TW583428B - Substrate laminating apparatus and method - Google Patents

Description

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五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及適於製造液晶顯示板等採用的優良基板黏 合裝置及基板黏合方法的改進。 【先前技術】 個人電腦和電視接收機或各種監視器等顯示器中採用 的液晶顯示板’ 一般通過圍著其顯示面塗布的黏結劑將相 對設置的一對玻璃基板黏合的方法製造。 液晶顯示板是在黏合的兩塊基板間的顯示面内封入液 晶形成的，在顯示面封入液晶有液晶注入式和液晶滴入式 兩種。無論那種液晶的封入方式，均是在任何一塊基板^ 上散佈乃至設置多個間隔物，使液晶封入基板間之^隔 (晶胞間隙）保持一定後進行黏合。 圖 黏合裝 如 上下腔 手段保 將其包 盤等保 佈在顯 上 上，利 X-Y- 0 1是表示以液晶滴下式製造液晶顯示板用已有基板 置部分剖面的斷面圖。 圖1所示，上下一對矩形玻璃基板la和lb，處於由 室2a、2b組成的腔室2内，上基板1&用卡盤等保持 持在上吸盤3 a的下面，而在顯示面上滴下液晶4， ^的，結劑用密封劑5塗布於下基板1 b，同樣用卡 二手奴保持在下吸盤3b的上面。其中符號5a表示散 不面上的間隔物。 $盤3&結構’被連接保持在移動機構6的支援軸6a 移動機構6移動調整χ-γ- θ方向的同時，沿著與 方向垂直的上下方向（箭頭Z )移動，使上基板ia

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移動至與相對的下基板113位置吻合後加壓，使兩塊基板 la、lb重合在一起。 下吸盤3b固定在下腔室2b内，下腔室21)内設有確定上 下基板la、lb位置用的攝影機71、72。 攝影機71 '72，拍攝在兩塊基板“、lb上形成的確定 位置用的標記（排列標記），將其圖像供給圖中未示出的 控制器，利用控制器中所謂的圖案識別方法檢出標記的位 置，並根據檢出標記的位置依靠移動機構6的驅動控制， 對上下兩塊基板1 a、1 b間的相對位置進行吻合。 其中驅動機構省略而沒有圖示出，上腔室2a的結構能籲 上下移動，當上腔室2a下降與下腔室2b連接時，形成密閉 的閉空間。而且腔室2的結構為通過向内開口的管道2丨與 圖中未不出的真空泵連接，借助於該真空泵排氣將腔室2 内抽成真空。符號2c表示安裝固定在上腔室2a下端部分的 彈性部件，用於確保密閉時的氣密性，而且符號22表示移 動下腔室2b用的輸送導軌。 採用上述結構的基板黏合裝置製造液晶顯示板時，上 下基板1 a、1 b的黏合按以下順序（步驟）進行。 最初首先將上基板la裝載並移入下腔室2b的下吸盤3b 的上方，吸附保持在上吸盤3a的下面。然後將塗有密封劑鲁 5而為顯示面液晶4包圍的下基板lb，移入並吸附保持在下 腔室2b的下吸盤3b上。 接著，降下上腔室2a形成閉空間，利用與管道21連接 的真空泵的動作排氣，經基於圖2所示的特性曲線推移過

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程對腔室2内進行抽真空。然後在腔室2内的真空氣氛下， 使上基板la與下基板lb進行位置吻合，上吸盤3a降下使上 基板la壓在下基板lb上，用密封劑5對兩塊基板la、 行黏合。 最後破壞腔室2内的真空恢復到大氣壓後，使上基板 la從上吸盤仏上解吸，並經過上腔室2&的上升移動，a將下 吸盤3b上的被黏合的兩塊基板13、lb移出。 ，上所述，兩塊基板la、lb在真空氣氛中黏合後又處 於大氣壓下，所以真空狀態下的兩塊基板la、11}之間的顯 =面，即晶胞空間與基板外側的大氣壓之間承受大的内^卜 壓f差，因而使兩塊基板la、lb壓在間隔物5a上，形成具 有微米單位精度的間隙（晶胞間隙）。 /、 其中黏合兩塊基板la、lb的密封劑5，黏合後經加熱 或紫外線（UV )照射而固化。 、”、、 士上所述’液晶顯示板製造等用的已有基板黏合裝置 中，在形成閉空間的腔室2内，吸附保持在上吸盤3a上的 與下方的下基板11}位置吻合後，借助於作黏結劑 用的雄、封劑5與下基板ib黏合。 此時腔室2内借助於真空泵的排氣操作進行抽真办， 黏合操作在真空氣氛中進行。 二 2空泵對腔室2内進行抽真空時，如圖2所示，動作開始 =初’腔室2内的空氣因必然順利排出而使真空度迅速提 兩L但是隨著排氣的進行腔室2内的空氣逐漸稀ί，接近 目標真空度L後真空度的提高逐漸減緩。

第8頁 583428 五、發明說明（4) 液晶顯示 顯示特性，所 清潔室内進行 製造現場 含的灰塵和塵 基板黏合裝置 產生新的粉塵 室内的這種灰 而且黏合 空時，真空泵 的氣流，因而 板1 b顯示面上 而且，灰 基板的電學特 復原氣壓用氣 電極面上，損 而且對顯 使有極小的灰 的氣流而飛揚 成品率，因而 板’灰塵和塵埃右a — 以美拓&笠彡在.、、員不 的附著明顯損害 。 教製造，當然應當在除塵的 的清潔度雖然越高越 埃完全為〇，事實上越是好不可仁二要使空氣中所 包括機械上可動的邱八此、，而且由於 等是不# μ的邻刀，所以從該機構部分 塵和塵埃除去。而心不能將滯留在腔 基板之際，啟動真空泵對腔室2内進行抽 ，作開始時的急速排氣動作會擾亂腔室2内 滞留在下腔至2b内的灰塵和塵埃附著基 之虞。 塵和塵埃在黏合後基板上的附著，也往往 陡劣化。腔至2内黏合後的真空破壞之際， μ也會使腔至2内灰塵和塵埃飛揚，附著在 害與連接的1C等之間的電氣導通。 示旦面的要求越來越精細的當今，腔室内即 塵和塵埃，也會因抽真空或破壞真空時產生 ，附著在顯示面和電極部分上，降低製造的 希望加以改善。 【發明内容】 板龜I此，本發明目的在於提供一種在真空腔室内上下基 合時’能夠極大地避免灰塵和塵埃飛揚，得到黏合良

