TWI228612B - Sticking device for flat panel substrate - Google Patents

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TWI228612B
TWI228612B TW092109283A TW92109283A TWI228612B TW I228612 B TWI228612 B TW I228612B TW 092109283 A TW092109283 A TW 092109283A TW 92109283 A TW92109283 A TW 92109283A TW I228612 B TWI228612 B TW I228612B
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Toshio Sekigawa
Akiyoshi Yokota
Ichiro Ishizaka
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Shinetsu Eng Co Ltd
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Description

1228612 玖、發明說明 〔發明所屬之技術領域〕 本發明係關於,在例如液晶顯示器(LCD)或電漿顯示器 (PDP)等的平面顯示器之製造過程中,用來將該顯示器所使 用之兩片基板實施對位(位置對準)並貼合之平面顯示器用基 板之貼合裝置。 詳而言之,與本發明有關之平面顯示器用基板之貼合 裝置,係將分別在上下一對保持板被保持成可拆裝之二片 基板在真空中重疊,使其等相對地進行ΧΥ0方向之調整移 動而進行基板彼此間之對位,以兩基板之內外所產生之氣 壓差來緊壓至間隔既定間隙爲止。 〔先前技術〕 以往,作爲這種平面顯示器用基板之貼合裝置,例如 參照日本專利特開平6 - 34983號公報(第4頁、圖1、圖4 、圖5),係藉由使上下一對的保持板互相接近,在兩保持 板間透過密封材來形成密閉空間,將該密閉空間內實施減 壓吸引而到達既定真空度後,使一保持板相對於另一保持 板進行水平方向之位移微調,藉此使兩基板(玻璃基板)正確 對位後,使密閉空間內回復大氣壓,利用兩基板間的密閉 空間內之氣壓與大氣壓間之壓差,來對兩基板施以加壓。 又參照日本專利特開2001 - 5405號公報(第3、4頁、 圖1、圖2),其揭示出另一貼合裝置,係以包圍一對加壓 板的方式將一對真空室單元配設成可沿Z方向分離,在架 台上面透過ΧΥ0台將下室單元支持成可在ΧΥΘ方向進行 1228612 移動調整,將兩真空室單元接合而在形成真空室(密閉空間) 之狀態下進行真空吸引,藉此使該真空室的內部形成真空 狀態,且在維持密閉狀態下以ΧΥΘ台使上下室單元相對地 在ΧΥΘ方向移動,藉以從真空室外部來使兩基板彼此間進 行高精度的對位。 又,該ΧΥΘ台,係配設有藉由驅動馬達來在X軸方 向進行往復移動之X台、藉由另一驅動馬達來在γ軸方向 進行往復移動之Y台,並透過轉動軸承,而在Y台上配設 有藉由另一驅動馬達而相對Y台進行水平轉動之β台。 〔發明內容〕 另一方面,近年來在液晶用基板之貼合裝置方面,隨 著TFT玻璃及CF玻璃之不斷大型化,現在已開始製造邊 長超過1000mm者,這種玻璃基板在進行對位時,其在XY <9方向之移動量目前爲約20 μ m〜50//m左右,就算是邊長 超過1000mm之大型玻璃基板,其移動量也不致超過數百 μ m。 然而,這種習知的平面顯示器用基板之貼合裝置,係 使用ΧΥ0台來作爲兩基板彼此間之對位機構,現存之XY 0台,基本上是爲了以mm單位以上在ΧΥ0方向移動而進 行設計者,特別是像基板之對位般僅數百//m以下的移動 量,還不到其轉動軸承之轉動體轉一圈的量,當反覆進行 每次僅數百//m以下的移動量之基板對位時,因潤滑不足 會造成滑動部的摩耗,如此會產生耐久性變差的問題。 