TW200947076A - Liquid crystal panel assembly system - Google Patents

Description

200947076 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於基板貼合系統，特別是謀求至貼合結束 爲止的時間要縮短，同時能夠以輸送裝置搬送貼合基板之 基板貼合系統。 【先前技術】 II 於液晶顯示面板之製造，有著使設有透明電極或薄膜 電晶體陣列之2枚玻璃基板具有數μπι程度之非常接近的 間隔，而以設在基板周緣部的黏接劑（以下也稱爲密封劑 )貼合（以後，將貼合後之基板稱爲「胞」（cell ))， 於藉其形成的空間密封液晶的工程。 於此液晶之密封，例如有將液晶滴下至以不設注入口 的方式把密封劑描繪成封閉圖案的一方基板上，於真空室 內使另一方之基板配置於一方基板上，使上下基板接近而 Q 貼合等方法。 爲了將基板搬入/搬出此真空室而設有預備室，使真 空室內成爲與預備室相同的雰圍而進行基板的搬進搬出之 技術已揭示於專利文獻1。 此外，爲了使材料從預備室搬進搬出能順利進行，要 在預備室內進行基板的遞送，而使搬送室內也成爲真空狀 態，由處理室將基板搬送至加載互鎖（load-lock)真空室 的構成之真空處理裝置也已經揭示於專利文獻2。 [專利文獻1]日本專利特開200 1 -3 〇5 5 63號公報 200947076 [專利文獻2]日本專利特開平06 — 005687號公報 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] 在前述專利文獻1，其構成係基板搬進搬出時爲使預 備室與真空室內成爲相同雰圍，將貼合的2枚基板搬入一 方側之預備室內，結束2枚基板的貼合後由設於另一方的 預備室排出，所以裝置的配置很長而必須要有大的設置面 積。此外，必須要使分別之預備室及貼合室成爲真空狀態 ，所以必須配置相應的裝置，而且抽真空至真空狀態爲止 的時間很長要縮短生產節拍有其限度。 此外，如專利文獻2所述，於中央配置搬送機械臂（ robot hand)於其周圍配置加載互鎖（load-lock)真空室 與複數之處理室，以進行基板的處理之配置構成也被提出 過，但是這樣的構成，伴隨著貼合基板的大型化處理室也 跟著變大，大的（設置）面積變成必要。此外，搬送機械 臂也必須是可以在真空狀態下工作的特殊構成。 [供解決課題之手段] 爲達成前述目的，在本發明採用將加載互鎖（load-lock )真空室與脫氣室及基板貼合室配置爲直線狀，同時 於各室間設閘閥（gate-valve )，於脫氣室內設有蓄積複 數枚下基板之收容機構，於貼合室設有搬入貼合的上側基 板與搬出貼合後的製品之閘閥；以由加載互鎖真空室搬入 -5- 200947076 貼合的下側基板，搬入至脫氣室的順序將下基板以輸送裝 置搬送的方式搬送至貼合室之構成。 . 此外’構成爲設有從被配置爲約略直線狀的加載互鎖 真空室，對貼合室平行地搬送處理的基板及貼合後的製品 之直線狀的移動路徑，設有供作爲在移動路徑上保持而搬 送處理的基板及製品的搬送機械臂；其配置構成爲在移動 路徑的一方端部設置搬入及搬出處理的基板之周轉（ φ turnover )室，於另一方端部設置暫時保管完成的製品之 保管室。 [發明之效果] 根據本發明之基板貼合裝置，使加載互鎖真空室、脫 氣室、貼合室直線配置，使各室之基板搬送爲輸送裝置（ conveyor)搬送的方式構成，同時於脫氣室設有收容複數 枚滴下液晶的基板之收容機構而可以由輸送裝置送至收容 〇 機構依序保管之，可以不使用特殊的真空機械臂，維修也 變得簡單。 