
附图说明
图1是表示运用于本发明的基板的贴合装置的一方基板的显示基板的概略构成的部分剖面说明图。
图2是表示运用于本发明的基板的贴合装置的另一方基板的防护基板的概略构成的说明图。
图3是表示本发明的基板的贴合装置的概略构成的外观图。
图4是为说明本发明的基板的贴合装置的各功能组件(涂布功能组件、预固化功能组件、对准功能组件及贴合功能组件)的概略配置与基板的移动而从装置上方显示的安装平面配置图。
图5是表示本发明的接合材料涂布所使用的狭缝型涂布机的构成的说明图。
图6是为本发明的涂布材料的预固化所使用的紫外线照射头的构成及构造相关的说明图。
图7为使用本发明的紫外线照射头,对应种种照射图案时的紫外线照射头内的机构动作相关的说明图。
图8为说明本发明真空贴合装置的构成及构造的图。
图9是有关借着搭载本发明的各功能组件(涂布、预固化、对准及贴合)的底座移位所导致各过程的执行位置的变化与移位的任务的说明图。
图10表示省略本发明的预固化工程时的各功能组件(涂布、对准及贴合)的适当配置的说明图。
图11是说明使得本发明的涂布机构及预固化机构在左右的移动轴上横断移动而以一台意图使其共同化的上视图。
图12为概略说明本发明的连动两平台方式的反转机构与定位方法的机构图。
图13表示本发明的基板尺寸大的场合的基板贴合装置的各功能组件(涂布、预固化、对准及贴合)配置的一例的说明图。
图14为说明本发明的三支移动轴的基板的贴合装置从中央的轴位置到两支的外侧的轴位置反转、移送涂布、预固化工程结束后的基板的机构的图。
图15是在本发明的真空贴合过程中,表示以马达作为贴合加压源时的贴合机构的详细的一部分剖面说明图。
图16是在本发明的真空贴合过程中,表示以压缩空气作为贴合加压源时的贴合机构的详细的一部分剖面说明图。
(符号说明)
11:显示基板
11a:显示基板
11a’:显示基板
11b:显示基板
11b’:显示基板
11c:显示基板
11e:显示基板
12:基板主体
13:框体
14:偏光板
15:输出入用的挠性配线基板
16:对准标记
17:防护基板
17a:防护基板
17a’:防护基板
17b:防护基板
17b’:防护基板
17d:防护基板
18:触控传感器
19:黑色矩阵
20:防护玻璃
21:基板的贴合装置
22:底座
23a:移动轴
23a’:移动轴
23b:移动轴
23b’:移动轴
23c:移动轴
23d:移动轴
23e:移动轴
24a:平台
24a’:平台
24a”:平台
24b:平台
24b’:平台
24c:平台
24d:平台
24e:平台
25:狭缝型涂布机
26:紫外线预固化装置
27:CCD摄影机
28:CCD摄影机
29:影像处理装置
30:真空贴合装置
31:直动型致动器
32:门型构造体
33:垂直方向移动用致动器
34:狭缝型涂布机头
35:光学树脂
36:材料槽
37:供应泵
38:紫外线照射头
39:紫外线光源
40:遮光装置
41a:旋转调节板
41b:旋转调节板
41c:开口部
41d:开口部
41e:开口部
41f:开口部
42:遮光框体
43:控制用马达
44:上基板用夹头
45:对准载台
45c:对准载台
45e:对准载台
46:真空腔室
47:O环
48:真空泵
49:加压轴
50:加压马达
51:负载传感器
52:完成模块
53:门型构造体
54:转轴
55:等高提升销
56c:静置台
56e:静置台
57:移动台
58:转台
59:脉冲马达
60c:齿轮
60e:齿轮
61:主轴齿轮
62:行星齿轮
62c:行星齿轮
62e:行星齿轮
63:气球构造
64:上基板保持汽缸
65:上基板支架
66:加压板
67:硬质橡胶板
具体实施方式
以下,参阅图示说明实施基板的贴合装置用的形态。并且,各图中有关共同的部分赋予相同的符号。又,本发明不限于以下的实施例。
[实施例]
图1是表示藉基板的贴合装置所贴合的一方基板的显示基板11(液晶模块)的概略构成的说明图。以液晶模块(LCM)为代表例说明时,显示基板11是以使用液晶的基板主体12;使该基板主体12一方的面露出并收容的框体13;贴附于基板主体12露出的面状的偏光板14;及电源与讯号输出入用的挠性配线基板15(FPC)所构成的模块。基板主体12之中内设有背光照明系统。此外,本发明相关的显示基板也可以是有机EL(OLED)模块或其它的显示模块。