又,上述ΧΥΘ台上所形成的密閉空間,爲了獲得能承 1228612 受既定真空度的構造,其重量須加重,如此亦會造成ΧΥΘ 台的滑動部之容易摩耗,爲予以防止,則有必須實施頻繁 的保養作業之問題。 又,在ΧΥ0台之構造上,因裝置整體大型化且變重, 故同時有製造成本及運送成本上昇之問題。 且伴隨最近基板的大型化傾向,裝置不斷地大型化, 而上述問題則變得越來越明顯。 本發明的請求項1所記載之發明,其目的在於,不須 使用ΧΥΘ台即可在真空中從外部使兩基板順暢地進行ΧΥ 0移動並對位。 請求項2所記載之發明,除請求項1之發明目的外, 其目的還包括,使位置調整機構的構造簡單化、使定位用 移動機構之驅動源小型化。 請求項3所記載之發明,除請求項1之發明目的外, 其目的還包括,使位置調整機構的構造簡單化。 請求項4所記載之發明,除請求項1、2或3之發明目 的外,其目的還包括,使高精度的對位成爲可能。 爲了達成前述目的,本發明之請求項1之發明,其特 徵在於,係具備:移動密封機構,將兩保持板之相對向的 周緣部間維持密閉狀態,並將兩保持板支持成可相對地在 ΧΥΘ方向移動;位置調整機構,自移動密封機構往兩保持 板之任一方架設,可伴隨兩保持板在ΧΥΘ方向上之相對的 調整移動而往相同方向移動,且在ζ方向具有高剛性;昇 降機構,用來使兩保持板往互相接近的方向移動,而在兩 1228612 保持板間區隔出圍繞兩基板之密閉空間;以及定位用移動 機構,配設於密閉空間外,用來在密閉空間維持真空狀態 下使兩保持板在ΧΥ0方向上進行相對地調整移動;藉由以 定位用移動機構使兩保持板在ΧΥ0方向上進行相對地調整 移動,利用該位置調整機構之移動來使兩基板相對地在XY 0方向上進行對位。 請求項2之發明,係在請求項1之發明構成中另加上 ,該位置調整機構係由朝Z方向延伸之大致平行的複數構 件所構成,該等構件之一端部係互相接合,而另一端部則 分別接合於移動密封機構及兩保持板之任一方,將複數構 件之至少一部分支持成可在ΧΥΘ方向變形。 在此,將複數構件之至少一部分支持成可在ΧΥ0方向 變形之構造,例如係使用將複數個可動棒連結成彎曲自如 之連桿機構等而使複數構件之至少一部分可彎曲變形,但 不限於此,其同時包含,不使用這種機構,而將複數構件 之至少一部分用可彈性變形之構件支撐,利用其撓性來進 行變形者。 請求項3之發明,係在請求項1之發明構成中另加上 ,該位置調整機構係將彈性片與金屬板交互積層並進行接 著而成之積層體。 請求項4之發明,係在請求項1、2或3之發明構成中 另加上,將該定位用移動機構連接於上方保持板’將上方 保持板支撐成可在ΧΥΘ方向進行調整移動’將下方保持板 支撐成具有高剛性且無法在ΧΥΘ方向移動。 10 1228612 請求項1之發明的作用,係藉由移動密封機構將兩保 持板之周緣部間維持密閉狀態並將密閉空間內維持真空狀 態下,用配設於密閉空間外之定位用移動機構來使兩保持 板在ΧΥ0方向進行相對地調整移動,藉此使位置調整機構 往相同的方向移動,以進行兩基板彼此間之對位,利用該 位置調整機構所具備之Z方向上的高剛性,使兩保持板之 周緣部間保持既定間隔,藉此使移動密封機構所承受之支 承阻力保持在適當値。 請求項2之發明的作用,除了請求項1所記載的發明 之作用外尙包含,就算定位用移動機構所產生之驅動負荷 小,仍能使構成位置調整機構之複數構件的至少一部分在 ΧΥ0方向順暢地進行變形。 請求項3之發明的作用,除了請求項1所記載的發明 之作用外尙包含,藉由在將密閉空間內維持真空狀態下用 定位用移動機構來使兩保持板在ΧΥΘ方向進行相對地調整 移動,利用分別積層於各金屬板間之彈性片之彈性變形來 使兩基板相對地在ΧΥ0方向上進行對位。 請求項4之發明的作用,除了請求項1、2或3所記載 之發明作用以外尙包含,下方保持板不致追隨上方保持板 而移動。 [實施方式] 以下,根據圖式來說明本發明之實施例。 本實施例,如圖1〜圖4所示之上方保持板1,係懸吊 成可在Z方向(上下)往復移動且可在ΧΥ0(水平)方向上進 11 1228612 行調整移動之上定盤;下方保持板2,係被架台9支撐成無 法往Z方向及XY 6»方向移動而具有高剛性之下定盤。使分 別保持於上方保持板1及下方保持板2之對向面上的二片 玻璃製基板A、B在真空環境氣氛中重疊,使兩基板在XY 0方向上進行相對地調整移動,藉此進行兩基板A、B之 粗對位及微對位(位置對準)後,以兩基板A、B之內外所產 生之氣壓差來將兩基板A、B緊壓至間隔既定間隙爲止。 在基板A、B之對向面之任一方,圖示例係沿著下方 基板B表面周緣部,例如將線狀的接著劑C(液晶密封用密 封材)塗布成封閉的框狀,在其內部充塡液晶(未圖示),視 需要並撒布多數個間隙調整用間隔物(未圖示)。 上方保持板1及下方保持板2,例如由金屬或陶瓷等的 剛體所構成,在彼此之對向面的中央部,作爲將兩基板A 、B保持成無法移動之保持機構3,本實施例的情形係配設 有:從鑽設之複數個吸引孔例如用真空泵等的吸引源(未圖 示)進行吸引之吸引吸附機構3a、3a,以及,用來輔助真空 中的吸附保持之一對靜電吸附機構3b、3b。 該等吸引吸附機構3a、3a之吸引源與靜電吸附機構3b 、3b之電源,係被控制器(未圖示)控制其動作,從載置兩 基板A、B之初期狀態開始進行吸引吸附及靜電吸附,在 兩基板A、B之微對位完成後解除任一方、本實施例爲解 除上方基板A之靜電吸附’當後述之密閉空間S回復大氣 壓後,解除下方基板B之吸引吸附及靜電吸附,返回初期 狀態。 12 1228612 該保持機構3不限於上述者,例如只要爲低真空即可 ,能以利用真空壓差之真空吸附機構來取代靜電吸附機構 3b 、 3b ° 又’在上方保持板1之周緣部1 a與下方保持板2之緣 部2a之間,將兩者支持成兩者間維持密閉狀態且能在XY 0方向上進行相對地移動之移動密封機構4,係以圍繞兩基 板A、B的方式設成環狀。 圖不例的情形,由於兩基板A、B呈矩形,故移動密 封機構4係形成平面框狀,但不限於此,例如像晶圓般當 兩基板A、B爲圓形時,則形成順沿其外周之相似的形狀 〇 該移動密封機構4,本實施例的情形係具備:配合上方 支持板1及下方支持板2的平面形狀之截面圓形或矩形的 移動塊4a,裝設於移動塊4a的上面、可和上方支持板1之 周緣部la接觸或分離之例如0型環等的在Z方向可彈性變 形之環狀密封材4b,裝設於移動塊4a的下面、和下方支持 板2的周緣部2a經常接觸、可在ΧΥΘ方向上移動之例如 0型環等的環狀真空密封件4c。 該真空密封件4c,視需要可使用例如真空潤滑油。 又,圖示例中,在上方支持板1之周緣部la,以和其 形成一體的方式突設有僅在Z方向和移動塊4a的上面嵌合 之卡合部4a,從卡合部4d下面到移動塊4a上面介設有單 重的環狀密封材4b,從移動塊4a下面到下方支持板2的周 緣部2a介設有雙重的真空密封件4c,但不限於此,雖未圖 13 1228612 示出,但以和單重的環狀密封材4b在Z方向重疊的方式僅 保留內周側的真空密封件4c,而刪除外周側的真空密封件 4c亦可。 又,從移動密封機構4到上方支持板1及下方支持板2 之任一方,係架設有位置調整機構5,其可伴隨上方支持板 1及下方支持板2之ΧΥ0方向上的相對調整移動而往相同 方向移動,且在Z(上下或鉛垂)方向具有高剛性。 本實施例的情形,該位置調整機構5係由延伸於Z方 向之大致平行的複數構件所構成,其等的一端部互相接合 ,另一端部則分別接合於上方支持板1及下方支持板2的 任一方,該等複數構件之至少一部分被支持成僅可在ΧΥ0 方向上進行變形。 詳而言之,前述複數構件如圖1〜3所示般係具備:從 移動塊4a之底面向下方支持板2懸垂之中心構件5a,包圍 中心構件周圍而懸垂於下方支持板2底面之周圍構件5b, 接合並支撐中心構件及周圍構件的下端部之連結構件5c。 