【實施方式】 以下，根據圖面說明本發明之基板貼合裝置之一實施 例。 於圖1顯示本發明之基板貼合裝置之全體配置之平面 圖。如圖1所示設有暫時保管在前一工程被施以處理的基 板之周轉室2、及由周轉室移動被配置爲直線狀的搬送機 -6- 200947076 械臂4之用的搬送路徑3。以供沿此搬送路徑3搬入下基 板之用的加載互鎖真空室5爲中心，於左右分別中介著閘 閥G2〜G5設有脫氣室6、貼合室7，以分別的空間可以 減壓的方式構成真空裝置。此外，於加載互鎖真空室與貼 合室7在對向於搬送路徑3的方向也設有閘閥Gl、G5、 G6。進而，加載互鎖真空室、脫氣室6、貼合室7也分別 設有供搬送下基板之用的輸送裝置5C、6C、7C。此輸送 裝置，在本實施例使用輥輸送裝置，但亦可使用皮帶式輸 送裝置。在與搬送路徑3之周轉室相反側之端部設有暫時 保管貼合完畢的面板9之面板保管室8。保管於保管室8 時面板被收容保管於卡匣（收容棚架）。特定枚數的面板 被收容於卡匣時，各個卡匣被搬送至次一工程。 於周轉室2，上方形成彩色濾光片之彩色濾光片基板 (以後稱爲CF基板或者上基板）la、及被形成TFT供貼 合之用的密封劑被塗成環狀，在以密封劑圍住的區域內液 晶劑被滴下最佳量之基板（以後稱爲TFT基板或下基板） lb被搬入周轉室2。此時，以CF基板la之貼合面朝上， TFT基板lb其使液晶滴下之面（貼合面）朝上的方式被 搬入。因此，CF基板la係以貼合面朝下的方式被旋轉而 保管。 於圖2顯示加載互鎖真空室之剖面圖。 被搬入周轉室2的基板之中TFT基板lb被保持於搬 送機械臂4的手部而被搬送入加載互鎖真空室5。於加載 互鎖真空室5設有供在脫氣室6搬送TFT基板lb之輸送 200947076 裝置5C。 此外，設有由搬送機械臂4之手部接收TFT基板lb ，遞送至輸送裝置5C上之用的收取栓11。此收取栓11， 通常被收容於輸送裝置5C的下部，收取TFT基板lb時 使驅動裝置5M動作而使收取栓1,1上升而由搬送機械臂 4之手部收取TFT基板lb。成爲將TFT基板lb遞送至收 取栓11後，使搬送機械臂之手部退避至閘閥G1之外，同 0 時使收取栓爪11收容於輸送裝置5C之下部，而在輸送裝 置5C上遞送TFT基板lb的構成。於輸送裝置5C上收取 TFT基板lb後，關閉閘閥G1但開放閘閥5B1，藉由已經 驅動的真空泵5P1減壓加載互鎖真空室5內。此時，開放 閥5B1〜5B3。接著在成爲特定的減壓力的時間點關閉閥 5B1，開放閥5B2、5B3，藉由已經驅動的真空泵5P2繼續 減壓。成爲特定的減壓狀態時打開閘閥G2，輸送裝置5C 被驅動而TFT基板lb被搬送進脫氣室6。 ❹ 於圖3顯示脫氣室之剖面圖。 於脫氣室6，設有具備以複數枚TFT基板lb可隔著 間隔收容的方式多段地（在本實施例爲最大5枚）保持基 板的基板保持部（基板承接部）3 0a之收容機構30。又’ 脫氣室6內在裝置運作中總是被保持於特定的減壓狀態（ 真空狀態）。收容機構30具備複數段之基板保持部30a 與由馬達所構成之驅動手段3 0M。 此收容機構之詳細顯示於圖4。 圖4之（a)係由上方所見之輸送裝置部，（b)係A- -8- 200947076 A剖面圖。如圖4a所示構成爲收容機構30的基板保持部 3 0a位於輸送裝置6C之間，藉由使收容機構30上升可以 藉基板保持部30a保持TFT基板。亦即，基板保持部30a 係與輸送裝置6C約略相同地僅往內側突出設置，被構成 爲可以由輸送裝置更確實地接收基板。 