基板主体12是形成矩形的板状,露出的一方的面成为显示面。在基板主体12外侧的角隅部形成有基板位置检测用的对准标记16。有矩形的对角两点的场合,或在所有的角隅部形成四点的场合。该对准标记16在显示基板11的周缘部搭载零组件的场合或贴合时,使用于检测显示基板11的位置之用。又,框体13包覆着基板主体12的四边与显示面相反侧的面。并且,透过贴附在显示面上的偏光板14借着紫外线固化树脂(光学树脂35)与防护基板17贴合。
接着,针对成为防护基板的一具体例的附带触控传感器防护玻璃(OGS)参阅图2说明。图2是表示附带触控传感器防护玻璃(防护基板17)的概略构成的说明图。如图2表示,防护基板17是由触控传感器18及藉黑色矩阵19(BM)将周缘部遮光的防护玻璃20所构成。
触控传感器18是以玻璃基板或塑料膜基板所形成,形成与显示基板11的显示面大致相同的矩形形状。形成在玻璃板上的黑色矩阵19通常是蒸镀金属铬,以蚀刻除去不要的部分所形成。除去框体13时,一般防护基板17的外形是较显示基板11的边框大一轮。
再者,作为本发明相关的防护基板17不限于附带触控传感器防护玻璃,在显示基板之中建入触控感测功能的内建式的液晶模块、在显示基板上形成触控传感器功能的外挂式的液晶模块的场合,也可藉玻璃材形成以保护为目的的防护玻璃20单体。
(实施例1)
接着,针对本发明的基板的贴合装置的一实施形态、参阅图3及图4说明。图3是表示本发明的基板的贴合装置的一实施形态的概略构成的外观图。又,图4是平面显示构成本发明的基板的贴合装置的各功能组件配置的说明图。使用这两个图说明本发明的装置概略。
如图3表示,基板的贴合装置21在可往返移动的底座22上,具备铺设可以滚珠螺杆移动的两支基板搬运用的移动轴23a及移动轴23b,并搭载内设有可定位在分别的两支移动轴23a、23b上的三自由度的致动器的对准平台24a及平台24b的基板的搬运系统(各功能组件)。
真空吸附在搭载于移动轴23a上的平台24a上的基板成为显示基板11a及防护基板17a。另一方面,在搭载于移动轴23b上的平台24b上,真空吸附着涂布后的显示基板11b及防护基板17b。
另外,设置在各移动轴23a、23b上的各功能组件是由:狭缝型涂布机25;紫外线预固化装置26;运算藉真空吸附在对准平台24b上所固定的显示基板11b及防护基板17b的位置检测用的一对显示基板位置检测用的CCD摄影机27与防护基板位置检测用的CCD摄影机28的测量结果,在定位用的对准平台24b进行反馈指令的影像处理装置29;及最后在真空贴合显示基板11b与防护基板17b的真空贴合装置30所构成。
此外,具备可使该底座22往返移动的直动型致动器31,可在两支移动轴23a、23b上的过程结束的阶段,使移动轴23a来到移动轴23b位置地朝着直角方向滑动。
藉此可往返移动底座22的移送,在基板的贴合装置21整体中,实际上虽仅有两支移动轴23a及23b,恰如形成具有三支的移动轴的构成。借着使底座22所设定的两个状态交替反复着,可大幅缩小与有效生产直接连结的间歇时间的装置,即称为「底座往返方式」的新的方式。
参阅图4说明实际的基板的贴合过程。首先,在图4的上视图中,以底座22位于上侧的状态作为状态A,并相对于中心轴(一点虚线),设底座22位于成对称的位置的场合为状态B(未图示)。
首先,考虑底座22位于状态A的场合。在位于右上的对准平台24a上搭载显示基板11a(LCM)及防护基板17a(OGS)后针空吸附。作为过程的一例是在贴合时,称位于上侧位置的基板为上基板,位于下侧位置的基板为下基板。一般多是采用上基板相对较轻而下基板为较重基板的场合,但是当然也有例外。
图4中,以上基板作为防护基板17,并以下基板作为显示基板11,针对在显示基板11的偏光板14上进行接合用的光学树脂涂布时的例说明。对准平台24a及24b上的四片基板11a、11b及17a、17b的固定是透过形成在这些基板接合的平台24a及24b表面上的微小沟槽或为小吸附孔,藉真空泵的吸引来进行。
最近的薄膜基板,尤其是对应触控传感器的薄膜化,也可考虑藉无数形成于微小空孔的陶瓷(例如,Al2O3氧化铝)进行真空吸引。
显示基板11a及防护基板17a的投入顺序是在平台24a进行方向的最前头,将显示基板11a以偏光板14的面为上侧投入配置,接着防护基板17a是以触控传感器面为下投入配置。
显示基板11a及防护基板17a的投入完成时,平台24a在移动轴23a上从图4的右方向左移动,到达狭缝型涂布机25的涂布位置。狭缝型涂布机25是以横断底座22的方式,即在相对于平台24a的移动方向成直角配置的门型构造体32具备与垂直方向移动用致动器33一起固定的狭缝型涂布机头34。