藉由在上方支持板1及下方支持板2的外周配置複數組的 該等構件所一體化而成之單元,上方支持板1及移動塊4a 的重量等之力量,將作用於中心構件5a與下方支持板2之 接合部分、中心構件5a及周圍構件5b分別與連結構件5c 之接合部分,如此就不會過度作用於移動密封機構4之真 空密封件4c。 特別是圖1〜3及圖4所示之例中,中心構件5 a係形成 軸方向(Z方向)具有高剛性且在XY <9方向無法變形之圓柱 14 1228612 狀,其插通於下方支持板2周緣部2a上所鑽設之通孔2b 而能在XY (9方向移動,在該中心構件5a之周圍,配置有 複數根(圖示例爲4根)之例如連桿機構所構成之在ΧΥ0方 向可進行彎曲變形之周圍構件5b。又例如是使用球窩關節 等來作爲該等連桿機構之下端部及上端部所使用之彎曲構 件5bl,又連結構件5c是形成圓板狀。 在上方支持板1,爲了在上方支持板1及下方支持板2 間夾持移動密封機構4而區隔出圍繞兩基板A、B之密閉 空間S,例如連結有上下驅動用汽缸或千斤頂等所構成之 昇降機構6。 該昇降機構6,係用控制器(未圖示)來控制其動作,在 載置基板A、B之初期狀態,如圖4(a)所示使上方支持板1 待機於上限位置,當基板A、B之載置完成後,如圖1之 實線及圖4(b)所示使上方支持板1下降,在其與下方支持 板2間區隔出圍繞兩基板A、B之密閉空間S,當兩基板A 、B之微對位完成後,或當後述之密閉空間S回復大氣壓 後,使上方支持板1上昇而返回初期狀態。 ' 又,有別於昇降機構6而另外設置基板間隔調整機構 ,其用來使上下方支持板1、2之任一方或兩方往Z方向平 行移動而調整兩基板A、B之間隔。 該基板間隔調整機構,在本實施例的情形,係在周方 向等間隔地配設於上方支持板1之周緣部la所突設之卡合 部4d前端、與和該前端嵌合之移動塊4a的上面之間、即 複數個例如線性致動器等在Z方向可伸縮動之驅動體4e… 15 1228612 ,藉由將該等驅動體4e…在Z方向縮短化而使環狀密封件 4b在Z方向進行壓縮變形,被昇降機構6拉近之兩基板A 、B,即可進一步拉近至其間被環狀接著劑C封閉之位置。 該等驅動體4e…的動作也是被控制器(未圖示)所控制 ,在初期狀態如圖4(a)所示在Z方向延伸,當兩基板A、B 之粗對位完成後如圖4(c)所示進行縮短,當兩基板A、B之 微對位完成後、或當後述之密閉空間S回復大氣壓後,則 伸長而返回初期狀態。 又,在該密閉空間S,係和圖1之符號7所示之配設 於外部之例如真空泵相連,而設置使該密閉空間S內之氣 體、即本實施例之空氣進出而到達既定真空度之吸氣機構 〇 該吸氣機構7之動作係被控制器(未圖示)所控制,藉由 上方支持板1與下方支持板2之拉近移動而形成密閉空間 S後,從該密閉空間S開始進行吸氣,當兩基板A、B之微 對位完成後則供給密閉空間S空氣而使其回復大氣壓。 又,在密閉空間S之外側配設定位用移動機構8,其 用來將密閉空間S維持真空狀態並使上方支持板1與下方 支持板2在ΧΥ0方向進行相對地調整移動。 本實施例的情形,該定位用移動機構8如圖1所示係 具備:用來使上方支持板1在XY 0方向移動之例如凸輪或 致動器等所構成之驅動源8a,及用來檢測兩基板A、B上 的標記之顯微鏡與攝影機所組成之檢測器8b。根據該檢測 器8b所輸出之資料來使驅動源8a作動,藉此將移動塊4a 16 1228612 及與其連結之上方支持板1往ΧΥΘ方向推動,而使保持於 該上方支持板1之上方基板Α進行粗對位與微對位。 在圖示例的情形,如圖2所示,係對移動密封機構4 之移動塊4a設置3個驅動源8a。 接著,依製程順序來說明該平面顯示器用基板之貼合 方法。 首先,如圖4(a)所示,在上方支持板1及下方支持板2 之相對面上,分別預對準並載置上方基板A、事先塗有接 著劑C且充塡入液晶之下方基板B,藉由吸引吸附機構3a 、3a及靜電吸附機構3b、3b將兩基板A、B吸附保持成無 法移動。 