CN1777832B - 粘结卡盘装置 - Google Patents

Abstract

一种粘结卡盘装置，以简单的结构切实地装卸基板，在保持板(1)的基板侧，设有粘结部件(3)和变形膜(4)，该粘结部件(3)与基板(A)的反面(A1)相对地粘结保持，该变形膜(4)可向与该基板侧面(1a)交叉的方向出入变形，通过该变形膜(4)的出入变形使基板(A)与粘结部件(3)的粘结表面(3a)抵接地进行粘结，同时通过强制地拉开两者，能够不费力地将基板(A)从粘结部件(3)的粘结表面(3a)剥离。

Description

粘结卡盘装置

技术领域

本发明涉及一种粘结卡盘(チヤツク)装置，该装置用于包含基板贴合机的基板组装装置、输送基板的基板搬运装置等中，所述基板贴合机在例如液晶显示器(LCD)、等离子显示器(PDP)等的平板显示器的制造过程中，粘结保持并贴合CF玻璃、TFT玻璃等的玻璃基板或合成树脂制的基板。

具体的，涉及相对于保持板，通过粘结装卸自由地保持基板的粘结卡盘装置。

背景技术

以往，在使两片基板重合的基板贴合机中，通过静电卡盘保持基板，但随着近年来基板的大型化，制造大尺寸的静电卡盘变得困难，而且即使可以制造成本也非常高。

因此，为了解决这些问题，已有在基板的保持中使用粘结部件的粘结卡盘装置。

作为这样的粘结卡盘装置的一个例子，相对于卷取自如地张紧在一对滚筒上的粘结片，将上基板粘贴保持后，进行上基板和下基板的贴合，然后，通过多个电机的驱动，使心轴回转并卷取粘结片，同时，通过以与该绕取速度同步的速度向该卷取方向上水平移动该心轴及一方的滚筒，以此将粘结片从上基板的上面缓缓地剥离。(例如，参照专利文献1)

另外，代替上述的通过心轴卷取粘结片，可以在能够贴合两基板并形成一个元件后，通过多个促动器的驱动，使刀具台及刀具座通过多个促动器上升到切刀刃的下端位置，然后通过使切刀向粘结片的横向移动，切断粘贴有上基板的粘结片，在带有该粘结片的状态下取出元件，并在适宜的时候从元件上剥离粘结片。

作为其它的例子，在上方的加压板上开设多个孔，在这些开孔内分别设置促动器，在从各促动器朝向下方伸出的轴的前端粘贴有粘结部件，通过上述促动器的动作在开孔内使粘结部件下降，若粘结部件的下面接触到上基板，则通过其粘结作用以固定到加压板的下面的形状保持，另外，在完成基板的贴合后在从上基板剥离粘结部件时，若通过促动器使粘结部件在开孔内上升，则开孔的周缘部阻止上基板的移动将上基板从粘结部件拉开。(例如，参照专利文献2)

又，在上方的加压板上开设多个开口，在这些开口内分别设置回转用促动器和上下驱动用促动器，在从每个回转用促动器向下方伸出的回转轴的前端安装有粘结部件，通过上下驱动用促动器的动作在开口内使各粘结部件下降，并通过这些粘结部件及吸引吸附作用保持上基板，进行定位，同时进行贴合，在使粘结部件退回到加压板时，相对于基板面通过回转用促动器扭转粘结部件，或者扭转后通过上下驱动用促动器使其退回，以此将粘结部件从上基板剥离。(例如，参照专利文献3)

专利文献1：特开2001-133745号公报(第3～5页、图1～图7)

专利文献2：特开2003-241160号公报(第5页，图7)

专利文献3：特开2003-273508号公报(第5页，图1～5)

发明内容

但是，在这样的以往的粘结卡盘装置中，在专利文献1的情况下，存在如下问题，即，为了剥离粘结部件和基板，在卷取粘结片的同时要以与卷取速度同步的速度使其向卷取方向水平移动，或者必须使刀具台和刀具座上升并通过刀具来切断粘结片，为完成各个动作需要多个电机、促动器等的驱动源，导致构造复杂。