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好基板的基板黏合裝置和基板黏合方法。 而且本發明的其他目的在於防止因對腔室内空氣拙直 空而引起的上基板下落。 為了解決上述問題，本發明的第一目的，其特徵在於 在，閉腔室内對兩塊基板黏合的基板黏合裝置中，包含與 所虎，腔至連接而對腔室内抽真空的泵、以及控制與此泵 和所β兒的腔室連接的配管上的閥門，使所說的配管的吸入 阻抗發生變化的控制手段。 因此，根據本發明的第一目的，通過控制手段控制與 ^ 7和所說的腔室連接的配管上的閥門，使配管的吸入阻 二号生良化，所以能緩和急劇抽真空，抑制灰塵和塵埃飛 揚。 3明的第二目的，其特徵在於在密閉腔室内對兩塊 土，的基板黏合裝置中，包含與所說的腔室連接而對 ，，内抽真空的果、以及在將所說的兩塊基板黏合後，控 制與：說的腔室内開口的恢復口相連的恢復用閥門，使流 入腔至内氣體的流入阻抗從大至小變化的控制手段。 根據本發明的第二目的，基板黏合後使腔室内 =1#乳壓的操作之際，通過控制恢復用閥門，使流入腔 :2 :體的流入阻抗從大至小變A，讓腔室内緩緩恢復到 乳、，所以能減輕腔室内灰塵和塵埃的飛揚。 ^發明的第二目的，其特徵在於在密閉腔室内對兩塊 基板黏合的基板黏合方法，由以下步驟組成： 將一對基板以隔開方式相對設置在所說的腔室内的第一步

五 '發明說明 驟， 入阻抗動作V騍後，使與所說的腔室連接的泵以預定的吸 經此第i對所說的腔室内開始抽真空的第二步驟； 說的腔室肉二t驟開始抽取真空經過預定時間後或者當所 所說的腔室、查f力達^預定的壓力時，控制與所說的泵和 抗進f Λ、士 的配管上的閥門’使所說的配管的吸入阻 柷進更加減小的第三步驟； 兩塊臭k:=驟後，在所說的腔室内將相對設置的所說的 雨塊基板黏合的第四步驟； 此第 連的ί 後，？制與所說的腔室内開口的恢復口相 窒内，Μ閥門，使氣體以預定的流入阻抗流入所說的腔 及 s所說的腔室内氣壓向大氣壓過渡的第五步驟，以 ψ Μ =第五步驟後，將黏合的所說的兩塊基板從腔室内取 出的第六步驟。 f 处5 =此，根據本發明的第三目的，從第二步驟開始抽真 二^過，定時間後，控制與泵和腔室連接的配管上的閥 使配管的吸入阻抗變得更小，以壓低初始的排氣流 根據本發明的第四目的，其特徵在於在密閉腔室内對 兩塊基板黏合的基板黏合裝置中，包含與所說的腔室連接 而對腔至内的空氣抽真空的泵、以及使此泵的吸入能力 化的控制手段。 f所以與第-發明同樣，能夠抑制腔室内灰塵和塵埃 揚’減輕在基板顯示面上的附著。

第11頁 五、發明說明（7) 因此，按照本發明的第四目 氣抽真空的泵的吸入能力變化.制，有使對腔室内空 於能使泵的吸人能力發生變化，$，該控制手段由 夠緩和腔室内急劇抽真空，抑斤—目的同樣，能 此外，根據本發明的第五 。 室内對兩塊基板黏合的基板黏合方法腔 將一對基板以隔開方式相映w 、、且成. 一步驟， 于"又置在所说的腔室内的第 入步=後，使與所說的腔室連接的泵以預定的吸 ft: 對所說的腔室抽真空的第二步驟， 瀣在第一步驟開始抽真空經過預定時間後 的腔室内壓力達到褚宝沾厭士士 ^本丨 有田所說 ψ pa ^預疋的壓力時，控制所說的泵、或泵的 ^ 1或〃泵和所說的腔室連接的配管上的閥門，使 所說的泵的吸入能力進更加增大的第三步驟， 此第二步驟後，在所說的腔室内將相對設置的所說的 兩塊基板黏合的第四步驟， 、此第四步驟後，控制與所說的腔室内開口的恢復口相 ^的恢復用閥門，使氣體以預定的流入阻抗流入所說的腔 至内’讓所說的腔室内氣壓向大氣壓過渡的第五步驟，以 及 此第五步驟後，將黏合的所說的兩塊基板從腔室内取 出的第六步驟。 因此’根據本發明的第五目的，自第二步驟開始抽取 真二至經過預定時間後，由於泵的吸入能力在控制下增 五、發明說明（8) 二：揚能將初始的排氣流量壓制小， 附著。 、氣揚，從而減輕在基板顯示面上的 【實施方式】 以下參照圖3至圖丨3， 以及基板黏合方法的實施方洗々本从發明涉及的基板黏合裝置 圖1和圖2所示ρ右姓m 4 -式作詳細說明。這些圖中，與 說明省略。 、、"相同的結構賦予同一符號，其詳細 黏合裝置7液晶顯示板採用的本發明基板 是表示圖3所示裝部分剖面要部斷面圖；圖4 的真空度到達程度特性曲用線控圖制器控制閥門時腔室内變化 内分矩形剝離基板、ib，在腔室2 吸盤3b的上面。3靜電吸附保持在上吸盤3a的下面和下 β方====在移動_上，安展得能樹- --T ^ ^ , a . , b , ^ ^ ； t( 2Ζ^ ^ ^ ==也;吏位置重合後，_封二^ ”中下吸盤3b也可以連接保持在移動機構6上。 經從ίίίϋ:黏二上下兩*塊基板13，，上基板“ 移動後被移=二=真板 州428 五、發明說明（9) 5進^輸^導軌上移出後’對黏合兩塊基板1a、lb的密封劑 5進仃加熱或者紫外線（UV)照射。 真*匕ί 一種實施方式中，作為自腔室2内排氣和破壞 槿出、’又由與腔室2連接的排氣機構8和給氣機構9 8和給氣而機作構1控制手段的控制器1〇能夠驅動控制排氣機構 ^氣機，8，&在輸送導軌22上移動的下腔室2b内開