之後,藉由昇降機構6之作動如圖4(b)所示使上方支 持板1與下方支持板2互相接近,使上方支持板1周緣部 la所突設之卡合部4d密合於移動塊4a上的環狀密封件4b ,以在上方支持板1與下方支持板2間區隔出圍繞兩基板 A、B之密閉空間S。 在此同時,兩基板A、B,係藉由上方支持板1與下方 支持板2之接近移動,而拉近至既定間隔,在此狀態下隔 著1mm左右的間隙而對峙。 但,基板B上所塗布之環狀接著劑C並未接觸另一基 板A,故兩基板A、B間係與密閉空間S連通。 之後,藉由吸氣機構7之作動從密閉空間S抽出空氣 而到達既定真空度,同時從兩基板A、B間抽出空氣而形 成真空。 17 1228612 在此狀態下,藉由定位用移動機構8之作動使上方支 持板1與下方支持板2在ΧΥ0方向進行相對地調整移動, 而進行兩基板A、B之粗對位。 接著,當密閉空間S到達既定真空度時,藉由密閉空 間S與上方支持板1與下方支持板2所承受的大氣壓間之 壓差,將產生使上方支持板1與下方支持板2更加接近的 力量。然而,藉由基板間隔調整機構之驅動體4e···的縮短 動作,如圖4(c)所示雖然卡合部4d或上方支持板1周緣部 la與移動塊4a上面變得更接近,但其間仍保持所設定的間 隔,而不致使環狀密封件4b壓縮變形或完全壓扁。 藉此,在另一基板A拉近至既定距離的狀態下,藉由 定位用移動機構8之作動,以進行兩基板A、B之微對位( 這時稱爲基板非接觸微對位),或,如圖所示使另一基板A 更接近而接觸基板B上所塗布的環狀接著劑C,而在兩者 間形成密封空間之狀態下,藉由定位用移動機構8之作動 來進行兩基板A、B之微對位(這時稱爲基板接觸微對位)。 在此,依圖4來詳細說明對位(粗對位、微對位)動作時 ,係從圖4(a)所示之兩基板A、B的對峙狀態,藉由昇降機 構6之作動而使上方支持板1與下方支持板2接近時,如 圖4(b)所示當突設於上方支持板1周緣部la之卡合部4d 密合於環狀密封件4b時,上方支持板1之卡合部4d與移 動塊4a之上面將在Z方向上互相嵌合,這兩者在XY (9方 向的移動係形成一體化。 又在移動塊4a底面與下方支持板2周緣部2a之間, 18 1228612 係藉由經常與下方支持板2周緣部2a接觸之真空密封件4c 、構成位置調整機構5的複數構件、即接合於移動塊4a底 面之中心構件5a、接合於下方支持板2周緣部2b底面之周 圍構件5b、及接合其等的下端部之連結構件5c等,而被支 持成隔著1 mm以上的間隔。 於是,爲了使上方支持板1與下方支持板2在ΧΥ0方 向進行相對地移動調整而使位定用移動機構8之驅動源8a 動作時,如圖1之實線及圖4(b)之二點虛線所示,藉真空 密封件4c而使密閉空間S維持真空狀態下,移動塊4a及 與其連結之上方支持板1係相對於下方支持板2往ΧΥ0方 向移動。 亦即,若用定位用移動機構8之驅動源8a將移動塊4a 往ΧΥ0方向推動,藉由使位置調整機構5之周圍構件5b 往相同方向變形,中心構件5a及移動塊4a將平行移動, 而使連結於移動塊4a之上方支持板1可往XY 0方向移動 ,利用中心構件5a所具備之Z方向的高剛性,由於可在耐 上方支持板1與下方支持板2所承受之大氣壓下將移動塊 4a底面與下方支持板2周緣部2a間保持既定間隔,而能將 真空密封件4c所承受之滑動阻力保持在適當値。 其結果,不須使用ΧΥ0台,即可在真空中從外部使兩 基板A、B順暢進行ΧΥ0移動而完成高精度的對位(粗對 位、微對位)。 又在本實施例的情形,位置調整機構5之延伸於Z方 向之大致平行的複數構件之至少一部分、即周圍構件5b, 19 1228612 例如是採用連桿機構等而被支持成可往χγθ方向變形,故 定位用移動機構8之驅動負荷變小’而能使複數構件5a、 5b之至少一部分順暢地往XY 6»方向變形。 