直接连结于门型构造体32的垂直方向移动用致动器33的任务借着使固定在其前端的狭缝型涂布机头34上下移动,正确设定涂布时的最重要的狭缝型涂布机头34和在其正下方移动的显示基板11a的偏光板14的距离,即涂布间距。该涂布间距具有和所形成涂布膜厚密接的关系。
藉图5说明对显示基板11a上的涂布工程。实际接合显示基板11a及防护基板17a用的光学树脂35(接合材料、紫外线固化型树脂等)的涂布是从收容光学树脂35的材料槽36透过供应泵37供给于狭缝型涂布机头34来进行。亦即,狭缝型涂布机头34根据所决定的算法吐出光学树脂35,另一方面以一定的速度移动吸附固定在平台24a上的显示基板11a,藉此在显示基板11a的偏光板14上实现具有矩形形状的涂布。
涂布的下一个工程为预固化。将接合材料的光学树脂35以紫外线(UV)固化型树脂的场合为例说明。如上述,贴合时,在显示基板11a及防护基板17a之间有光学树脂35渗出的场合,或者未充分扩展的场合,成为对接合强度与其它零组件污染的主因,而要求这些的发生。此一原因是不能控制贴合时的树脂流动所造成。
紫外线固化型树脂的场合,提出一种将未至完全硬化为止程度的紫外线能量照射于涂布随后的光学树脂35,抑制其流动性。关于该预固化有将UV照射于已涂布的面的整体,均等抑制流动性的全面涂布的场合及仅使得已涂布的矩形周缘部呈边框状半硬化的部分涂布的场合。
前者是将涂布膜整体半硬化,条件设定困难,以和接合强度维持的关系来设定条件。并且,后者的周缘部则有如堰的任务,具有贴合时防止接合材料的渗出或流动不足的效果。此时,涂布膜的膜厚分布为重要,尤其在涂布开始端与涂布终端的隆起等不适合,必须避免。
具体针对预固化的方法说明。实施预固化功能的装置是如图3及图4表示,使得藉平台24a的移动轴23a所涂布的显示基板11a一边移动,并使用紫外线照射头38(照射头)进行。
在此紫外线照射头38是由紫外线产生源的紫外线光源39与遮光装置40的组合所构成,配置有上述的狭缝型涂布机头34的门型构造体32的侧面,在狭缝型涂布机头34的相反侧成相对于平台24a的移动轴23a成正交地配置。照射能量的调整可以所涂布的显示基板11a的移动速度和往返次数、照度的强度等根据处理时间来调整。
在此,针对紫外线照射头38的详细加以说明。图6表示本发明预固化用的紫外线照射头38的构造。紫外线照射头38形成整体为半圆圆筒状的形状,借着紫外线光源39(UV光源)与两片圆弧型的旋转调节板41a及41b和防止紫外线光源39全面扩散用的遮光框体42所构成,综合旋转调节板41a及41b与遮光框体42称为遮光装置40。
紫外线光源39通常多使用LED矩阵,但也可以是高压水银灯或金属卤化物UV灯等的管。旋转调节板41a及41b是以圆弧形的金属所制造,以两片一组依其目的形成紫外线光源39的通过路径。这些旋转调节板41a、41b借着配置在遮光框体42外侧的旋转调节用的驱动控制用马达43正反转控制,进行紫外光的通过、遮断的调节动作。又,遮光框体42在半圆圆筒状的容器正下方,形成有指定宽度的狭缝,所以和紫外线光源39一起被固定,设置在门型构造体32上。
更具体针对紫外线照射头38的动作说明。预固化为进行矩形涂布形状整体的全面预固化和仅使得涂布区域外缘部预固化的边框状预固化。
针对实现这些功能用的动作参阅图7说明。在旋转调节板41a及41b,如第7(A)图表示,在连设于第一开口部41c的圆筒轴方向设置直线形狭窄开口部41d的同时设置圆周方向狭窄的开口部41e。以两片成一组的两个旋转调节板41a及41b是如第7(B)图表示,在圆筒的长方向成对称设置这些开口部,并将两个重叠在圆弧之上时,成为具有片假名的‘コ’字的开口部41f的构件。
有将重叠后的两个圆周方向的开口部的距离配合涂布形状的一边长度的必要,只要可调整该长度,即可因应种种基板尺寸的紫外线照射。使用上述‘コ’字的三边的开口部可进行预固化的紫外线照射。亦即,可相对于基板的涂布形状制作出以下的三种状态。
(D-1)涂布形状宽整体被遮光紫外线不通过的场合
(D-2)涂布形状宽整体开放紫外线通过的场合
(D-3)涂布形状的大部分被遮光,仅涂布宽最外围的两处通过光的场合
借着这三种场合的组合,可实现初期的预固化。例如,在全面预固化的场合,随着显示基板11a的搬运,可以(D-1)→(D-2)→(D-1)的顺序驱动控制用马达43来实现过程。并在边框状预固化的场合,可以(D-1)→(D-2)→(D-3)→(D-2)→(D-1)的顺序驱动控制用马达43,仅实现周缘部的边框状预固化。再者,维持着(D-1)或解除紫外线光源39的输入,当然也可实现无预固化的条件。