51 1 η /配官81，和與此配管連接的真空泵82構成，控制 、二制真空泵82的同時，還能控制配管81上設置的閥 a以及在真空泵82的排氣管上設置的排氣閥門8b。 而且、，給氣機構9由流入管路91和與此流入管路91連 的壓力源構成，流入管路91與設在上腔室2a的頂壁上的 人復口 2 3相連，形成一種控制器丨〇控制設在流入管路91上 $恢復用閥門9a的結構。其中壓力源92由壓力罐構成，同 日守兼有防止真空破壞時因壓力急劇變化而結露的作用，例 如其中收容含有氮氣等惰性氣體的氣體。

而且在設有恢復口 23的上腔室2a内，安裝有覆蓋該開 口部分的空氣篩檢程式11。空氣篩檢程式丨丨的結構為，在 與恢復口23的一定間隔處有一個相對設置的板部件lla， 從恢復口23吹入的氣體衝擊該板部件Ua，衝擊的氣體通 過橫向包圍的網流入封閉空間内。 因此’空氣篩檢程式11不僅能除去流入腔室2内氣體 中所混入的灰塵和塵埃，而且還能使經恢復口 2 3供給的氣 體朝腔室2内更廣泛空間吹入，抑制原樣直接吹入，使氣

583428 五、發明說明（ίο) 體流動方向發生變化的一種通氣窗結構。 上述構成下’雖然經過對腔室2内抽真空、兩基板 1 a、1/的位置吻合、然後黏合、以及破壞腔室2内真空的 t Ϊ ί ，出黏合的兩塊基板1 a、lb，但是對腔室2内抽 曰ΐ二，腔至2内真空使之向大氣壓下恢復的操作，都 ^ ^ ^ ^器對排氣機構8和給氣機構9的進行驅動控 槿^是說’用控制器10控制抽真空時’首先使給氣機 r::控制二 化，例如分兩級由大至小變化。 ^ 示那=就◦圖4:腔室内真空度的到達特性曲線所 前的睹門^ 在控制閥門8a打開後至經過時間t之 開始將其全開例如將閥門8a打開1/2，經過時m後再控制 (真空ΐ j ϋυ間作為控制參數’也可以以壓力 出腔室2内饜：的厥'為控制參數。這種場合下’設置的檢 力檢出值内二的制壓丄檢出器24’將此壓力檢出器24的Μ 間t相當的真：产Ί〇 ’當此壓力檢出值達到與圖4中時 時.、之结前果的期腔Λ2内的真空度自_a開始操作至經過 管81排氣VI 可以利用減小閥門8a來抑制通過配 乳的乳體量。因此，自閥門8a開始操作至經過時間

第15頁 583428 五、發明說明（π) t之前的期間内，可以利用配管8〗内的較

制真空系82的排氣量，使腔室2内的真空度 所示的曲線那樣緩緩推移。 考圓4實驗A 也就是說，根據本實施方式，與圖4中 Z種已知方案中腔室内真空度急劇上升形成的的 由於變成緩緩推移，所以在抽真空過程中腔 ^ 的流動不強烈’因而能避免腔室2内灰塵和塵埃 腔室Γ:直時夺控制器1 2 3 4 5 6 7 8 9雖然將閥門8a全開，但是此時 至内真二度已有相當進展，所以即使此時進行全 作，使配管8 1内的吸入阻抗控制小也不會形士、 =:广。止腔室2内灰塵和塵埃飛揚，而且還能達到目:’ 产匕達到目標真空度L後，控制器9將閥門8a關閉 2真工泵82動作。其中配管81 ’如圖3所示，與下腔室 1 :的Λ的開口相連’形成向下方抽氣的結構，所以腔室 2 ^ 可以向下方抽吸，這樣能更有效抑制排氣時灰 3 塵和塵埃飛揚。 4 $基板la、lb進行黏合後，控制器1〇使給氣機構動 ::控：腔室2内從真空狀態恢復到大氣壓氣氛狀態。 5 /疋工制器9控制恢復用閥門9a打開，從壓力源92向腔室 6 内供給含有氮氣等空氣等的氣體。 7 此時，控制器10控制恢復用閥門“的打開程度，例如 8 將開始，的打開程度設定為1 / 4，經過預定時間τ後再全部 9 打開。每樣能夠使從壓力源92向腔室2内流入氣體的流入 583428 五、發明說明（12) 阻抗由大變小。 其中不僅可以這樣以時間作為控制參數，也可以以壓 力7為控制參數。這種場合下，設置的檢出腔室2内壓力 的壓力檢出器24，將此壓力檢出器24的壓力檢出值輸入控 制器1 0，s此壓力檢出值達到預定的壓力時使恢復用 9a全開。 ％ u 其結果，如圖5試驗C曲線所示，當恢復用閥門9a打開 ^直到經過時間T之前，單位時間流入腔室2内的氣體流 里因恢復用閥門9a被關小而以低水平p推移。這種低水平 下氣體流入將持續到時間τ之前，由於腔室2内已經恢復了 2當氣壓，經過時間Τ後即使控制器1〇控制恢復用閥門“ 王開，流經流入管路91的氣體量也不會增加，腔室2内達 到大氣壓之前朝著内外沒有壓差的平衡點推移。 這樣一來，控制器丨〇控制恢復用閥門9a，使流入腔室 一内的流入阻抗從大到小變化。因而與如圖5中點劃線^所 :的那種情況相比，即與來自壓力源的氣體不作任何調整 控制下使之流入腔室2内的情況相比，由於單位時間内氣 體，量不會達到高水準P，能夠將真空破壞時流入腔室2、内 的氣流’抑制得不使腔室2内塵埃和灰塵飛揚。 以下參照圖6和圖7所示的流程圖，說明用上述本發明 第一種實胃施方式的基板黏合裝置黏合基板la、11}的操作。 圖6是表示基板ia、lb的黏合步驟，首先在步驟4ι 2，將上下一對基板1a、11)相對設置在形成了閉空間的腔 室2内。 583428 五、發明說明（13) 調整進而在步驟42中’控制器1 0使排氣機構8動作，控制 二閱門8a ’使配管81的吸入阻抗增大，驅動真空泵82開 始抽真空。 B 接著控制器1 〇判斷是否經過了預定時間t或者腔室2内 =否達到了預定壓力（步驟43 )，當判斷為經過了預定時 4曰/或者腔室2内達到了預定壓力時（YES )，轉移到步驟 ’控制器10調整控制閥門8a，將配管81的吸入阻抗設定 繼續用真空泵82抽取真空。其中在上記步驟43中，當 斷為未達到預定時間t或者腔室2内未達到預定壓力時 (N0)，返回步驟42繼續在原來大吸入阻抗下抽取真空。 於是轉移到步驟45，控制器1〇判斷腔室2内的真空度是 達到了目標真空度L，判斷達到了目標真空度時（γΕς ) 移到步驟46,將相對設置的兩塊基板1&、lb位置吻合進 2後，用黏結劑進行黏合。當步驟45中控制器丨〇判斷尚未 、到目標真空度L·，或者腔室2内尚未達到預定壓力時 (NO)，返回步驟44，繼續在原來小的吸入阻抗下抽取真 以下參照圖7 ’就真空氣氣下將兩塊基板1 a、1 b進行 黏合後’從腔室2内真空破壞至移出兩塊基板la、lb之間 的步驟說明如下。 、首先在步驟5 1中，控制器1 0控制恢復用閥門9a，在截 ，減小的大流入阻抗下，設定得使壓力源92的氣體流入腔 室2内，讓氣體流入被抽真空的腔室2内。 接者’在步驟5 2控制器1 0判斷是否經過了預定時間τ