其結果,可將位置調整機構5的構造簡單化,而有使 定位用移動機構8的驅動源8a小型化的好處。 又,依據上述位置調整機構5的構造,由於沒有會伴 隨ΧΥ0方向的調整移動而產生摩擦接觸的部分,因該摩擦 接觸所造成的塵粒不致產生,而能防止因對位中的塵粒而 對兩基板A、B造成不良影響。 又,構成位置調整機構5之複數構件的構造,並不限 於圖示者,可往XY <9方向變形之周圍構件5b,除上述連 桿機構外,例如圖5(a)、(b)所示配置可彈性變形之圓筒體 5b’ ,或配置複數根可彈性變形之柱、線等所構成之彈性 桿材5” ,或相反地使周圍構件5b形成高剛性而變成無法 往XY (9方向變形、但使中心構件5a能往ΧΥ0方向變形等 等,就算採用其他構造也能獲得同樣的作用。 如此般使複數構件的至少一部分由可彈性變形的構件 製成,利用其撓性來進行變形時,可謀求構造簡單化及製 造成本的降低,同時由於沒有會伴隨ΧΥ0方向的調整移動 而產生摩擦接觸的部分,故可完全防止因該摩擦接觸所造 成的塵粒產生。 又只要將定位用移動機構8連結於上方支持板1,並使 下方支持板2具備高剛性,則下方支持板2將不致追隨上 方支持板1之移動而能達成高精度的對位。 20 1228612 又,如上述般完成粗對位及微對位後,在兩基板A、B 接近至既定距離而進行微對位之基板非接觸微對位的情形 ,係使兩基板A、B更加接近而在兩者間形成密封空間, 但在基板接觸微對位的情形則保持原狀態下,解除上方之 靜電吸附機構3b之吸附,藉由吸氣機構7之作用將空氣吸 入密閉空間S內而使其環境氣氛回復大氣壓。 藉此,如圖4(d)所示上方基板A會離開上方支持板1 ,而透過接著劑C載置於下方基板B上,藉由兩基板A、 B間所形成之密封空間的壓力與大氣壓之壓差,將兩基板 A、B均等地緊壓,而形成既定的間隙。 又,在進行上述粗對位前的時點,具體而言在載置兩 基板A、B時只要以適當狀態來封入適當量的液晶,藉由 使密閉空間S內之環境氣氛回復大氣壓,利用兩基板A、B 內外所產生之氣壓差即可進行均等的緊壓,而在封入液晶 的狀態下形成既定間隙,如此不須在後製程注入液晶即可 製作出液晶面板。 之後,使密閉空間S回復大氣壓,藉由昇降機構6之 作動使上方支持板1與下方支持板2分離而打開密閉空間 S,取出對位後的兩基板A、B,重複上述動作。 本發明之其他實施例係顯示於圖6及圖7中。 圖6所示者,前述移動密封機構4,係僅由移動塊4a 、環狀密封材4b及環狀真空密封件4c所構成,在上方支 持板1周緣部la與移動塊4a的上面間,等間隔地配設有 複數個例如線性致動器等在Z方向可伸縮動之基板間隔調 21 1228612 整機構4f,藉由伸長該等基板間隔調整機構4f···,而使上 方支持板1周緣部la與移動塊4a的上面在ΧΥ0方向的移 動上卡合成一體,且上方支持板1周緣部la與移動塊4a 的上面之間隔係接近至兩基板A、B間被環狀接著劑C封 閉之距離,除前述構成與圖1〜5所示之實施例不同外,其 他構成均與圖1〜5所示之實施例相同。 又,圖示例中,係將基板間隔調整機構4f…配置成從 上方支持板1周緣部la朝向移動塊4a上面,但相反地將 其配置成從移動塊4a上面朝向上方支持板1周緣部la亦 可。 接著,如圖6之一點鏈線所示,藉由千斤頂所構成之 昇降機構6向上移動上方支持板1而使其與移動塊4a分離 後,載置基板A、B,之後如圖6之實線所示,向下移動上 方支持板1而藉由基板間隔調整機構4f…使其與移動塊4a 卡合成在ΧΥ0方向的移動上爲一體,如此形成圍繞兩基板 A、B之密閉空間S。 在此狀態下,藉由定位用移動機構8之馬達所組成的 驅動源8a之作動而使凸輪8旋動,使架設於移動塊4a與 下方支持板2間之彈簧8c伸縮,藉此如兩點鏈線所示般, 移動位置調整機構5而使上方支持板1及移動塊4a,相對 於下方支持板2進行ΧΥ0方向之調整移動,而完成兩基板 A、B間之粗對位。 