在专利文献2的情况下，为了在加压板的开孔内使粘结部件上升，在每个粘结部件上都分别需要多个促动器，另外，在专利文献3的情况下，由于每个粘结部件都分别需要用于扭转并退回粘结部件的回转用促动器及上下驱动用促动器，因此导致构造复杂化。

因此，专利文献1～3，，特别是由于剥离结构复杂，因此不仅故

下面，根据附图对本发明的实施方式进行说明。图1是本发明的缝纫机的供油装置的概略主视剖面图。在机架1的下端，如图5所示，经由垫圈20通过螺钉16安装有油盘3，在上端安装有上盖2。如图2所示，在机架1的内部，在前后方向延伸设置的隔壁1a上，在左右方向贯通穿设有轴承支承孔1b，同时，分别在上下方向贯通两端地在轴承支承孔1b的上侧穿设有固定孔1c，在下侧穿设有流通孔1d。

轴承9插通在机架1的轴承支承孔1b中。轴承9利用螺钉21、21连结上下分割的上侧部件9a及下侧部件9aa。在轴承9的内周面上在圆周方向设置有油槽9b。在下侧部件9aa上，以上端在油槽9b上开口、下端在流通孔1d的上端开口的方式穿设有导油孔9d。在上侧部件9a上穿设有排出孔9c，该排出孔9c的下端在油槽9b上开口，其上端在外周面上开口。排出孔9c的上端与排出管18拧合，该排出管18插通机架1的固定孔1c，由此，轴承9固定在轴承支承孔1b中。在排出管18的上端拧合有喷油管19，在喷油管19的上端开口有喷嘴状的喷油口19a。喷油管19的喷油口19a贯通盛油器8的贯通孔8b向上方突出，并与安装在上盖2上的油窗7相对，所述盛油器8通过螺钉17、17安装在上盖2的突起部2a上。另外，在盛油器8上适当设置有油孔8a，该油孔8a用于将润滑油向所希望的位置滴下供给。

主轴4在被支承部4d中被插通支承在轴承9中。如图3所示，在被支承部4d上穿设有油孔4a，其外周面侧端部在与油槽9b相对的位置上开口，其另一端在设置于主轴4内的通孔4b处开口。另外，在主轴4和与主轴4连结的各机构(未图示)的连结部分中，适当地设置有多个油孔4c...，该多个油孔4c...从通孔4分支并在主轴4的外周面上开口。

泵5如图1、图5所示，通过螺钉15、15安装在机架1上。在本实施例中，泵5为公知的次摆线泵(トロコイドポンプ)，蜗轮5a与安装在主轴4的右侧部分上的蜗杆6卡合。导油管10的一端通过联轴节螺钉14、联轴节13与泵5的排出口5b连接，另一端通过联轴节11、联轴节螺钉12与流通孔1d的下端连接。虽然在图1、图5中进行了省略，但是导油管10是在中途不具有分支的结构。

下面，对如上构成的缝纫机的供油装置的作用进行说明。如果通过未图示的缝纫机的驱动源使主轴4旋转，则通过蜗轮5a与蜗杆6的卡合，泵5工作，储存在油盘3内的润滑油通过泵5被吸起并从排出口5b经过联轴节螺钉14、联轴节13、导油管10、联轴节11、联轴节螺钉12、流通孔1d、轴承9的导油孔9d被送到油槽9b中。被输送到油槽9b中的润滑油润滑轴承9与主轴4的滑动面，同时，一部分通过油孔4a被取入通孔4b，向与主轴连结的各机构进行公知的内面强制供油。

上述轴承9与主轴4的滑动面的润滑以及没有施加内面强制供油的剩余的润滑油，从油槽9b经过排出孔9c、排出管18、喷油管19，然后朝向油窗7喷出，以便确认是否正常地进行了供油。朝向油窗7喷出的润滑油的一部分在下落到盛油器8上之后，从油孔8a向所希望的位置滴下供油。