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或者腔室2内是否達到了預定壓力，當判斷結果為經過了 預定時間T或者腔室2内達到了預定壓力時（YES )，轉移 到步驟53由控制器1 0控制恢復用閥門9a，調整在更小的流 入阻抗下使氣體流入腔室2内。其中當判斷結果為未達到 預定時間T時（NO )，返回步驟5 1繼續在原來大流入阻抗 下使氣體流入。

然後轉移到步驟54，由控制器1 〇判斷腔室2内是否恢 復到大氣壓，判斷結果為恢復到大氣壓時（YES )轉移到 步驟55，使上腔室2a向上移動，從移動的下腔室2b中取出 下吸盤3b上的被黏合的兩塊基板“、lb。其中當步驟54 4 腔Γ内尚未恢復到大氣壓時（N0)，$回步驟53, 繼續使氣體流入。 口 23相斟：據：第一種實施方式’由於在腔室2内與恢4 口 ΐ對處設置了構成通氣窗的空氣篩檢程式11，由恢 二自空氣筛檢程式11出來後改變流動方向 J :斤以此使流入腔室2内的氣 步減輕腔室2内灰塵和塵埃的飛揚。 進 綜上所述，根據這第一 黏合之際對腔室2抽真空 實施方式，兩塊基板la、

管81的吸入阻抗由大到小夺’由於控制與真空泵82連接面 產生受到抑制，能夠抑制 ^所以腔室2内強排氣流白 揚。 /帶留在腔室2内灰塵和塵埃的另 而且根據此第一種實施 一 後破壞腔室2内真空時， 式，當兩塊基板la、lb黏合 過控制器1 0調整控制恢復用閥

583428 發明說明（15) 門9a，使流入腔室2内的氣體流入阻抗由大到小變化，所 以腔室2内強流入氣流的產生受到抑制，因而能避免滯留 在腔室2内灰塵和塵埃的飛揚。 因此，能夠避免腔室2内灰塵和塵埃的飛揚，附著在 基板表面和基板電極表面上，使基板顯示性能或電學 降低等不良情況發生。 上述的第一種實施方式中，對腔室2内抽真空時雖鋏 通過控制設置在與真空泵82連接的一根配管81上的閥門… 8a，使真空泵82的吸入阻抗發生變化，但是也可以在真空 泵82與腔室2之間連接數根配管，使各配管上的閥門定時 錯開操作，也能使配管全體的吸入阻抗發生變化，抑制腔 室2内的灰塵和塵埃飛揚。 同樣，當腔室2内真空破壞之際，通過在壓力源“盥 腔室2之間連接兩根直徑不同的流入管道，使設置在各= 道上恢復用的閥門定時錯開操作，使流入腔室2内的流二 阻抗發，變化，也能夠抑制腔室2内的灰塵和塵埃飛揚1。 也就是說，圖8是表示本發明基板黏合裝置的第二 實施方式構成圖。與腔室2連接的直徑不同的兩根配^ 81A、81Β，其結構能使排氣機構8的吸入阻抗由大到小 化；給氣機構9也有與腔室2連接的直徑不同的兩根配管 91A、91Β，其結構能使給氣機構9的流入阻抗由大到小 ，首先使排氣機構8中 時間t到達之前的期 按照圖8所示的第二種實施方案 的真空泵82處於動作狀態下，最初在 583428 五、發明說明（16) ΐ C Ht控二器1〇控制打開小直徑配管81β上的閥門8aB，到 違時間t時將大直徑配管8U μ ^ 81B的闕門8aB也可以關閉。上的閥門8aA打開。此時配管 作Α ίIΪ可以不這樣以時間作為控制參數，而是以壓力 m巧數。這種場合下，設置的檢出腔室2二力： 咢10欢火：2厂4 ’將此壓力檢出器24的壓力檢出值輸入控制 盗10，备此壓力檢出值達到圖4中 打開閥門8aA。 仰田幻具工度時 ’ ί果f時間t範圍内真空泵82的吸入阻抗由大到小變 ’斤以一第一種實施方式同樣，對 能_免強排氣流產生，順利地進行基；2:黏真二 =一^面，給氣機構9也同樣’在與麼力源92連接 狀態下，最初在時間τ到逵夕# ^j & Μ , *M L 則的期間内，控制器10控制 歼/、直徑抓入配s 91β上的恢復用閥門9aB，到達時間τ 8、將^直徑流入配管91Α上的恢復用閥門9&α打開。此 入配管91B的恢復用閥門9aB也可以關閉。 、机 A批ΪΙΪ可以不這樣以時間作為控制參數，而以壓力作 為控制參數。廷種場合下，將此壓力檢出器“的壓力檢 值輸入控制器10 ’當此壓力檢出值達到 恢復用閥門9&Λ。 J !刀时打開 尸由2; ίΓθ1τ範圍内由於流入腔室2内氣體的流入阻 抗由大到小變化’所以與第一種實施方式同樣，在 件下，此夠避免灰塵和塵埃附著在黏合後的基板上。’、 第21頁 五、發明說明（17) 其中圖8中脸金〇 通過設在腔室2内2等的構成’與圖3所示的構成同樣’ 的衝擊力。二 内的篩檢程式11，能夠進一步削弱流入氣流 至基式的構成中’自對腔室2内抽真空 的第-種實施方ϊί:的操作（步驟）’與圖6和圖7所示 說明。 巧中的步驟相同，所以省略有關這部分的 真々n 和第二種實施方式中’雖然都是連接-布

