TWI462665B - 黏附性吸座及基板結合設備 - Google Patents

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Description

黏附性吸座及基板結合設備
本發明之一或一以上實施例為有關在基板結合上使用黏附性吸座。
一液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)可藉由在薄膜電晶體(thin film transistor,TFT)基板及一塗覆有螢光材料之彩色濾光片(color filter,CF)基板間注入而形成。一密封劑可施用於基板周緣表面以防止滲漏。在密封前，在基板間可置入襯墊以維持在其間之間隙。然而，在結合基板的製程期產生的問題，該些問題可能造成LCD在製造上頗昂貴或操作時的不可靠。
本發明提供一種基板結合裝置，其包含：一第一室、一第二室、一黏附性模組以及一升降模組，該第一室包括一第一表面板，該第一表面板上係支撐一第一基板；該第二室與該第一室相隔且包括一第二表面板，該第二表面板上係支撐一將結合至該第一基板的第二基板；該黏附性模組提供於該第一表面板上且包括複數個托住該第一基板之黏附性橡膠區域；及該升降模組以升降該些黏附性橡膠區域之至少一者。
本發明提供一種黏附性吸座，其包含：一黏附性模組， 該黏附性模組包括複數個黏附性橡膠區域；及一升降模組，用以升降該些黏附性橡膠區域之至少一者。
一液晶顯示器(LCD)可藉由將TFT及CF基板結合在一起而形成。一液晶材料接著注入基板間。此結合製程為決定LCD品質之最重要的製程之一，且通常經由具有一為真空之室的裝置進行。
結合裝置之一型式為包括二靜電吸座(electrostatic chucks,ESC)在室中彼此相對配置以托住各自的基板。此裝置藉由引導靜電吸座彼此接近而操作，同時精密的維持吸座之平行性。此結合製程在當吸座為此位置時進行。
用於支撐基板之靜電吸座之製造為包括一金屬圖案於一聚醯亞胺膜上。使用此型式之吸座增加成本。再者，此塗覆在每一吸座表面之聚醯亞腔膜可因在基板結合製程期間產生之粒子破壞。此造成製造出較不理想之LCD。
第1圖顯示基板結合裝置的一實施例，其可克服至少一此些缺點。此裝置包括一第一室100及一第二室200。此第一室由一升降器300支撐及上下移動。此第二室固定於第一室之下。
第一室100包括支撐第一基板S1之黏附性吸座110，及第二室包括支撐第二基板S2之基板吸座210。黏附性吸 座110提供於第一室之第一表面板101上，且一基板吸座210提供於第二室之第二表面板201上。此基板吸座210可為一藉由靜電力靜電吸座(ESC)托住第二基板S2。
第一室亦包括多數個真空吸座120，其通過第一表面板101且可上下移動。當第一基板S1被帶入至第一室時，真空吸座120降至黏附性吸座110的底部。當真空吸座引導第一基板S1至黏附性吸座110時，真空吸座藉由真空托住及支撐第一基板。
第二室200包括多數個升降梢220，其通過第二表面板201且可上下移動。當第二基板S2被帶入至第二室時，此升降梢升至基板吸座210之頂部。在結合製程完成後，此升降梢升至基板吸座之頂部以由基板吸座210分離結合之面板。
在第一室100之頂部提供一照相機130。照相機拍照第一基板S1及第二基板S2之對準標示，及第二室200之底部提供一照明單元230以提供照相機光。照相機及照明單元共同合作以測定第一基板S1與第二基板S2是否位於精確的位置。
導引第一及第二室彼此接近以形成一氣密製程空間。可使一渦輪分子泵(turbo molecular pump,TMP)或一乾泵以在製程空間產生一真空。同時，此黏附性吸座110可由黏附力托住第一基板S1。
第2圖顯示第1圖基板結合裝置之一黏附性模組的平面圖，及第3圖顯示沿第2圖之線I－I’的剖面圖。如顯示於第2及3圖，黏附性吸座110可包括多數個黏附性模組124。
黏附性模組在第一表面板101上以一陣列形式排列。在陣列中排列的模組允許其等獨立操作。此亦允許模組可獨立替換、修復及維護。
每一黏附性模組包括多個黏附性橡膠區域126及127與一板129。此黏附性橡膠區域126及127例如可藉由固化(curing)10至75重量份之具有烯基鍵結至矽原子之有機聚矽氧(organopolysiloxane)、5至30重量份之有機氫矽氧(organhydrogenpolysiloxane)及一含有添加可固化催化劑之添加可固化矽橡膠組合物而獲得。
此黏附性橡膠區域126及127藉由經壓縮成型或射出成型，或依多種已知技術之任一者直接形成一外部形狀而形成。
依一實施例，此裝置可使用二種黏附性橡膠區域。在其他實施例中可使用不同種類、數目及/或形狀的黏附性橡膠區域。
此二黏附性橡膠區域126及127可區分為第一黏附性橡膠區域126及第二黏附性橡膠區域127。此第一黏附性橡膠區域可固定至板129，且第二黏附性橡膠區域127係安裝成可相對板129上下移動。
此外，第二黏附性橡膠區域127由設置在第一室頂部之升降模組131升起。第二黏附性橡膠區域上下移動以允許第一基板S1下墜至第二基板S2，故此基板可結合在一起。