接着,针对图3及图4中真空吸附于搭载在同时进行前进的状态A时的移动轴23b的对准平台24b上的已涂布的显示基板11b及防护基板17b的过程说明。
将新的显示基板11a及新的防护基板17a投入搭载于移动轴23a的基板平台24a上的时间点,位在移动轴23b上的已涂布的显示基板11b及防护基板17b位在进行基板位置测量的CCD摄影机27及28之下,在成同轴照明的基础上,显示基板11b进行对角的对准标记16摄影,防护基板17b进行黑色矩阵19的对角的角隅部摄影,透过影像处理装置29,算出显示基板11b及防护基板17b的对角线的中心坐标的校正量。
在显示基板11b及防护基板17b的测量结束的时间点,载放这两片基板的平台24b在移动轴23b上朝着与平台24a的相反方向移动,在先前以防护基板17b为最前头,在真空贴合装置30的正下方前进。
在平台24b配置有使得成为上基板的防护基板17b从基板面提升的等高提升销55,提升后,固定于真空贴合装置30的上基板用夹头44。此时的上基板保持方法,贴合是在真空中进行,仅真空吸附则会有基板落下之虞,使用真空吸附与四边或合并使用两边的板簧夹持的辅助装置的保持方法。当然,也可以使用静电夹头或黏着夹头等。
接着,参阅图8,针对本发明的真空贴合装置的概略构成说明。将成为上基板的防护基板17b保持在真空贴合装置30的上基板用夹头44之后(A),在平台24b载放成为下基板的显示基板11b,大致在上基板的防护基板17b的正下方移动(B)。因此,根据上下防护基板17b、显示基板11b的测量位置的校正量,换算成支撑对准平台24b的三自由度的定位用对准载台45的u轴、v轴、w轴的校正量,进行定位校正使两基板正确地重叠。此工程为对准功能组件的任务。
上基板的防护基板17b及下基板的显示基板11b的对准作业结束之后,真空贴合装置30的主功能组件,使配置在上基板用夹头44外围的真空腔室46下降,以恰似呈碗状倒伏的形状抵接于平台24b。
真空腔室46的矩形抵接面上,藉密封用的O环47与真空润滑剂的合并使用,维持封闭后内部的真空。封闭的真空腔室46的容器内藉真空泵48,成为规定的真空度时,使连结于上基板用夹头44的贴合用的加压轴49下降(B),上基板的防护基板17b及下基板的显示基板11b在平台24b上抵接。
针对贴合过程时的加压负荷模式,虽提出有多种模式,但考虑贴合对象的基板的状态与装置的精度等分别获得最适当化即可。尤其在进行贴合的防护基板17b、显示基板11b有大的翘曲等问题的场合,决定过程条件为极困难的作业。
例如,在贴合用的加压轴49与加压马达50之间,连接贴合负载检测用的负载传感器51,藉负载控制进行贴合的场合,或预先严密地测量防护基板17b、显示基板11b的厚度,从加压马达50的转数算出与加压马达50连动的加压轴49的轴移动,赋予接合部预定贴合厚度的位移控制的方法。
最近的动向有一旦提升负载位准时,在卸荷的阶段,会在接合材料的光学树脂35残留有残留应变,而有起因于双折射所导致显示基板影像扭曲的忧虑,一般是以低负载,维持一定挤压量的方法。
在真空下进行上下两基板的贴合之后,使加压轴49上升卸荷,真空卸除回到大气使得真空腔室46上升,在平台24b搭载着两片上下基板贴合后的完成模块52的状态,移动到预定的位置,取出贴合结束后的完成模块52以至于过程的结束。
在搭载于移动轴23a上的搭载平台24a的显示基板11a(防护基板17a不进行任何的处理,仅真空吸附固定着)的涂布及预固化的工程结束的大致同时间点,完成搭载于移动轴23b上的搭载平台24b的显示基板11b及防护基板17b的位置测量、藉定位校正进行对准作业、贴合以结束所有的图4(图9)的状态A的工程。
如此一来,如图9表示,配置移动轴23a及移动轴23b的底座22,将移动轴23a迁移到成为新的移动轴23b’,将移动轴23b迁移到成为新的移动轴23a’的状态B。
在此,移动轴23b的位置与移动轴23b’的位置为完全相同的位置。来到内侧的移动轴23a成为移动轴23b’,接着针对显示基板11a及防护基板17a进行对准与真空贴合。又,来到外侧的移动轴23b成为移动轴23a’,重新投入显示基板11a’及新的防护基板17a’,进行涂布及预固化。在各轴上的过程结束时,再度使底座22提升迁移至状态A,进行此一反复动作为本发明大致的动作。