实地保持基板。

附图说明

图1是表示本发明的粘结卡盘装置的实施例1的局部纵向剖面正视图，(a)～(c)表示其工作工序。

图2是沿图1的(2)-(2)线的局部横向剖面仰视图。

图3是表示本发明的粘结卡盘装置的实施例2的局部纵向剖面正视图，(a)～(c)表示其工作工序。

图4是沿图3的(4)-(4)线的局部的横向剖面仰视图。

图5是表示本发明的粘结卡盘装置的实施例3的局部纵向剖面正视图，(a)～(c)表示其工作工序。

图6是沿着图5的(6)-(6)线的局部横向剖面仰视图。

具体实施方式

本发明的粘结卡盘装置，表示配置于粘结保持并贴合有液晶显示器(LCD)平板等的玻璃基板的基板贴合机中的情况。

该基板贴合机，如图1～图6所示，在配置于上下的保持板1、2的平行相对的保持面1a、2a上分别保持有两片玻璃基板A、B，在它们的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1、2向XYθ方向相对地调整移动，进行基板A、B彼此的定位，然后，将上基板A从上保持板1的保持面1a强制剥离并在瞬间压接到下基板B上的环状粘结剂(密封材料)C上，由此，将两者间密封并重合，然后，通过在两基板A、B的内外产生的气压差将两基板A、B之间加压到规定的间隙。

若详细地说明，就是将上下保持板1、2通过升降装置(图中未示出)向Z方向可相对移动地进行支承，在使这些上下保持板1、2向上下方向离开的状态下，在各自的保持面1a、2a上设置基板A、B，然后，通过该升降装置的动作使上下保持板1、2接近，从而划分形成封闭空间S。

然后，在通过抽气装置(图中未示出)的动作，从该密闭空间S中抽取空气并达到规定的真空度的时候，通过水平移动机构(图中未示出)的动作，将上下保持板1、2的任意一方相对于另一方向XYθ方向调整移动，以此顺次进行保持在保持板上的基板A、B彼此的定位(alignment)，即，粗定位和精定位。

完成这些定位，使上下基板A、B重合后，向密闭空间S内供给空气或氮气，通过使该密闭空间S内的空气返回大气压，由两基板A、B的内外产生的气压差均匀地加压，在封入液晶的状态下挤压规定的间隔从而完成产品。

而且，在前述保持板1、2的基板侧，具有本发明的粘结卡盘装置。

详细地说，如图1、图3及图5所示，在作为上下保持板1、2的基板侧的保持面1a、2a的任何一方或两方上，设置有粘结部件3、3′和变形膜4，前述粘结部件3、3′与基板A、B的反面A1、B1相对地粘结保持该基板A、B，前述变形膜4能够向该基板侧凹状变形以及突出变形，在该变形膜4凹状变形或者突出变形的状态下使基板A、B与粘结部件3、3′的粘结表面3a、3a′接触并粘结，并且，通过该变形膜4的相反朝向的变形动作将两者强制分离，由此，将基板A、B从粘结部件3的粘结表面3a、3a′不费力地剥离.

下面，根据附图对本发明的实施例进行说明。

实施方式1

该实施例1，如图1～图2所示，表示如下情况，即，上下保持板1、2是由例如金属、陶瓷等的刚体形成为没有弯曲(挠曲)变形的厚度的平板状平台，仅将这些中的上保持板1的基板侧，通过由多个粘结部件3和多个变形膜(加压膜)4构成的板状体4′进行覆盖，通过利用加压使这些变形膜4从该上保持板1的基板侧突出(凸状)变形，由此，将上基板A从粘结部件3的粘结表面3a强制拉开、进行剥离。

在上保持板1的保持面1a上凹陷设有多个或单个凹部1b，这些凹部1b与例如真空泵、压缩机等的吸气源(图中未示出)通过通气路1c相连，通过该吸气源的动作将凹部1b内的气体向外部排放，在上述凹部1b的周围可自由装卸地固定有粘结部件3，同时，凹部1b的开口由变形膜4覆盖。

在图示例中，如图2所示，在上保持板1的保持面1a上，通过大致等间隔地设置的隔壁1d设有多个圆形的凹部1b，所有的凹部1b的开口由一片变形膜4分别覆盖成密封状，通过该变形膜4在与上述隔壁1d的前端面相对应的位置上，与该变形膜4的表面重合地固定有圆环状的粘结部件3。

该粘结部件3是由例如硅类、丙烯酸系、氟类等的粘结材料构成的粘结片，最好使其粘结表面3a与后述的变形膜4尽可能接近地进行配置，而且，该粘结表面3a的面积在具有可以吊持上基板A的粘结力的范围内最好较小地设定，同时最好简单地可以替换地安装粘结部件3。