當第一基板S1載入時(例如，藉由一機器裝置)，第二黏附性橡膠區域127托住及支撐第一基板S1，以致面對第一基板S1之第二黏附性橡膠區域表面平行於面對第一基板S1之第一黏附性橡膠區域126的表面。
第二黏附性橡膠區域係升起，以將第一基板S1墜於第二基板S2上以結合基板。亦即，在一第一基板S1接近第二基板S2的狀態中，第二黏附性橡膠區域127由升降模組131升起。第一基板S1接著由第二黏附性橡膠區域分離。因為第一基板僅由第一黏附性橡膠區域126托住及支撐，此黏附力逐漸降低，故因此第一基板S1由第一黏附性橡膠區域分離並墜下至第二基板S2以結合至其上。較佳為第二黏附性橡膠區域之每一者具有一相對於第一基板S1的接觸區域，該接觸區域大於第一黏附性橡膠區域的接觸區域。在其他實施例中，此些區域的大小可不相同。
第一黏附性橡膠區域126或第二黏附性橡膠區域127可具有一弧性周緣或可具有多角性周緣。在其他實施例中，第一黏附性橡膠區域可具有一多角形周緣而第二黏附性橡膠區域可具有一弧性周緣，或反之亦可。
第4A－4D圖顯示黏附性吸座之例示，其可用於至少一前述之實施例。在結合期間，每一升降模組131通過板129以上下移動一連接至第二黏附性橡膠區域127之升降桿133。可使用一單一升降模組131以向上及向下移動第二黏附性橡膠區域127，或可使用多數個升降模組131以獨立的相對第一基板S1的特定部份向上及向下移動第二黏附性橡膠區域127。
依據至少一前述實施例，基板結合裝置的操作係將參照第5A至5D圖進行描述。
如第5A圖所示，在第一室100及第二室200為彼此相隔的狀態，第一基板S1及第二基板S2藉由例如，一機器裝置帶至第一及第二室間的位置。第一基板S1由降低之真空吸座120支撐並升起。第一基板S1藉由第一黏附性橡膠區域126及第二黏附性橡膠區域127托住。第二基板由升降梢220支撐並降低。此第二基板接收在第二表面板201上並藉由基板吸座210以靜電力托住。
第一及第二基板可同時帶至分別由真空吸座120及升降梢220支撐之第一及第二室。在其他實施例中，第一基板S1或第二基板S2之一可先帶至第一室及第二室間並由各自的表面板支撐，且接著另一基板可帶至第一室及第二室間並由另一表面板支撐表面板。
在此些步驟後，第一室由升降器300降低至接近第二室200，藉此形成一製程空間。接著在製程空間產生一真 空，例如，藉由一乾泵或渦輪分子泵。在此時，降低第一表面板101以進行第一及第二基板間的大致對準。在完成大致對準後，完成此些基板間如第5B圖所示之精密對準。
在這些步驟後，第一基板S1及第二基板S2彼此接近。在此狀態中，升降模組131升起第二黏附性橡膠區域127。當第二黏附性橡膠區域升起時，由第二黏附性橡膠區域施用至第一基板S1之黏附力被中斷。由於第一基板S1無法僅藉由第一黏附性橡膠區域126維持黏附態，故第一基板S1掉至第二基板S2上並如第5C圖所示結合在一起。
可由製程空間釋出空氣以產生大氣壓力態。氮(N2 )氣體可由第一室100供應，以致第一基板S1及第二基板S2在結合製程期間可緊密地結合。接著，第一室可升起至與第二室分隔。此升降梢220接著向上移動以由第二表面板201分離結合之面板，如第5D圖所示。接著，一機器裝置可進入製程空間並移出結合之面板，因此完成結合製程。
黏附性吸座110可包括於前述之基板結合裝置中或可以一獨立單元使用。
依前述之一或多個實施例，可提供一基板結合裝置以藉黏附力支撐基板，進而利於維護及修理，並降低設備投資成本。
依據一實施例，一種基板結合裝置，其包含：一第一室、一第二室、一黏附性模組以及一升降模組，該第一室包括一第一表面板，該第一表面板上係支撐一第一基板； 該第二室與該第一室相隔且包括一第二表面板，該第二表面板上係支撐一將結合至該第一基板的第二基板；該黏附性模組提供於該第一表面板上且包括複數個托住該第一基板之黏附性橡膠區域；及該升降模組以升降該些黏附性橡膠區域之至少一者。此黏附性模組可包括一板，一第一黏附性橡膠，其固定至該板，及一第二黏附性橡膠，其連接至該板以可藉由升降模組上下移動。
依另一實施例，一種黏附性吸座，其包含：一黏附性模組，該黏附性模組包括複數個黏附性橡膠區域；及一升降模組，用以升降該些黏附性橡膠區域之至少一者。此黏附性模組可包括一板、一固定至該板的第一黏附性橡膠、及一連接至該板的第二黏附性橡膠，其可藉由升降模組上下移動。
此基板結合裝置的前述實施例因此具有至少下列優點。由於基板藉由黏附性橡膠區域支撐，其可減少設備投資成本，進而降低整體製造成本。再者，因為黏附性吸座具有包括黏附性橡膠區域的簡單結構，可利於進行較容易及更方便的維護及修復。
在本明說明書之任何有關“一實施例(one embodiment)”、“一實施例(an embodiment)”，“例示實施例(example embodiment)”等係指在實施例描述之特定的特徵、結構或特性為包括於本發明之至少一實施例中。此些詞在本發明說明書之不同處出現並不必要為描述相同的實 施例。再者，當依任何實施例描述之特定的特徵、結構或特性時，其係在熟習技藝者所有之技術水準內提出，以使這些特徵、結構或特性與其他實施例相關聯。