.^ ^ η ° ，通過控制閥門8a、8aA、8aB能在總體J 使配管的吸入阻括ώ 士姿丨 _

^ ^ ^ ^ .抗由大到小變化，但是也可以在構成中J 1 口 、空泵作為排氣機構8，使真空泵的吸入能力 總體上由小到大變化。 圖9疋本發明第二種實施方式的基板黏合裝置構成 圖，排氣機構8由與腔室2連接的同一直徑的兩根配管 81Α、81Β，分別與吸入能力（單位時間内能夠吸入的氣韻 量，升/分鐘）不同的兩台真空泵82Α、82Β對應連接而 成0

而且控制器1 0的控制方式是，在到達時間t之前的時 間内’將與吸入旎力小的真空泵8 2 B連接的配管81 β上設置 的閥門8aB打開，經過時間t後將閥門8aB關閉，將與吸^入 能力大的真空泵82Α連接的配管8ia上設置的閥門8aΑ打 開。其中經過時間t後，也可以將閥門8aA和8aB同時打 開。 其中，也可以不這樣以時間作為控制參數，而以壓力

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2 ^室2 1^的％度）作為控制參數。這種場合下，設置檢 力产出信/力的壓力檢出器24，將此遷力檢出器24的壓 m欢相告：亩入*控制器10，當此壓力檢出值達到與圖4中時 曰 田的真空度時將閥門8aB關閉，閥門8aA打開。 門8aA而和且Η也I通過控制閥門8Μ和閥門8bB，代替控制閥 門8aA和閥門8aB使泵的吸入能力發生變化。 ，二排氣機構8全體，在時m範圍内，與腔室2連 內t4真的過転中，能夠抑制強排氣流發生以及腔室2 内灰塵和塵埃的飛揚。 也配ϊίΐ這種第三種實施方式中’在給氣機構9結構中 入阻抗相同的兩個壓力源似和928，控制器1〇 =制方式為·從開始給氣至到達時間τ之前的期間内， 2設置在-個流人管路91Β上的恢復用閥門_打開，經 =τ後再將設在另一流入管路9U上的恢復用閥門— 也打開。 其中也可以不這樣以時間作為控制參數，而以壓力作 二控制參數。這種場合下1壓力檢出器24的壓 =入控制器10，當此壓力檢出值達到預定壓力 ： 閥門9aA和恢復用閥門9aB同時打開。 這樣，當腔室2内真空破壞時，由於從壓力源流入 體的流入阻抗由大到小變化’所以與第一和第二種實施方 式同樣’腔室2内灰塵和塵埃飛揚、在黏合基板 - 上附著和電學特性劣化等不良情況的發生都能得到抑制面

583428 五、發明說明（19) ^ =在圖9中符號8bA和8bB分別表示真空泵82A和82B的排 出閥門。 —以下參照圖1 〇，就上述的第三種實施方式中，從對腔 ^内抽真空至基板黏合後破壞真空之間的步驟進行說 明0 也就是說，從圖10所示的步驟81至步驟86之間的步 驟丄分別對應於圖6所示的自41至46的各步驟。而與圖6所 2驟的不^點在於：與步驟42中"增大吸入阻抗進行抽 操作對應的，是步驟82中"用吸入能力減小的泵進行 :操作；與步驟44中"減小吸入阻抗進行抽真空"操 ::應的，是步驟84中"用吸入能力大的泵進行抽真空"的

It雖然具有這些不肖，但是由於各種進行抽真空操作 的目的和功能都是共同的，僅僅在步驟流動上存在差異， 所以詳細說明省略。 :且有關真空破壞步驟，在這種第三實施方式的步驟 =也”圖7所不的第-實施方式的步驟是共同的，由於重 覆所以詳細說明省略。 因此，在此第二種實施方式中，對腔室2抽真空之 :备^ Ϊ腔ί 2内不產生強的排氣流流動，所以能極大地 ίίίΐ ;飛Γ㈣當真空破壞時也同樣能抑制產 +強的概入耽Μ，抑制灰塵和塵埃在基板的電極面上附 著，能夠製造黏合良好的基板。 上述的第"一和第二種膏力ίί古, f “麻…式中’雖然結構上分別設 置有兩根配管81Α和81Β，以及兩根流入配管9U和9ΐβ，或