TFT基板lb通過輸送裝置6C上搬送過來後，首先藉 由位置對準機構以使TFT基板lb的水平方向之位置載於 基板保持部30a的方式進行位置對準。此位置對準機構， 如圖3所示，係具備供對準TFT基板lb的進行方向之位 置之藉由汽缸13D上下驅動的基板止擋（stopper ) 13、及 由汽缸與馬達所構成的驅動手段；具備以汽缸上下移動， 藉由馬達而旋轉的旋轉凸輪（cam) 14、同樣由汽缸與馬 達構成的驅動手段15D;以及供對準左右方向的位置之旋 轉凸輪15所構成。位置對準結束之後使收容機構30上升 ，使TFT基板lb收受於基板保持部3 0a。於基板保持部 3 0a收取TFT基板lb後，使讓輸送裝置6C退避至左右的 驅動手段3 0M而使收容機構30上升，收容的TFT基板的 位置成爲比輸送裝置6C更上方，而構成收容機構30的次 一段的基板保持部30a成爲在不接觸輸送裝置的下方位置 。其後使輸送裝置6C回到通常的搬送位置。如此般依序 使TFT基板積聚於收容機構30。 以上之構成係使輸送裝置退避至外側而收取基板的方 式，但亦可以採用使收容機構30在輸送裝置6C的外側設 置複數之柱部（4處所以上），使基板保持部30a由柱部 -9- 200947076 往輸送裝置6C側延伸而接收保持基板的方式構成。但是 在此場合有必要使基板保持部3 0a形成爲很長，有必要以 在保持基板時不發生撓曲的方式適當地選擇形成基板保持 部的材料等。 於此收容機構30收容複數枚TFT基板後，關閉閘閥 G2、G3等待特定時間，以取除預先被滴下至TFT基板上 的液晶劑等所含的氣泡。 Q 於圖5顯示基板貼合裝置之剖面圖。 預先開放閘閥G6將CF基板（上基板）la使貼合於 搬送機械臂4之手部之面朝下地搬入貼合室7。因爲對設 於上工作台（table)的吸附孔供給負壓而開放閥7B1，藉 由預先驅動的真空栗7TP，使藉由抽吸吸附而貼合於上工 作台7UT之面朝下地保持被搬入的CD基板la。又，在本 圖雖未圖示，但在上工作台7UT側設置可上下移動的附有 抽吸孔之吸附墊的場合，使吸附墊下降至CF基板面，以 〇 吸附墊保持CF基板後，藉由舉高至上工作台7UT面，可 以進行吸附保持。此外，於上工作台7UT以可以在真空狀 態保持CF基板la的方式設置靜電吸附手段或黏接保持手 段。以抽吸吸附使CF基板la保持於上工作台7UT後， 使靜電吸附手段動作，或者以抽吸吸附手段吸附至工作台 面以使黏接保持手段作用成爲即使貼合室內爲真空狀態也 可以保持基板。 結束CF基板la之保持後，下工作台7DT上如果存 在貼合完畢的面板9的場合，以搬送機械臂之手部保持面 -10- 200947076 板9而搬送至貼合室7之外。其後關閉閘閥G6，開放閥 7B2藉由預先驅動的真空泵7P1使貼合室7內成爲特定的 真空狀態。其後，關閉閥7B2，開放閥7B3、7B4藉由預 先驅動的真空泵7P2進一步減壓。貼合室7內成爲特定的 真空狀態後打開閘閥G3由真空狀態的脫氣室6將1枚 TFT基板lb以輸送裝置7搬送至同爲真空狀態之貼合室7 的下工作台位置。於貼合室被載於輸送裝置7C上，被搬 送來的TFT基板lb停止於下工作台7DT之載置位置。輸 送裝置7C停止時使下工作台7DT或設在下工作台7DT側 之承接爪移動至上側由輸送裝置上接取TFT基板。於下工 作台7DT接取TFT基板lb後，以TFT基板lb不移動的 方式，以靜電吸盤、或者黏接機構保持。之後，使下工作 台7DT移動於水平方向與保持在上工作台7UT的CF基板 la進行位置對準。