再者,本发明的基板的贴合装置包含涂布功能、预固化功能、对准功能及贴合功能的执行装置作为功能组件,过程顺序则是仅决定最初为涂布功能,接着实施预固化功能,贴合功能为最后的工程。
关于对准功能是在贴合工程之前完成即可,位置测量与定位的校正不一定有连续处理的必要。在以上的条件中,各功能组件所需的处理时间也会有不明确的场合,搭载于两支移动轴23a及移动轴23b(23b’及23a’)上的功能组件配置也应考虑各过程处理时间来决定其组合。这些内容相当于[本发明1]及[本发明2]。
(实施例2)
如上述,预固化的目的虽是在于贴合时的渗出或流动扩散不足的防止,但是一旦将黏度控制后的接合材料运用于贴合工程时,具有省略预固化工程的可能性。尤其是材料黏度较现行的主要材料高一位数左右的场合(例如50000cps前后),也可抑制流动,并可获得涂布形状也可较稳定形成的实验结果。以上的高黏度接合材料虽不能以较贴合工程困难的涂布工程可稳定间歇地涂布高黏度材料的狭缝型涂布机来实行,但最近藉由螺旋形的定量材料的供应泵37与可抗高压力的涂布头(狭缝型涂布头34)的运用可得以实现。
在可省略预固化工程的场合,上述功能组件的分配中,搭载有涂布功能的移动轴23a与搭载有对准功能及贴合功能的移动轴23b在两支移动轴上的处理时间之间会产生大的差值。
仅省略图3及图4的预固化功能时,对于本发明的目的的间歇时间的缩短几乎毫无帮助。因此,将对准功能分解,两片显示基板11a及防护基板17a的位置关系的测量是移至涂布前的移动轴23a上,定位校正与贴合工程是如表示于图10的上视图的配置。藉此一配置,除获得间歇时间的缩短之外,并可实现根据装置的有效配置所获得的省空间化。本发明相当于[本发明3]记载的实施例。
(实施例3)
也可从图3及图4得知,外侧的移动轴23a及移动轴23a’上的过程完全相同(涂布功能及预固化功能)。并且,这些功能从左右的外侧不同时执行的点着眼时,当然会出现这些功能组件在移动轴23a及移动轴23a’的位置交替移动并作用的想法。只要能保证精度面,可将狭缝型涂布机头34与紫外线照射头38形成单一的高精度装置,即可将图4(图9)的状态A与状态B的过程条件与控制运算形成单一,即有以简化后的控制方法来因应的可能性。
另外,价格面也可因两台成为一台,具有可实现大幅降低价格的优点。具体如图11表示,一台化的构成是跨底座22,配设保持狭缝型涂布机头34与紫外线照射头38的门型构造体53,使狭缝型涂布机头34及其附属品与紫外线照射头38可在其上朝着底座22的提升方向移动的机构。
此一台化仅实施涂布功能为[本发明4]、仅实施预固化功能为[本发明5]、并且连结涂布功能及预固化功能,使其一起移动实施双方的功能为[本发明6]。而[本发明6]在性能面、价格面上最为有效。
(实施例4)
预固化功能中,除根据所需半硬化程度的照射能量来判断具体的过程规格(基板照度、基板移动速度、最大所需时间等)的决定之外,全面照射或边框状照射等的选择,并且对基板尺寸的对应性或接合材料的感度等,背负着非常复杂的课题。经验中的UV接合材料为大部分的场合,藉波长365nm的硬化感度高的材料占据大部分。因此,作为紫外线光源,本发明是使用LED矩阵,研创出图6及图7表示的紫外线照射头38。详细已如上述而予省略,但也可对应(实施例3)成为小巧的构成。该紫外线照射头38的构成及使用此的基板的贴合装置是相当于[本发明7]。
(实施例5)
实施例1~4为止是有关在贴合时,设上基板为防护基板17a(OGS)、设下基板为显示基板11a(LCM),并将两者的上下基板排列搭载于一台平台24a上,对下基板进行涂布、预固化,对准之后,根据预定的顺序,进行贴合的装置。此时,预先配置真空贴合装置30的上基板的防护基板17a使接合面连接于平台面,在进行上基板夹持时,使接合面向下。但是,接合面与基板搭载用的平台24a面一旦接触时,会有担忧尘埃、污染的问题的场合。
如图12表示,以滚珠螺杆等所构成的移动轴23a上的移动块为共同,分别设搭载两片显示基板11a及防护基板17a的平台24a为个别的平台24a’及24a”。
为此,将搭载着成为上基板的防护基板17a的平台24a”的高度设定成比成为下基板的显示基板11a的高度更高,并在平台24a”侧与平台24a’之间形成上基板吸附平台反转用的转轴54,在真空吸附的状态下,和平台24a”一起使成为上基板的防护基板17a反转,放置在搭载着成为下基板的显示基板11a的平台24a”上的四点所成平行的上基板保持用的等高提升销55上。