583428 五、發明說明（20) 者兩台真空泵82A和82B，以及兩個壓力源92A和92B，但是 這些數目也可以設定為三個以上。 而且在第三種實施方式中，也可以使單一真空果的吸 入能力發生變化，讓泵的吸入能力由小到大變化。這樣， 例如通過將圖9所示的排出管路8bA和8bB的開閉程度°由小’ 到^變化，或者通過使真空泵驅動馬達的旋轉速度由低 到尚速變化的方式進行。 、 以下用圖8、圖11和圖1 2，就本發明的第四種實施方 式進行說明。 圖8所示的控制器1〇，如圖n所示，備有存儲部分 所-认比較部分1〇2和控制部分103。存儲部分101，以圖4 過：門ΓΪί者對應表形式，對自腔室2開始抽真空的經 該經過時間對應的腔室2内壓力目標值之間的 存儲。而且’應當將真空栗82的吸入能力設定 二==或閥門㈣於常開狀態時，腔室2内壓 上抽真空經過時間之間’處於圖4實線所示曲線的 當開始對腔室2抽真空日丰，如園】9私一 24以預定的睥門pm山圖不，壓力檢出器 壓力檢出：送腔；2内的壓力（步驟⑴），將 將壓力檢出5!24二：控制器10内的比較部分102， 時門料處出器24的檢出值與存儲部分101内存儲的盎碰7¾ 時間對應的目標值進行比 仔儲的與經過 處於壓力目標值以下的場合：間 。當髮力檢出值 開（步驟"3、步驟114)。另一或閥門—打 另方面虽壓力檢出值超過 _ 第25頁 583428 五、發明說明（21) 塵力目標值的場合下，批也丨# „ P日。a (步驟113、步驟115):接=二和/或閥門㈣關閉 定的真空度L J』16)接腔室2内是否達到了預 下返回步驟U2，】二尚到預定真空度L的場合 下，流程終止。 転。已經達到預定真空度L的場合 控制器1 0通過這樣反覆控制， 化與目標值吻合。而且對於 ：使腔▲至2内的壓力變 圖5所示的那種開妒烬氣德、°、 而δ ，也事先存儲 應的流入量目標值°之。間Λ /過時間和與該經過時間對 復用閥門9aA、閥門9aB的開關：進行同樣的控制’控制恢 這種控制能夠與上述第-眘说+ 1 也就是說，當進行上述第:式的控制並行進行。 時間t之前的期間内，控制 方式的控制時，在達到 上述的步驟U3至步驟116二通主過間門㈣的開關實現從 關實現上述的步驟113至步驟^時間'後通過閥門8aA的開 以腔室2壓力作為控制參數，達二且也可？以時間而 門8aA和閥門8"的開關實 ^疋壓力之别，通過閥 、』關耳現從步驟113至步驟116。 ., 述第一或第三種實施方式中，也可以盥第- 夠並行採用第四種實施方冗控制 實施方式。 ® U、圖12和圖13，說明本發明第五種 下，用靜電吸附和真空吸附來吸附基板la的場合 此上吸般q至内的上吸盤與靜電吸附和真空吸附保持在 &上的基板la之間，因上基板la的f曲和厚度不 第26頁 583428 五、發明說明（22) 均而存在微小空間，此空間内封閉有空氣。經確認，這種 空間内的空氣，在腔室2内被減壓的過程中，在靜電吸附 和真玉吸附對上基板1 a的保持力和基板1 a大小等條件引起 某些壓力範圍内，容易從基板i a與上吸盤之間放出。例如 試驗確認’在基板的長寬尺寸為丨5〇〇mm X丨2〇〇mm，重量為 3千克，靜電吸附力為5克/cm2，真空吸附產生的負壓為 lOOOPa，上基板la與上吸盤3&之間有大約1〇微米間隙的場 合下，腔室2内的壓力處於大氣壓（月^萬以）至1〇〇〇pa 左右，靜電吸附和真空吸附而使上基板la施加在上吸盤3a 上的壓力，大於上述空氣施加在上吸盤3 &與上基板1&之間 分佈的壓力，大體上將會使其存留的上述空間之内。然而 從腔至2内壓力達到1 〇 〇 〇 p a的時刻開始，與因靜電吸附和 真空吸附而施加在基板上的力相比，使空氣排出的力增 強，空氣將會顯著排出。進而當腔室2内的壓力達到4〇〇Pa 時刻之前，空氣幾乎能全部排出。 而且還確認’在從1〇〇(^3至4〇(^3之間急劇減壓的場 合下，被靜電吸附在上吸盤3a上的上基板1&將會下落。這 是由於以下作用引起的，即當在上述壓力範圍内急劇減壓 時’封閉在上吸盤3 a和上基板1 a之間的空氣向腔室2内將 一次排出’從上吸盤3a和上基板la之間排出空氣的迅速流 動，產生使上基板la從上吸盤3a脫離的很大引力作用。據 認為，這種力能使被吸附在上吸盤仏上的上基板la下落。 上基板la下落的場合下，下落之前有保持在下吸盤儿上的 下基板1 b ’所以上基板1 a就會衝擊下基板1 b。其結果往往 583428

產生基板la、lb破損等不良後果。 因此應當適當控制關pg 範圍内的壓力變化速Γ於=2:，loo°paM〇°pa lOOOPa，從4G〇Pa至大其他壓力範圍（從大氣壓至 q . L， A約1 )的壓力變化速率，讓上吸盤 3 a和上基板1 a之間的空翁鲈 m 4 u ^ α 1 礼月匕緩緩排出。這樣可以緩和使上 吸盤3 a和上基板1 a之間排屮* 哄般％ μ认u使上1 梆出工軋的流動，防止被吸附在上 :盤3a上的上基板la隨腔室2内抽真空而下落的現象產 生0 2第五種實施方式中，應、當事先在存儲部分101 中存儲圖13所示的、腔室2内壓力（真空度L)在l_Pa至 4 0OPa祀圍内比其他壓力範圍的壓力變化率小的曲線或對 照表。而且與上記第四種實施方式同樣，按照圖丨2的流程 控制閥門8aA和/或閥門8aB的開關，使腔室2内的壓力沿著 圖1 3所示的曲線變化。 這樣’能夠緩和從上吸盤3a和上基板^之間排出空氣 的流動’防止被吸附在上吸盤3a上的上基板la伴隨腔室2 内的抽真空而下落。 其中上述控制也可以與上述的第一、第二、第三種實 施方式中的控制並行進行。 上基板la與上吸盤3a之間空氣的顯著排出範圍，雖然 幾乎處於lOOOPa至400Pa之間，但是據認為一旦靜電吸附 力的大小等條件發生變化，空氣開始顯著排出的壓力就會 在lOOOPa上下波動，空氣能夠排出的壓力就會在4〇〇pa上 下變化。因此，不一定在全部lOOOPa至4OOPa範圍内使壓