之後,藉由縮短基板間隔調整機構4f…,使上方支持 板1與下方支持板2更加接近,在此狀態下同樣進行上述 22 1228612 般之上方支持板1與下方支持板2在ΧΥΘ方向上之相對調 整移動,而完成兩基板A、Β間之微對位。 因此,圖6所示者,可和圖卜5所示之實施例獲得同 樣的作用。 特別是圖示例的情形,係在上方支持板1與下方支持 板2之上下外側面分別設置向外側鼓出之外壁lb、2c,以 區隔出空間部lc、2d,並在空間部lc、2d分別以配管連接 吸氣機構Id、2e,藉由使各內部達到既定真空度,利用兩 基板A、B內外所產生之氣壓差來緊壓至既定間隙時,大 氣壓將僅施加於空間部lc、2d之外壁lb、2c而不致施加 於上方支持板1與下方支持板2,故可防止大氣壓所造成之 變形。 又,用來使密閉空間S形成既定真空度之吸氣機構7 ,係在上方支持板1與下方支持板2、與安裝於其之板狀靜 電吸附機構3之間分別形成間隙3c、3c,利用該間隙3c、 3c,可防止密閉空間S內之空氣僅往單方向流動所造成之 不良影響。所稱不良影響,例如包含所保持之兩基板A、B 產生傾斜、事先充塡於下方基板B上之液晶飛散等等。 圖7所示者,前述位置調整機構5係橡膠等的薄彈性 片5d與鋼板等的金屬板5e交互積層、接著而成形出之積 層體,除該構成與圖1〜圖5或圖6所示之實施例不同外, 其他構成均和圖1〜圖5或圖6所示之實施例相同。 作爲上述彈性片5d,爲了維持高強度及彈性並減少長 期潛變(粘彈性),例如可使用高純度的天然橡膠或矽橡膠等 23 1228612 的彈性體,圓族將這種彈性片5d與鋼板等的金屬板5e交 互積層並進行硫化成形,即可在維持極大z方向的剛性與 負荷支撐能力下,同時在水平方向具有柔軟的剪切剛性。 因此,圖7所示者,相較於圖1〜圖5或圖6所示之實 施例,係具備位置調整機構5的構造更簡單、製造成本更 低之好處。 又,前述實施例中所例示的情形,上方保持板1係懸 吊成可在Z方向(上下)往復移動且可在ΧΥ6» (水平)方向上 進行調整移動之上定盤;下方保持板2,係被架台9支撐成 無法往Z方向及ΧΥ0方向移動而具有高剛性之下定盤。但 並不限於此,相反地,將上方保持板1支撐成無法往Z方 向及ΧΥΘ方向移動,將下方保持板2支撐成可在Z方向往 復移動且可在XY 0方向進行調整移動亦可。此外,上下保 持板1、2,只要是能以拆裝自如的方式來保持二片基板A 、B者即可,也可以採用其他的構造。 又雖然是例示出在真空環境氣氛中進行對位的情形, 但不限於此,在特殊氣體環境氣氛中進行對位的情形也是 同樣的。 又,基板A、B之保持機構3、移動密封機構4、位置 調整機構5、昇降機構6、吸氣機構7、定位用移動機構8 ,並不限於圖示之構造,只要具備同樣作用者,則也能採 用其他構造。 又,取代移動密封機構4之真空密封件4c,而使用磁 性流體式真空密封件亦可。 1228612 如以上所說明,本發明之請求項1所記載之發明,係 藉由移動密封機構將兩保持板之周緣部間維持密閉狀態並 將密閉空間內維持真空狀態下,用配設於密閉空間外之定 位用移動機構來使兩保持板在ΧΥΘ方向進行相對地調整移 動,藉此使位置調整機構往相同的方向移動,以進行兩基 板彼此間之對位,利用該位置調整機構所具備之Z方向上 的高剛性,使兩保持板之周緣部間保持既定間隔,藉此使 移動密封機構所承受之支承阻力保持在適當値,因此不用 ΧΥ0台即可在真空中從外部使兩基板順暢進行XY <9移動 而完成對位。 因此,相較於以往之使用ΧΥΘ台來作爲兩基板彼此間 之對位機構者,可使位置調整機構之構造小型化,藉此可 減少摩耗而提高反覆對位時的耐久性,且保養變容易,又 能謀求輸送成本之降低。 請求項2之發明,除了請求項1所記載的發明之效果 外尙包含,就算定位用移動機構所產生之驅動負荷小,仍 能使構成位置調整機構之複數構件的至少一部分在ΧΥ0方 向順暢地進行變形,因此,能在達成位置調整機構構造之 簡單化下,同時將定位用移動機構之驅動源小型化。 