TFT基板lb與CF基板la分別設有位 置對準用之標記，以未圖示之攝影機觀測此標記，求出位 置偏移量。其係在求出位置偏移量後，使用配置於貼合室 (貼合用真空裝置）之外的位置對準機構移動下工作台而 進行位置對準之構成。 以上分別說明裝置的構成與其動作，接著說明全體動 作。 其次，說明本系統之全體動作。此處’將CF基板稱 爲上基板la，將TFT基板稱爲下基板lb而進行說明。 首先，被搬入至周轉室2，反轉有翻轉必要的上基板 la而保管。此外沒有翻轉必要的下基板lb保持於原來狀 -11 - 200947076 態而保管。其次，使搬送機械臂4動作，保持1枚下基板 lb移動至加載互鎖（load-lock)真空室5。打開加載互鎖 真空室5的入口側之閘閥G1，將1枚下基板lb遞送至加 載互鎖真空室5的輸送裝置5C (遞送的詳細內容已於稍 早說明過，此處省略說明）°於輸送裝置5C結束下基板 lb之遞送後關閉閘閥G1。又，此時加載互鎖真空室5之 其他的閘閥G2、G4係保持關閉。其次，使加載互鎖真空 φ 室5內減壓至特定的減壓狀態爲止。結束減壓之後’打開 閘閥G2以使下基板lb移動至脫氣室6側的方式驅動輸送 裝置5C及6C。下基板lb移動至脫氣室6後使收容機構 30動作，通過輸送裝置6C上被搬送來的下基板lb載置 於收容機構30之基板保持部3 0a而保管。 下基板la被搬入脫氣室6後關閉閘閥G2。閘閥G2 關閉時使加載互鎖真空室5回到大氣壓後，開放閘閥G1 。搬送機械臂4回到周轉室，與先前同樣保持1枚TFT基 φ 板（下基板1)，移動至加載互鎖真空室5之前，使下基 板遞送至加載互鎖真空室5之輸送裝置5C上》輸送裝置 5C上結束下基板lb之遞送後，使搬送機械臂4之手部退 避至閘閥G 1之外。 手部退避後，搬送機械臂4回到周轉室2與先前同樣 保持1枚TFT基板lb，移動至加載互鎖真空室5之前。 其次，關閉閘閥G1，減壓加載互鎖真空室5內。成 爲特定的減壓狀態後，與先前同樣打開閘閥G2在脫氣室 6的收容機構30之空著的棚架收容下基板lb。下基板la -12- 200947076 完全被搬入脫氣室6後關閉閘閥G2。同樣地由加載互鎖 真空室5往脫氣室6依序搬入下基板lb在收容機構30蓄 積第4枚下基板時，搬送機械臂由周轉室取出上基板la 與下基板lb。接著，於加載互鎖真空室5以保持兩基板的 狀態等待。 第4枚下基板lb被搬入脫氣室6後關閉閘閥G2，打 開加載互鎖真空室5之基板搬入用的閘閥G1，下基板lb 被遞送至輸送裝置5C。 下基板lb之遞送結束後手部退避至加載互鎖真空室5 之外，搬送機械臂移動至貼合室7側。 此時，同時第5枚下基板lb被保持於收容機構30， 其訊號被傳達至貼合室7側之控制手段。貼合室7之搬入 側的閘閥G6開放，被保持於搬送機械臂4的手部之上基 板la被抽吸吸附於設在貼合室7內的上工作台7UT (對 上工作台7UT之保持手續已於先前敘述此處省略說明）。 上基板往上工作台7UT遞送後，使搬送機械臂之手部 退避至貼合室7之外，關閉閘閥G6。 其次，開始貼合室7內的減壓。室內成爲特定的減壓 壓力而且脫氣室6被搬入第5枚下基板後確認經過了特定 時間後，由貼合室7的控制手段對脫氣室6的控制手段指 示閘閥G3之開放命令。脫氣室6之控制手段開放閘閥G3 同時使1枚下基板（最初收容於收容機構的下基板）由收 容機構20載於輸送裝置6C而驅動輸送裝置把下基板lb 搬出至貼合室7。同時驅動貼合室7之輸送裝置7C由輸 200947076 送裝置6C收取下基板lb，下基板來到下工作台7DT的載 置位置時停止輸送裝置7C，載置於下工作台7DT上以不 動的方式保持。