在真空贴合装置30的上基板用夹持之前进行该反转动作,并藉上基板夹头44吸附上基板的防护基板17a之后,将下基板的显示基板11a放入上基板的防护基板17a正下方,进行定位校正之后,以真空扫描、加压的工程进行贴合。本实施例是与[本发明8]相关连。
(实施例6)
上述的实施例在贴合时选择防护基板17a作为上基板,选择显示基板11a作为下基板,涂布是针对在显示基板侧的偏光板上进行的方式说明。这些实施例虽运用于智能型手机等小的面板的场合,或作为防护基板使用的防护玻璃与触控传感器基板贴合的场合,但是如平板终端机大小的面板则改变其状况,可将此时成为明确的事项与课题逐条说明归纳如下。
(E-1)平板终端机的场合,与防护基板17d比较显示基板11c(11e)的翘曲量大,且平坦度不佳,因此在显示基板11c(11e)上进行涂布困难。
(E-2)另一方面,防护基板17d是贴合薄且平坦的触控传感器18基板与平坦的防护基板20的构件,涂布上并无困难。
(E-3)比较显示基板(LCD)11c(11e)与防护基板(OGS)17d的重量时显示基板11c(11e)绝对性地较重。因此,从贴合时的防止落下,以上基板为防护基板17d、下基板为显示基板11c(11e)较理想。
(E-4)设涂布后的防护基板17d为贴合时的上基板时,在贴合之前有将防护基板17d反转的必要。
(E-5)对象基板尺寸变大的场合,比较涂布工程所需的时间与真空贴合所需的时间时后者远较前者长。此一原因是相对于基板尺寸的增加所须涂布时间的增加较少,但真空室容积的增加导致真空扫描时间及真空解除时间的增加变得非常地明显。
(E-6)显示基板11c(11e)的外形较防护基板17d小一圈。
在以上的条件下,使用图13说明可对应的本发明的基板的贴合装置。本发明与实施例1~5不同,固定有配置各功能组件(涂布、预固化、对准、贴合)执行用的底座22。且成为配置各功能组件的位置的移动轴在实施例1~5的场合,在底座22上配置两支,藉底座22的提升,实际上虽有两支,但相对于如有三支的结构,与本发明在配置固定于所固定底座22上的三支移动轴23c、23d、23e之处有大的不相同点。以三支构成搭载各功能组件的移动轴为本发明具有的独创性。
亦即,以序列连接各功能组件的场合,只要有提升等的迁移装置,可以两支移动轴来完成贴合过程。这与上述现有例的[专利文献1]或[专利文献2]并无不同。藉追加一支冗余轴,减少各功能组件的耗损时间并减少整体的间歇时间,藉此提高生产效率为本发明的目标,且为着眼点。实际上,有考虑各功能组件的处理时间与前后关系来决定配置在各移动轴上的哪个位置的必要,但针对考虑所有的影响因子所获得的配置例一般参照图13说明如下。
首先,根据在平板终端机假设贴合时的课题与结果(E-1)~(E-6),针对各功能组件的配置来说明。称所固定的底座22上的三支移动轴分别为C轴(移动轴23c)、D轴(移动轴23d)及E轴(移动轴23e),并设位于中央的轴为D轴(移动轴23d)。
以事前检讨的结果为基础,以上基板为防护基板17d搭载于平台24d上,并对此基板上进行涂布及预固化。亦即,各功能组件之中,作为涂布功能组件的狭缝型涂布机25及作为预固化功能组件的紫外线照射头38是在D轴上配置一台。
并且,将成为下基板的显示基板11c(11e)投入于搭载在位于外侧的C轴(移动轴23c)上及E轴(移动轴23e)上的平台24c(24e)上。这些轴上,分别配置有两台对准功能组件及贴合功能组件。这是由于真空贴合装置30的处理时间长。
在此,针对整体的过程流程参阅图13说明。首先在中央的D轴上的平台24d上搭载防护基板17d(A)。并在该平台24d的表面形成有定位用的凸状的角部,以角接触的方法进行防护基板17d的定位。当然,平台24d也可以附带定位载台。
定位完成后,立即进行涂布,接着进行预固化。这些过程由于在图3及图4已作说明,在此省略。与搭载在D轴上的平台24d上的防护基板17d进行涂布及预固化的同时进行,将显示基板11c投入C轴上的平台24c,在决定大概位置之后,移动并进入位置测量的区域。
位置测量是以CCD摄影机进行形成在显示基板11c表面的对角在线的对准标记的摄影,算出下基板的对角线中点的坐标。并且,成为上基板的防护基板17d在外侧的移动轴23c的C轴上反转,隔着间隔在重叠的位置准备。
涂布及预固化完成后的防护基板17d前进到D轴最深部的基板反转位置,和真空吸附的平台24d的一部分一起在C轴上反转(B),停留在显示基板11c的正上方,吸附固定在以汽缸所上升的反转上基板的静置台56c上。在静置台56c将防护基板17d卸载之后,反转机构旋转回到D轴的原来位置,最后,使平台24d返回到投入新的防护基板的初始位置为止结束D轴相关过程的一循环。