因此,能謀求製造成本之減低,且沒有會伴隨XY 0方 向的調整移動而產生摩擦接觸的部分,因該摩擦接觸所造 成的塵粒不致產生,而能防止因對位中的塵粒而對兩基板 A、B造成不良影響。 請求項3之發明,除了請求項1所記載的發明之效果 25 1228612 外尙包含,藉由在將密閉空間內維持真空狀態下用定位用 移動機構來使兩保持板在χυθ方向進行相對地調整移動’ 利用分別積層於各金屬板間之彈性片之彈性變形來使兩基 板相對地在ΧΥΘ方向上進行對位,而能使位置調整機構之 製造簡單化。 因此,能謀求製造成本之降低。 請求項4之發明的效果,除了請求項1、2或3所記載 之發明效果以外尙包含,下方保持板不致追隨上方保持板 而移動,因此能達成高精度的對位。 < 〔圖式簡單說明〕 (一) 圖式部分 圖1係顯示本發明的一實施例之平面顯示器用基板之 貼合裝置之縱截前視圖。 圖2係沿圖1的(2) - (2)線之橫截俯視圖。 圖3係位置調整機構之擴大立體圖。 圖4(a)〜(d)係顯示平面顯示器用基板之貼合方法的局部 製程之說明圖。 圖5(a)、(b)係顯示位置調整機構的變形例之擴大立體 圖。 圖6係顯示本發明的其他實施例之平面顯示器用基板 之貼合裝置之縱截前視圖。 圖7係顯示本發明的其他實施例之平面顯示器用基板 之貼合裝置之縱截_視圖。 (二) 元件代表符號 26 1228612 A、B 基板 C 接著劑 S 密閉空間 1 上方保持板 la、2a 周緣部 2 下方保持板 2b 通孔 3 保持機構 3a 吸引吸附機構 3b 靜電吸附機構 4 移動密封機構 4a 移動塊 4b 環狀密封材 4c 真空密封件 4d 卡合部 4e 驅動體 5 位置調整機構 5a 中心構件 5b 周圍構件 5c 連結構件 5d 彈性片 5e 金屬板 6 昇降機構 7 吸氣機構
27 1228612 8 定位用移動機構 8a 驅動源 8b 檢測器 9 架台
28

Claims (1)

1228612 拾、申請專利範圍 1、 一種平面顯示器用基板之貼合裝置,係將分別在上 下一對保持板被保持成可拆裝之二片基板在真空中重疊, 使其等相對地進行ΧΥΘ方向之調整移動而進行基板彼此間 之對位,以兩基板之內外所產生之氣壓差來緊壓至間隔既 定間隙爲止,其特徵在於,係具備: 移動密封機構,將兩保持板之相對向的周緣部間維持 密閉狀態,並將兩保持板支持成可相對地在ΧΥ0方向移動 j 位置調整機構,自移動密封機構往兩保持板之任一方 架設,可伴隨兩保持板在XY <9方向上之相對的調整移動而 往相同方向移動,且在Z方向具有高剛性; 昇降機構,用來使兩保持板往互相接近的方向移動, 而在兩保持板間區隔出圍繞兩基板之密閉空間;以及 定位用移動機構,配設於密閉空間外,用來在密閉空 間維持真空狀態下使兩保持板在XY (9方向上進行相對地調 整移動; 藉由以定位用移動機構使兩保持板在ΧΥ0方向上進行 相對地調整移動,利用該位置調整機構之移動來使兩基板 相對地在ΧΥ0方向上進行對位。 2、 如申請專利範圍第1項之平面顯示器用基板之貼合 裝置,其中,該位置調整機構係由朝Z方向延伸之大致平 行的複數構件所構成,該等構件之一端部係互相接合,而 另一端部則分別接合於移動密封機構及兩保持板之任一方 29 1228612 ,將複數構件之至少一部分支持成可在ΧΥ0方向變形。 3、 如申請專利範圍第1項之平面顯示器用基板之貼合 裝置,其中,該位置調整機構係將彈性片與金屬板交互積 層並進行接著而成之積層體。 4、 如申請專利範圍第1〜3項中任一項之平面顯示器用 基板之貼合裝置,其中,將該定位用移動機構連接於上方 保持板,將上方保持板支撐成可在XY <9方向進行調整移動 ,將下方保持板支撐成具有高剛性且無法在ΧΥ0方向移動 ί合壹、圖式 如次頁
30
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