第28頁 583428 五、發明說明（24) 力變化率減小，也可以在最低限度的必要壓力範圍内減小 壓力變化率。 根據靜電吸附力大小和基板等條件，在1 〇 〇 〇 p a至 4 0 0 P a範圍内一定壓力下保持預先設定的一段時間，能夠 使空氣從基板和吸盤之間放出，獲得防止基板落丁的效 果。 此外上述第一實施方式中，關於閥門8a和恢復用閥門 9a雖然是分成兩級切換說明的’但是分成三級以上切換， 或者不將開閉度分級而是控制使之按線型變化，也能實現 同樣的目的功能。 而且第一實施方式中閥門的操作，也奋 施方式中各閥門的操作上。 Θ 此外還可以採用將各實施方式中的排氣機構8和給氣 機構9適當選擇組合的結構。 無論那種情況，根據本發明的基板黏合裝置和基板黏 合方法，能極大地避免灰塵和塵埃附著在基板顯示面或美 板電極面上所引起基板電學特性的降低，進行基板的良ς 黏合，特別適於液晶顯示板等製造中採用，能提高其製 上的成品率，在實用上獲得顯著效果。 、 、綜上所述，根據本發明的基板黏合裝置和基板黏合 法，能夠進行高品質基板的黏合，特別適於液晶 造採用，效果極好。 败表 而且根據本發明的基板黏合裝置和基板黏合方法， 夠防止對腔室内空氣抽真空而引起的上基板落下現象。 月&

583428 圖 式簡單說明 '~— 圖1是採用已有基板黏合裝置的液晶顯示板製造裝置中λ 分剖面要部的正視圖。 ^ 圖2是用圖1所示裝置獲得的腔室内真空度到達特性曲 圖。 、尺 圖3是採用本發明涉及的基板黏合裝置的第一種實施 、 的液晶顯示板製造裝置的部分剖面要部正視圖。 方式 是用圖3戶斤示裝置獲#的腔室内真空度到達特性曲線 ==圖3所示裝置獲得的腔室内氣體流入特性 ==表示圖3所示裝置的基板黏合操作的步驟 圖。 :二圖3所示裝置巾，自基板黏合後至從腔室 之間操作的步驟圖。 ^基才反 圖8是採用本發明涉及的基板黏合裴 的液晶顯示板製造裝置的部分剖正一 方式 Γ液九明涉及的基板黏合裝置的第三種實施大 的液明顯示板製造裝置的部分 包方式 圖10是表示圖9所示裝置中；面要/正視圖。 圖。 腔至内基板黏合操作的步驟 明第四和第五種實施方式涉及的基板叙 衣罝所備有的控制器結構的示 土扳黏合 圖12是表示本發明第四 二圖。 壓力控制操作的步驟圖。&式涉及的基板黏合裴置中 Ξ1室3 第五種實施方式涉及的基板黏合较“ 股至π具二度到達特性曲線圖。 衮置中 583428 圖式簡單說明 【圖式編號說明 1 0控制器 1 0 1存儲部分 1 0 2比較部分 I 0 3控制部分 11程式 111步驟 II 2步驟 11 3步驟 11 4步驟 11 5步驟 11 6步驟 11 a板部件 1 a基板 lb基板 2腔室 21管道 22輸送導執 2 3恢復口

第31頁 583428 圖式簡單說明 24壓力檢出器 2a腔室 2b腔室 2c彈性部件 3 a吸盤 3b吸盤 4液晶 41步驟 42步驟 43步驟 44步驟 45步驟 46步驟 5密封劑 5 1步驟 52步驟 53步驟 54步驟 5 5步驟 5a間隔物 第32頁 583428 圖式簡單說明 6移動機構 6a支援轴 71攝影機 72攝影機 8排氣機構 8a閥門 8aA閥門 8aB閥門 8b閥門 8bA閥門 8bB閥門 81配管/步驟 8 1 A配管 81 B配管 82真空泵/步驟 82A真空泵 82B真空泵

liHI 第33頁 583428 圖式簡單說明 83步驟 84步驟 85步驟 86步驟 9給氣機構 9a閥門 9aA閥門 9bB閥門 91管路 9 1A配管/管路 91B配管 9 2壓力源 92A壓力源 92B壓力源 A實驗 B點劃線 C試驗 D點劃線 L真空度 P高水準

第34頁 583428 圖式簡單說明 T時間 T時間 Z箭頭

Ηϋ 第35頁

Claims (1)

1. 583pF2S^--- 公告本 六、申請專概® Ϊ ^ 一種基板黏合裝置，其特徵在於在密閉腔室内對兩塊 基板黏合的基板黏合裝置中，包含： A 一與所說的腔室連接、對腔室内抽真空的泵，和 一控制與此泵和所說的腔室連接的配管上的閥門，使其所 說的配管的吸入阻抗發生變化的一控制手段。 、 2 ·根據申請專利範圍第1項所述的基板黏合裝置，其特徵 在於其中所說的控制手段，能使所說的吸入阻抗由大至小 變化。 3 · —種基板黏結裝置，其特徵在於在密閉腔室内對兩塊 基板黏合的基板黏合裝置中，包含·· 一與所說的腔室連接而對腔室内抽真空的泵，及 對所說的兩塊基板黏合後，控制與所說的腔室内開口的恢 復口相連的恢復用閥門，使流入腔室内氣體的流入阻抗發 生從大至小變化的一控制手段。 4 ·根據申請專利範圍第3項所述的基板黏合裝置，其特徵 在於其中所說的控制裝置，在所說的兩塊基板黏合之前控 制與所說的腔室和連接泵的配管上的閥門，使所說的配管 的吸入阻抗阻抗從大至小變化。 5 ·根據申請專利範圍第3項所述的基板黏合裝置，其特徵 ，於其中所說的腔室設有使從所說的恢復口向腔室内流入 氣流的方向發生變化的通氣窗結構。 6 · —種基板的黏合方法，其特徵在於在密閉腔室内對兩 塊基板黏合的基板黏合方法中，由以下步驟組成·· 將一對基板以隔開方式相對設置在所說的腔室内的一第一