雖然本發明已配合多個實施例描述，應瞭解其他多種潤飾及實施例可由熟習技藝者完成，且其亦屬於本發明之技術思想及範疇。尤其，在未偏離本發明技術思想下於前述揭露、圖式及後附申請專利範圍中本發明之組件元件及/或組合配置的合理變化及修飾為可能的。在組件元件及/或組合配置的合理變化及修飾外，可變化的使用亦為熟習技藝者所顯見的。
100‧‧‧第一室
101‧‧‧第一表面板
110‧‧‧黏附性吸座
120‧‧‧真空吸座
124‧‧‧黏附性模組
126、127‧‧‧黏附性橡膠區域
129‧‧‧板
130‧‧‧照相機
131‧‧‧升降模組
133‧‧‧升降桿
200‧‧‧第二室
201‧‧‧第二表面板
210‧‧‧基板吸座
220‧‧‧升降梢
230‧‧‧照明單元
300‧‧‧升降器
S1‧‧‧第一基板
S2‧‧‧第二基板
第1圖為顯示一基板結合裝置一實施例的示意圖。
第2圖為顯示第1圖之基板結合裝置中之黏附性模組的平面示意圖。
第3圖為沿第2圖之線I－I’的剖面示意圖。
第4A－4D圖為顯示黏附性吸座之示意圖，其可用於形成如在第1圖或在本文所述之其他實施例之基板結合裝置。
第5A－5D圖為顯示可藉由本發明之基板結合裝置的至少一實施例進行之操作的示意圖。
100‧‧‧第一室
101‧‧‧第一表面板
110‧‧‧黏附性吸座
120‧‧‧真空吸座
130‧‧‧照相機
131‧‧‧升降模組
200‧‧‧第二室
201‧‧‧第二表面板
210‧‧‧基板吸座
220‧‧‧升降梢
230‧‧‧照明單元
300‧‧‧升降器
S1‧‧‧第一基板
S2‧‧‧第二基板

Claims (12)

  1. 一種基板結合裝置，其包含：一第一室，其包括一第一表面板，該第一表面板上係支撐一第一基板；一第二室，與該第一室相隔且包括一第二表面板，該第二表面板上係支撐一將結合至該第一基板的第二基板；一黏附性模組，提供於該第一表面板上且包括複數個托住該第一基板的黏附性橡膠區域；及一升降模組，以升降該些黏附性橡膠區域之至少一者，其中該黏附性模組包含：一板；一第一黏附性橡膠區域，其固定至該板；及一第二黏附性橡膠區域，其連接至該板，並可藉由該升降模組而獨立於該第一黏附性橡膠區域上下移動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該第二黏附性橡膠區域具有一相對於該第一基板的接觸區域，該接觸區域大於該第一黏附性橡膠區域的接觸區域。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中每一該第二黏附性橡膠區域大體上為圓形且圍繞該第一黏附性橡膠區域的周緣形成。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該黏附性模組包含：一第一黏附性橡膠區域；及複數個第二黏附性橡膠區域，其形成於該第一黏附性橡膠區域周圍。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之裝置，其中每一該第二黏附性橡膠區域大體上為三角形。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之裝置，其中每一該第二黏附性橡膠區域具有一大致上橢圓形。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之裝置，其中該大致上橢圓形為一弧形橢圓形。
  8. 一種黏附性吸座，其包含：一黏附性模組，其包括複數個黏附性橡膠區域；及一升降模組，其用以升降該些黏附性橡膠區域之至少一者， 其中該黏附性模組包含：一板；一第一黏附性橡膠區域，其固定至該板；及一第二黏附性橡膠區域，其連接至該板，並可藉由該升降模組而獨立於該第一黏附性橡膠區域上下移動。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之黏附性吸座，其中該第二黏附性橡膠區域具有一相對於一標的基板的接觸區域，該接觸區域大於該第一黏附性橡膠區域的接觸區域。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之黏附性吸座，其中該第一黏附性橡膠區域或該第二黏附性橡膠區域之至少其中一者具有一弧形周緣。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之黏附性吸座，其中該第一黏附性橡膠區域或該第二黏附性橡膠區域之至少其中一者具有一多角形周緣。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之黏附性吸座，其中該第一黏附性橡膠區域或該第二黏附性橡膠區域之至少其中一者具有一多角形周緣，且另一者具有一弧形周緣。
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