在图示例子的情况下，将与前述玻璃制的基板A接触的粘结部件3的粘结表面3a的粘结力设定为比与变形膜4接触的固定反面3b的粘结力小，所述变形膜4配置于上保持板1的保持面1a侧，在与基板A粘结时通过其重量，粘结部件3不会从保持面1a侧剥离，但是根据需要随时可以将粘结部件3从变形膜4的表面剥离。

前述板状体4′及变形膜4是可以弹性变形的隔膜，该隔膜由例如不锈钢等的金属制的薄板或橡胶、工程塑料等的合成树脂或其它的弹性材料成型而成的薄片构成，相对于隔壁1d的前端面通过例如电子束焊接等的熔敷或接合部件等进行接合，通过经由前述通气路1c从各凹部1b内向外部排出气体，使该变形膜4产生挠曲变形、向各凹部1b内凹陷；与此相反通过从外部向各凹部1b内供给气体，使该变形膜4以从各凹部1b的开口突出的方式进行弯曲变形。

而且，前述板状体4′的安装方法，并不限于上述的通过焊接或者粘接件的接合方式，通过相对于例如各凹部1b间的隔壁1d以螺钉等的固定装置安装压板(未图示)，也可以在这些隔壁1d的前端面与压板间装卸自如地夹持该板状体4′。

另外，根据需要，在前述变形膜4上如图2所示，也可以在与各凹部1b的大致中心相对应的位置上，分别贯通穿设小孔4a。

下面，对该基板贴合机的动作进行说明。

首先，如图1(a)所示，在上下保持板1、2向上下方向离开的状态下，在各个的保持面1a、2a上设置上下基板A、B，此时，通过将在上保持板1的保持面1a上形成的凹部1b内抽成真空并减压，使变形膜4弯曲成凹状。

在该状态下，通过基板输送用机械手(图中未示出)输送上基板A，将其反面A1向上保持板1的保持面1a移动，若以规定的压力与粘结部件3的粘结表面3a相接触，则可通过该粘结表面3a的粘结力保持上基板A。

另外，如图2所示，在与各凹部1b相对应地在变形膜4上穿设小孔4a的情况下，若从这些小孔4a抽成真空，则能够更强地吸附保持上基板A。

然后，如图1(b)所示，在上下保持板1、2接近、密闭空间S内达到规定的真空度以后，将上下保持板1、2的任意一方相对于另一方向XYθ方向调整移动，进行保持于其上的基板A、B彼此的定位。

完成定位以后，如图1(c)所示，向形成于上保持板1的保持面1a上的凹部1b内导入气体，并从其背面侧对变形膜4加压、使之弯曲成凸状，并使其前端从粘结部件3的粘结表面3a突出。

由此，将粘结保持在粘结部件3的粘结表面3a上的上基板A强制地拉开，在将上基板A从粘结部件3的粘结表面3a不费力地剥离的同时，通过这些变形膜4的突出压力将该上基板A按压到下基板B上的环状粘合剂C上并使之重合。

此时，在变形膜4上开小孔4a的情况下，通过从这些小孔4a向上基板A的反面A1喷出例如氮气等的气体，将上基板A从该粘结部件3的粘结表面3a强制地剥离并向下基板B上的环状粘合剂C瞬间地压接，使两者之间密封。

因此，可以将玻璃制的上下基板A、B在真空中没有变形地均一地压接，所加的压力也可以容易地改变。

而且，由于上保持板1的基板侧被由多个粘结部件3和多个变形膜4构成的板状体4′覆盖，所以上基板A的多个位置被同时粘结保持，同时能够进行剥离，即使上基板A是大型的也可以切实地保持和剥离。

而且，由于将上述粘结部件3和变形膜4尽可能接近地进行配置，所以在通过变形膜4的突出压力将玻璃制的上基板A从粘结表面3a剥离时，上基板A的一部分不会较大地弯曲，由此，在完成定位的上下基板A、B上不会发生位置偏移、封闭液晶的环状粘合剂C断开的问题。