   第36頁

   動=ί ί，使與所說的腔室連接的栗以預定吸人卩且抗 經此第肩對所說的腔室抽真空的一第二步驟； 的腔室二^ ^開始抽取真空至經過預定時間後或者當所說 的腔室、查拉達到預定的壓力時，控制與所說的泵和所說 加減小的=配管上的閥門，使所說的配管的吸入阻抗更 此第i : 三步驟； 美;te i二驟後，在所說的腔室内將相對設置的所說的兩塊 基板黏合的一第四步驟；

   恢:：步驟後’控制與所說的腔室内開口的恢復口相連的 閱門，使氣體以預定的流入阻抗流入所說的腔室 此m =所說的腔室内氣壓向大氣壓過渡的一第五步驟；及 五步驟後，將黏合的所說的兩塊基板從腔室内取出的 一第六步驟。 7 ·根據申請專利範圍第6項所述的基板黏合方法，其特徵 於其中所說的第五步驟，通過控制所說的恢復用閥門使 ^入腔室内氣體的流入阻抗由大至小變化。

   8 種基板黏合裝置，其特徵在於在密閉腔室内將兩塊 基板黏合的基板黏合裝置中，包含： 與所說的腔室連接對腔室内抽真空的泵；及 使此泵的吸入能力變化的一控制手段。 9、根據申請專利範圍第8項所述的基板黏合裝置，其特徵 在於其中所說的控制手段能控制所說的吸入能力由小到大 的變化。

   第37頁 583428 六、申請專利範圍 1 ^根據申請專利範圍第8項所述的基板黏合裝置，其特 =^於其中所說的控制手段，在所說的兩塊基板黏合後控 1 /、所说的腔室内開口的恢復口相連的恢復用閥門，使流 入腔至内氣體的流入阻抗由大至小變化。 Y、根據申請專利範圍第10項所述的基板黏合裝置，其特 欲，於其中所说的腔室設有使從所說的恢復口向腔室内流 入氣流的方向發生變化的通氣窗結構。 1 2、一種基板黏合方法，其特徵在於在密閉腔室内對兩塊 基板黏合的基板黏合方法中，由以下步驟組成： 將一對基板以隔開方式相對設置在所說的腔室内的一第一 步驟； 此第步驟後，使與所說的腔室連接的泵以預定吸入能力 動作，開始對所說的腔室抽真空的一第二步驟； 經此第二步驟開始抽真空至經過預定時間後或者當所說的 腔室内壓力達到預定的壓力時，控制所說的泵、或泵的排 出閥門、或與泵和所說的腔室連接的配管上的閥門，使所 說的栗的吸入此力更加增大的一第三步驟； 此第三步驟後，在所說的腔室内將相對設置的所說的兩塊 基板黏合的一第四步驟； 此第四步驟後，控制與所說的腔室内開口的恢復口相連的 恢復用閥門，使氣體以預定的流入阻抗流入所說的腔室 内，讓所說的腔室内氣壓向大氣壓過渡的一第五步驟；及 此第五步驟後，將黏合的所說的兩塊基板從腔室内取出的 一第六步驟。 _ 1!

   第38頁 583428 六、申請專利範圍 1 3、根據申請專利範圍 徵在於其中所說的第五 口的恢復口相連的恢復 阻抗由大至小變化。 1 4、根據申請專利範圍 徵在於其中備有以預定 出器，所說的控制手段 對從腔室内抽真空開始 的腔室内壓力目標值之 對來自所說的壓力檢出 分存儲的壓力目標值進 基於所說的比較部分的 控制部分。 1 5、根據申請專利範圍 徵在於其中包含： 預先對從腔室内抽真空 對應的腔室内壓力目標 該第二步驟後，以預定 一第八步驟； 對所說的第八步驟中檢 中存儲的壓力目標值進 基於所說的第九步驟的 1 6、根據申請專利範圍 徵在於其中存儲在所說 國 ί 2項：述的基板黏合方法，其特 夕 過控制與所說的腔室内開 用閥門，#声入邮—』心至N r歼ί 使机入腔室内氣體的流入 第1項所述的基板黏合裝置，其特 間隔檢出腔室内壓力的壓力檢 後的、、、呈過時間和與該經 間關係進行存健的一存儲：J對應 /刀的壓力檢出值與所說的存儲部 行比較的一比較部分，·及 比較結果對閥門進行開關控制的一 第6項所述的基板黏合方法，其特 開始後的經過時間和與該經過時間 值之間關係進行存儲的第七步驟； 時間間隔檢出所說的腔室内壓力的 出的壓力檢出值與所說的第七步驟 行比較的一第九步驟；及 結果控制閥門開關的一第十步驟。 第1 4項所述的基板黏合裝置，其特 的存儲部分的、從腔室内抽真空開 第39頁 583428

   始後的經過時間和與該經過時間對應的腔室内壓力目標值 =間關係，壓力相對於預先設定的壓力範圍内經過時^的 壓力變化率，與壓力相對於所說的設定壓力範圍外經過 間的壓力變化率相比，是減小的關係。 17、根據申請專利範圍第〗6項所述的基板黏合裝置，其特 徵在於其中所說的壓力範圍，處於1〇〇〇Pa至4〇〇Pa範圍 内。 1 8、根據申請專利範圍第i 5項所述的基板黏合方法，其特 徵在於其中所說的存儲的腔室内的抽真空開始後的經過時 間和與該經過時間對應的腔室内壓力目標值之間關係，壓 力相對於預先設定的壓力範圍内經過時間的壓力變化率， 與壓力相對於所說的設定壓力範圍外經過時間的壓力變化 率相比，是減小的關係。 1 9、根據申請專利範圍第1 8項所述的基板黏合方法，其特 徵在於其中所說的壓力範圍處於1〇〇〇 pa至4〇〇 Pa範圍内。

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