以涂布面为下,将已静置在显示基板11c正上方的防护基板17d,以其状态进入到位置测量的区域,从形成在防护基板17d的黑色矩阵19的对角在线的角隅部的摄影来读取上基板的对角线中点坐标,算出上下基板的中点的偏位量,校正对准载台45上的平台24c上的下基板的显示基板11c的位置制作出完全重叠的状态。
在此,平台24c与静置台56c为彼此独立的,当然可实现两基板的定位。此一构造的详细再说明贴合机构时加以说明。
定位完成后的C轴上的两基板前进到真空贴合的区域(C),经过真空腔室46的下降、藉真空泵48的真空扫描、加压贴合、真空解除工程来完成基板的贴合过程,包含上基板的静置台的平台24c由于为了投入新的显示基板而回到初始的位置。
其余的E轴上的动作是以和C轴上的动作完全相同的循环时间进行,内容完全相同。但是相位有循环时间一半的偏位。在C轴投入新的显示基板的时间点,E轴是进行真空贴合,相反地,在C轴进行真空贴合时,E轴则是以和新的显示基板投入的状况相同的循环时间反复地进行。利用中央的D轴进行涂布及预固化时间的缩短,交替反转供应在左右外侧的C轴及E轴涂布的防护基板,在外侧两处的最终阶段,成为进行真空贴合的系统。这些是相当于[本发明9]~[本发明12]的内容,成为具有极优异生产性的装置。
在此,参阅图14说明成为在本发明的移动轴23d的D轴上涂布及预固化完成后的上基板的防护基板17d从进行涂布、预固化的D轴反转移送至C轴或E轴的机构。如图14表示,关于成为基板移送路径的滚珠螺杆轴的配置高度是进行涂布、预固化的D轴(移动轴23d)被配置在比进行对准、贴合的C轴(移动轴23c)及E轴(移动轴23e)更高的位置。
搭载进行涂布及预固化的上基板的防护基板17d的平台24d是藉搭载直接连结于滚珠螺杆的移动台57与直接上基板的防护基板17d,并反转的上基板反转用的转台58所构成,两者是成为经常被连结着,反转时藉分离的机械结合的结构。当然,也可以使用永久磁铁来脱着。
通常,在C轴及E轴设有定位用的对准载台45c及45e,在其上设置有下基板的显示基板11c及11e的搭载平台24c及24e,及在其正上方对准载台45及45e不直接连结的上基板的防护基板17d的静置台56c及56e。为进行反转动作,在滚珠螺杆移动轴23d的正下方将上基板反转用的脉冲马达59安装固定于移动轴23d最深部的托架上。
另一方面,在反转的转台58的两端固定安装有和反转动作直接连结的转台附属反转对应齿轮60c及60e。在与反转动作成为驱动源的脉冲马达59直接连结后的主轴齿轮61之间,相对于主轴齿轮61的中心轴配置有成180度相对的一对动力传达用的行星齿轮62c及62e,行星齿轮62c与齿轮60c及61咬合时,上基板的防护基板17d进行从D轴朝向C轴的反转移动,此时,行星齿轮62e皆不与主轴齿轮61及反转用齿轮60e咬合。
又,在行星齿轮62e与主轴齿轮61及反转齿轮60e咬合的场合,上基板的防护基板17d被从D轴反转移动至E轴。反转后的上基板的防护基板17d在被吸附的状态下进入到下基板的显示基板11c或者11e的正上方,放置在迎面上升的静置台56c或56e上,解除吸附,完全残留于静置台56c、56e上的结构。这是[本发明13]及[本发明14]的实施例。
接着,上下基板,使用图15及图16从真空贴合装置30的构造例说明从防护基板17d与显示基板11c或者防护基板17d与显示基板11e的重叠配置到贴合为止。图15表示贴合的加压源是藉加压马达50的旋转力产生的场合,图16表示同一加压源藉气球构造63的空气压产生的场合。
真空贴合装置30是具有以固定在C轴或E轴上移动而来的上下基板的平台24c或24e为中心的下侧部分及以包含真空腔室46的加压机构为上侧部分的构造。
着眼于下侧部分时,下基板的显示基板11c或11e被吸附固定于附带对准载台45c或45e的基板搭载平台24c或24e上,上基板的防护基板17c或17e被载放于从对准载台45c或45e独立的多个个上基板保持汽缸64所支撑的上基板支架65上。
上基板保持汽缸64的活塞轴与下基板用平台24c或24e虽然不直接接触,但是在水平方向被以极端不具刚性的密封构造体所连结。下基板的显示基板11c或11e的定位完成时,首先,使真空腔室46下降,在与下基板搭载平台24c或24e之间制作出密闭的空间,开始真空扫描,在到达预定的真空度时,藉加压源的加压马达50使加压轴49下降,进行贴合。