又，由于粘结部件3的面积设定得较小，所以在将玻璃制的上基板A从粘结表面3a剥离时，不需要很大的力，可以防止玻璃的破裂等的事故，同时，由于粘结部件可以简单地替换安装，所以虽然担心由于反复进行上基板A的粘结接触与分离会导致的异物的粘附和粘结力的降低，但是此时可以通过更换粘结部件3来解决。

实施方式2

该实施例2如图3～图4所示，从在前述保持板1的保持面1a上形成的隔壁1d遍及粘结部件3及变形膜4，贯通状地开设有多个通气孔1e，将连通这些通气孔1e和例如真空泵、压缩机等的吸气源(图中未示出)的通气路1f与前述凹部1b的通气路1c以不同系统的方式形成，该结构与前述图1～图2所示的实施例1不同，其它的结构与图1～图2所示的实施例1相同.

根据上述构成，如图3(a)所示，通过在上保持板1的保持面1a上设置上基板A时从通气孔1e抽气，可以以更强的力吸附保持上基板A。另外如图3(c)所示，在进行基板A、B彼此的定位后的剥离时，由于从通气孔1e喷出例如压缩空气或氮气等的气体，能够以更大的力将上基板A从粘结部件3的粘结表面3a强制地剥离并在瞬间向下基板B上的环状粘合剂C上压接。

所以，图3～图4所示的实施例2，可以得到与上述图1～图2所示的实施例1相同的作用效果，而且由于在通过实施例1的粘结部件3粘结保持上基板A的基础上，增加了通过来自通气孔1e的吸引对上基板进行真空吸附保持，所以具有以下优点，即，能够容易实现吸引用配管系等的结构、吸引控制，而且可以更切实地保持上基板A，同时，能够完全防止由于变形膜4的突出压力不稳而导致的上基板A的位置偏移。

实施方式3

该实施例3，如图5～图6所示，以下的结构与前述图1～图2所示的实施例1及图3～图4所示的实施例2不同，除此以外的其它结构与图1～图2所示的实施例1及图3～图4所示的实施例2相同，所述的不同的结构是：代替上述环状的粘结部件3，在前述变形膜4的一部分上设置粘结部件3′，以此构成由多个变形膜4和粘结部件3′构成的板状体4″，通过该板状体4″覆盖上保持板1的基板侧，同时，在使变形膜4平坦的状态下，使该粘结部件3′的粘结表面3a′与上基板A抵接、进行粘结保持，另一方面，通过使变形膜4在该上保持板1的基板侧的减压作用下进行没入(凹状)变形，以此将粘结部件3′的粘结表面3a′从上基板A强制分开并剥离。

作为在上述变形膜4的一部分上配设粘结部件3′的方法，通过对由弹性材料构成的变形膜4进行表面处理或对其进行类似的加工，仅在其表面的所期望的位置上使粘结表面3a′与该变形膜4的表面一体形成为同一面状或设置成一体，作为板状体4″。

该板状体4″的形状不仅仅限于图示的平坦的板状，也可以是使变形膜4朝向形成于上保持板1的保持面1a上的凹部1b内局部地凹进等的非完全的平板状。

在图示的情况下，在前述变形膜4的大致中心位置上局部地一体形成圆状的粘结表面3a′，但只要可以切实地保持上基板A的反面A1，除此以外的其它形状也可以。

另外，在图示例子中，上述小孔4a没有穿设在变形膜4上，但是根据需要，也可以与前述实施例1的图2、实施例2的图4所示的装置相同地，在粘结部件3′的大致中心位置上分别贯通穿设小孔4a。

通过上述结构，如图5(a)及图5(b)所示，将气体导入到形成于上保持板1的保持面1a上的凹部1b内，通过从其反面侧对变形膜4进行加压使其弯曲成凸状，若使粘结部件3′的粘结表面3a′与上基板A接触，则可通过该粘结力保持上基板A。

在上下基板A、B重合后，从使密闭空间S内的环境返回到大气压开始，如图5(c)所示，通过将凹部1b内抽成真空并进行使其减压等的减压驱动，若使变形膜4凹状弯曲并使粘结部件3′的粘结表面3a′没入到凹部1b内，则可将把粘结表面3a′从上基板A上强制拉开。