下基板lb之保持也與上基板la同樣使用 靜電吸附手段，或黏接手段來保持。 將下基板lb保持於下工作台後，關閉閘閥G3、G8 同時進行上基板與下基板之位置對準。 位置對準，使用未圖示之攝影機，觀測設於各基板之 0 位置對準標記，求出位置偏移量，使用在貼合室的外側具 備驅動源之橫壓機構使下工作台移動於水平方向進行位置 對準。 結束位置對準後，使貼合室內減壓至特定的壓力。其 後，使上工作台降下至下工作台側進行貼合。於此貼合進 行中進行數次位置對準。 結束貼合之後，開放閘閥G6。搬送機械臂，預先由 周轉室保持下一枚上基板la在閘閥G6之前等待著，將此 Φ 上基板la遞送至上工作台7UT。結束上基板la的搬入後 ，搬送機械臂保持貼合完畢的面板9,搬送至保管室8收 容於收容棚架。 又，在本實施例，如圖1所示，夾著加載互鎖真空室 5於相反側也設有脫氣室、貼合室，在單側（圖中爲右側 )的貼合室進行貼合作業時，對圖左側的裝置進行基板的 供給，可以提高生產節拍。 如前所述，基板搬入用之加載互鎖真空室、脫氣室、 貼合室配置爲直線狀，以可以與該配置平行地移動搬送機 -14- 200947076 械臂的方式配置，可以使裝置全體的配置變得簡單。 此外，藉由供使下基板由加載互鎖（load-lock)真空 室經脫氣室搬送至貼合室而使用輸送裝置搬送，沒有必要 使用真空機械臂，維修也可以簡單地進行。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示本發明之一實施型態之基板貼合系統的全 體構成之一例。 圖2係顯示加載互鎖（load-lock)真空室的槪略構成 圖。 圖3係顯示脫氣室的槪略構成之圖。 圖4係供說明脫氣室的基板收容機構之圖。 圖5係顯示貼合室的槪略構成圖。 【主要元件符號說明】 2 :旋轉室 3:搬送機械臂之移動軌道 4 :搬送機械臂 5 :加載互鎖（load-lock)真空室 6 :脫氣室 7 :貼合室 8 :面板保管室

Claims (1)

1. 200947076 十、申請專利範圍 1. 一種基板貼合系統，其構成特徵爲：將加載互鎖（ load-lock)真空室與脫氣室及基板貼合室配置爲直線狀， 同時於各室間設閘閥（gate-valve )，於前述脫氣室內設 有蓄積複數枚下基板之收容機構，於前述貼合室設有供藉 由進行貼合的搬入機械臂搬入上側基板而保持於上工作台 (table )，同時由下工作台接取而搬出貼合後的製品之用 0 的閘閥；於前述加載互鎖真空室搬入滴下了液晶之下側基 板，藉由輸送裝置搬入前述脫氣室，依序收容於被設於前 述脫氣室的收容機構，依照搬入的順序將前述下基板遞送 至輸送裝置而搬送至前述貼合室。 2 ·如申請專利範圍第1項之基板貼合系統，其中 構成爲設有從被配置爲約略直線狀的前述加載互鎖（ load-lock)真空室，對前述貼合室平行地搬送處理的基板 及貼合後的製品之直線狀的移動路徑，設有供作爲在移動 〇 路徑上保持而搬送處理的基板及製品的手臂之搬送機械臂 ;其配置構成爲在移動路徑的一方端部設置搬入及搬出處 理的基板之周轉（turnover )室，於另一方端部設置暫時 保管完成的製品之保管室。 3.如申請專利範圍第1項之基板貼合系統，其中 於前述脫氣室具有進行經前述輸送裝置上被搬送來的 下基板的位置對準之位置對準機構，在前述位置對準機構 進行位置對準後使前述收容機構上升而使下基板接收於基 板承接部，使收容機構上升至前述輸送裝置位於基板承接 -16- 200947076 部之間爲止。 -17-