针对与贴合基板平行的加压板66的负载的大小与位移量是藉由附属的负载传感器51与加压马达50的转数的监测,可进行控制。又,为辅助表面凹凸严苛的基板的贴合,在加压板66与上基板的防护基板17c或17e的抵接面上黏贴加压板表面贴附用的硬质橡胶板67也是使贴合性能稳定的有效方法。
图16虽是针对以空气压作为加压源的场合的构造,但除了使加压机构单纯化之外,与图15基本的部分不变,这些图是表示透过支架,预先将上基板与下基板重叠的方法,但不使用支架将上基板吸附固定在附属于加压板66的上基板用夹头44,即使是下基板的定位、真空扫瞄、贴合的方法只要注意上基板的落下即可。此内容相当于[本发明15]及[本发明16]。
Claims (16)
1.一种基板的贴合装置,运用在以光学树脂贴合两片基板的制造过程,在一台可往返移动的底座上,分别搭载于配置在与所述底座的移动方向正交的方向的两支独立的左右轴上沿着所述左右轴移动,并可定位的两台基板搭载台所构成,其特征在于,
在基板的贴合装置设定中侧轴位置,以所述中侧轴位置为中心使所述底座成左右对称地交替往返移动,藉此确保三支独立的移动轴位置,
在所述三支独立的移动轴位置上,配置涂布、预固化、对准、贴合的各功能组件,
与所述基板的搬运一起进行所述两片基板的贴合。
2.如权利要求1所述的基板的贴合装置,其特征在于,配置在所述三支独立的移动轴位置的各功能组件之中,在左右两支外侧的移动轴上,配置涂布及预固化功能组件,在中央的移动轴上,配置包含位置测量及定位的对准功能组件与贴合功能组件。
3.如权利要求1所述的基板的贴合装置,其特征在于,除所述预固化功能组件以外的所构成。
4.如权利要求1所述的基板的贴合装置,其特征在于,作为所述涂布功能组件是使用狭缝型涂布机,且为实现左右两支外侧的移动轴上的涂布功能,使包含涂布头及供应泵的涂布机构朝着与所述底座的移动方向相同的方向移动,在预定的位置作用。
5.如权利要求1所述的基板的贴合装置,其特征在于,作为所述预固化功能组件是使用含紫外线照射光源的照射头,且为实现外侧的移动轴上的预固化功能,在与所述底座的移动方向相同的方向移动,在预定的位置作用。
6.如权利要求1所述的基板的贴合装置,其特征在于,将所述涂布功能组件和预固化功能组件搭载于相同的载台上,藉一个驱动源的移动装置进行朝两外侧的往返移动。
7.如权利要求1所述的基板的贴合装置,其特征在于,使用于所述预固化功能组件的紫外线照射头为组合与紫外线光源任意进行遮光的机械式调节装置所成的照射头。
8.如权利要求1所述的基板的贴合装置,其特征在于,在所述对准功能组件之中,将涂布后的上基板反转,静置在设置于下基板上的保持板上,进行上下基板定位完成后的贴合。
9.一种基板的贴合装置,其特征在于,在一台固定底座上,设置平行移动的三支移动轴,在所述三支移动轴上,装设分别搭载着基板的三台的平台,在所决定的位置,配置涂布、预固化、对准、贴合的各功能组件。
10.如权利要求9所述的基板的贴合装置,其特征在于,除所述预固化功能组件以外的所构成。
11.如权利要求9所述的基板的贴合装置,其特征在于,配置在所述三支移动轴上的各功能组件之中,两支外侧的移动轴上配置下基板与上基板的对准功能组件及贴合功能组件,中央一支的移动轴上配置对上基板的涂布功能组件及预固化功能组件。
12.如权利要求11所述的基板的贴合装置,其特征在于,配置在所述三支移动轴上的各功能组件之中,涂布功能组件及预固化功能组件具备一套,对准功能组件具备有一套对应两支外侧移动轴上用的横向移动装置,贴合功能组件具备两套。
13.如权利要求9所述的基板的贴合装置,其特征在于,所述贴合装置具备反转设置在使中央移动轴上的涂布及预固化结束后的上基板于两外侧的移动轴上待机的下基板正上方用的机构。
14.如权利要求13所述的基板的贴合装置,其特征在于,在所述上基板的反转机构,搭载反转平台与移动轴分开,可朝着顺时针及逆时针的两方向反转的反转机构。
15.如权利要求9所述的基板的贴合装置,其特征在于,所述贴合功能组件是以多个的汽缸支撑接近放置在真空中的定位载台上的平台的下基板并搭载放置在上方的上基板的贴合平台,使贴合结束时的反作用力成为最小限。
16.如权利要求9所述的基板的贴合装置,其特征在于,所述贴合功能组件上,在位于真空中的上基板及下基板的贴合加压抵接部分具备硬质橡胶。
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