与此同时，若从通气孔1e喷出例如压缩空气或氮气等的气体，则可以以更大的力将上基板A从粘结部件3′的粘结表面3a′上强制剥离.其结果，如图5～图6所示的实施例3，可以得到与上述图1～图2所示的实施例1、图3～图4所示的实施例2同样的作用效果，而且更具有如下优点：由于在变形膜4的一部分上配置粘结部件3′的粘结表面3a′，所以仅通过以板状体4′覆盖作为上保持板1的基板侧的保持面1a及凹部1b全体，便可同时配置粘结部件3′的粘结部件3′，由此能够使粘结卡盘装置的整体结构更加简化，由于不必像实施例1和实施例2那样将粘结部件3与变形膜4分开贴合，所以可以以低成本在短时间内制造.

又，在通过表面处理等将粘结部件3′的粘结表面3a′与变形膜4的表面一体形成为同一面状的情况下，由于在这些粘结表面3a′与变形膜4的表面之间不产生台阶差，所以在上下基板A、B的贴合时，不仅能够没有变形且均匀地压接基板A、B彼此，而且还具有能够把其它的不良影响抑制到最小的优点。

另外，虽然示出了将本发明的粘结卡盘装置配备在贴合机中的情况，该贴合机粘结保持并贴合液晶显示器(LCD)平板等的玻璃基板，但本发明并不仅限于此，也可以配置在该基板贴合机以外的基板组装装置、输送基板的基板搬运装置中，用来粘结、保持LCD平板用玻璃基板以外的基板。

另外，虽然说明了在真空中贴合基板A、B的基板贴合机，但是不仅限于此，也可以是在空气中贴合基板A、B的基板贴合机，即使在该情况下，也可以得到与上述真空贴合机相同的作用效果。

又，在前面所示的实施例中，仅在作为上保持板1的基板侧的保持面1a上配置粘结部件3和变形膜4，但不仅限于此，同样也可以在作为下保持板2的基板侧的保持面2a上，固定与下基板B的反面B1相对地粘结保持的粘结部件3，同时，可以设置能够向上下方向弹性变形的变形膜4。

而且，在上保持板1的保持面1a上凹设有多个圆形的凹部1b，所有这些凹部1b的开口由一片板状体4′、4″覆盖，但并不仅限于此，也可以将凹部1b的形状换成圆形以外的形状，将各凹部1b由多片变形膜4分别覆盖。

Claims (5)

1.一种粘结卡盘装置，其相对于保持板(1)通过粘结装卸自如地保持基板(A)，其特征在于，在所述保持板(1)的基板侧，与基板(A)的反面(A1)相对地凹设有多个或单个凹部(1b)，在该凹部(1b)的周围装卸自如地设置有粘结部件(3)，该凹部(1b)的开口由变形膜(4)覆盖，通过使上述变形膜(4)进行凹状变形，使上述粘结部件(3)的粘结表面(3a)与上述基板(A)抵接而进行粘结，通过使上述变形膜(4)突出变形，从上述粘结部件(3)的粘结表面(3a)强制地拉开并剥离上述基板(A)。

2.一种粘结卡盘装置，其相对于保持板(1)通过粘结装卸自如地保持基板(A)，其特征在于，在所述保持板(1)的基板侧，与基板(A)的反面(A1)相对地凹设有多个或单个凹部(1b)，通过变形膜(4)覆盖该凹部(1b)的开口，在该变形膜(4)的一部分上配设粘结部件(3’)，在使上述变形膜(4)平坦的状态下使上述粘结部件(3’)的粘结表面与上述基板(A)抵接而进行粘结保持，通过使上述变形膜(4)凹状变形，将上述粘结部件(3’)的粘结表面(3a’)从上述基板(A)强制地拉开并剥离。

3.如权利要求1或2所述的粘结卡盘装置，其特征在于，所述粘结部件与变形膜一体形成。

4.如权利要求1或2所述的粘结卡盘装置，其特征在于，在所述变形膜的一部分上设置粘结部件。

5.如权利要求3所述的粘结卡盘装置，其特征在于，在板状体的一部分上开设通气孔，从该通气孔吸引、吸附基板的反面，所述板状体由上述粘结部件和变形膜构成。

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