TWI466197B - 基板之貼合方法 - Google Patents
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Description
本發明有關於觸控面板之製造技術,特別涉及一種觸控面板的基板貼合方法。
觸控面板已經廣泛的應用於觸控顯示裝置(Touch Sensitive Display)及液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display,LCD)內,作為觸控界面使用。觸控面板通常是選用具有良好透光率的玻璃作為基板,布設上所需觸控電極、絕緣、線路、遮蔽等複合層而製成。由於所述基板經常會受到觸碰,乃至於必須具備良好的強度。
針對部分觸控面板,是由二片小基板之間複合電極、線路等而成;其中,包含取用一片沒有布設或只有部分所述複合層的小基板作為表層基板使用,以及取用一片已有布設所述複合層的小基板作為觸控基板使用,在製程中,這二片小基板必須進行一道貼合程序。但是,這種貼合方式,必須每兩片小基板逐一貼合,在效率上仍不理想。
鑑於先前技術的問題,本發明提供一種基板之貼合方法,包括若干小基板與一大基板執行一次性貼合的步驟。
實施上,所述一次性貼合的技術特徵,能夠克服傳統製程中貼合效率不彰的問題。其中:
所述小基板在執行一次性貼合前已經通過強化處理,因此能夠免除小基板強度降低的問題。
所述小基板是以陣列方式定位於一第一平台上。實施上,包含:該第一平台提供一負壓吸附所述小基板定位;所述小基板經由一影像視覺器對位而定位於該第一平台上。如此,有利於執行一次貼合前,事先精確對位及定位所述小基板,並記錄其位置。
該大基板是定位於一第二平台上。實施上,該第二平台提供一負壓吸附所述大基板定位;該大基板具有一靶位,經由一影像視覺器擷取該靶位而與所述小基板對位後執行一次性貼合;如此,有利於執行一次貼合前,事先精確定位該大基板,並對位及記錄該大基板與所述小基板之間的相對位置。
本發明上述貼合方法,還包含在貼合前塗敷一貼合劑於該大基板或小基板上。其中:
當該貼合劑是塗敷於該大基板上時,是依據該大基板上一靶位,而塗敷於大基板欲和所述小基板貼合的相對位置上。進一步而言,該第一平台翻轉一特定角度後將所述小基板一次性貼合於該第二平台的大基板上。或者,在第一平台翻轉一特定角度,且該第二平台移動至少二維路徑後,將大基板一次性貼合於該第一平台的所述小基板上。
當該貼合劑是塗敷於所述小基板上時,是依據所述小基板的陣列位置而塗敷。進一步而言,該第二平台翻轉一特定角度後將該大基板一次性貼合於該第一平台的所述小基板上。或者,在第二平台翻轉一特定角度,且該第一平台移動至少二維路徑後,將所述小基板一次性貼合於該第二平台的大基板上。
本發明執行所述一次性貼合的目的,包括實施一種暫時性貼合的方案,特別是提供一種鹽類化合物作為該貼合劑,經加溫後塗敷,且在所述一次性貼合之後經冷卻而固化。據以結合所述小基板與大基板成一體,而以大基板當作載具,搬移已經陣列定位的所述小基板一起接受觸控電極、絕緣、線路、遮蔽等複合層的布設,以提升所述複合層的布設效率。且在布設完成後,可以通過回溫程序,讓已固化的鹽類化合物回復成非固化狀態,以便於在大基板上卸下已布設所述複合層的小基板,作為觸控基板或觸控面板使用。
本發明執行所述一次性貼合的目的,還包括實施一種永久性貼合的方案,特別是提供一種液態膠作為該貼合劑,並在一次性貼合後經照射紫外線而固化。據以結合所述小基板於大基板上成一體,所述小基板是已布設有觸控電極、絕緣、線路、遮蔽等複合層的觸控基板,且該大基板在貼合之後可經裁切成相同規格尺的小基板,以作為表面玻璃使用,進而製成所述具有雙層玻璃的觸控面板。
上述技術手段,同屬本發明可解決問題並達成既定功效的具體技術方案,其餘實施細節,請參照下列實施例及圖式加以說明:
鑑於實施本發明,請合併參閱圖1及圖2;其中,圖1揭示本發明貼合方法的程序方塊圖,圖2揭示執行圖1所示方法的解說示意圖。上述圖式說明本發明之基板貼合方法,包括若干小基板110與一大基板120執行一次性貼合的步驟。具體而言,可以包含下列步驟S1至S4:
步驟S1:取料
本發明是取用透光性佳的玻璃、透明鏡片或透明的鈍化(passivation)材料製成若干片具有相同尺寸的小基板110,並取用所述材料製成的一片具有較大規格尺寸的大基板120;該大基板120的板體面積可以容納所述小基板110平坦的擺放於上。
其中,所述小基板110可以是取用一大面積的基板胚料100(如圖3所示),經過步驟S11的裁切加工,隨後通過步驟S12的強化處理而製成;該裁切加工,可以採用刀輪或鐳射切割方式進行;該強化處理之方式,可以採用化學強化或物理強化手段而完成。實質上,該大基板120也可以先通過步驟S12的強化處理而製成,以取得所述小基板110與大基板120所需的抗壓強度。
步驟S2:定位
一、小基板定位:所述小基板110是以陣列對位方式而定位於一第一平台210上,該第一平台210的台面上可以利用若干通孔連接一負壓產生設備而提供一負壓吸力,用以吸附所述小基板110定位。
在定位過程中,通常知識者可以瞭解到利用人工或機械手臂211進行小基板110的取料及置料動作,以完成所述小基板110的定位是具體可行的。包括將所述小基板110逐一的擺放到該第一平台210上,使各小基板110之間成陣列方式排列,並接受所述負壓吸附而定位。
其中,還包含一步驟S20:小基板對位
在小基板110置料後至負壓定位期間,對小基板110進行陣列對位(配合圖2及圖4所示);其中:
該第一平台210可以具備至少二維方向的位移能力,包含X軸與Y軸二軸向,或者X軸、Y軸、Y軸的α角、Z軸、Z軸的β角中的任意組合。該第一平台210也可以搭配使用一具備X及Y二軸或X、Y及Z三軸位移能力的影像視覺器(CCD)212,且該影像視覺器212附帶有光源。
在所述取料與置料過程中,影像視覺器212能夠精確的擷取並記錄第一平台210及其上小基板110的真實圖像,以便依據該真實圖像而驅動第一平台210微量位移,校正各小基板110至準確的陣列位置,依此反覆實施,直到第一平台210上的小基板110皆陣列對位完成後,驅動負壓同時吸附第一平台210上的全部小基板110同時定位。
進一步而言,本發明附帶提供一種小基板110精確對位的實施方案(如圖4a及圖4b所示);其中,該影像視覺器212可以包含一第一影像視覺器CCD1及一第二影像視覺器CCD2,並移動至第一平台210上方,執行下列步驟S21至S25:
步驟S21:確定座標位置
利用一控制單元記錄第一影像視覺器CCD1的座標系位置(x1、y1)、第二影像視覺器CCD2的座標系位置(x2、y2)以及第一平台210的座標系位置(x'、y'、β'),以確定所述三個座標系位置之間的相對關係。
步驟S22:取像
利用第一與第二影像視覺器CCD1、CCD2分別擷取並記錄各片小基板110之第一端角110a與第二端角110b可視範圍內的真實圖像(P1、P2),並記錄於一控制單元內;其中該第一與第二端角110a、110b可為小基板110周邊的任意二端角。
步驟S23:確定小基板偏差量
由該控制單元計算第一與第二端角110a、110b位在第一平台210座標系中的相對位置,而確定小基板110的中心偏差量(Δxy)及角度偏差量(Δβ)。
步驟S24:補償及校正小基板
由該控制單元命令第一平台210依據所述中心偏差量(Δx'y')及角度偏差量(Δβ')進行位移補償,以校正各小基板110到達精確的陣列位置。
反覆實施上述步驟S21至S24,能使所需數量的小基板110逐一的在第一平台210上完成陣列對位(如圖4c所示,A1、A2...A24),進而驅動負壓吸附第一平台210上的全部小基板110同時定位。
依據上述小基板110的對位程序,有利於執行一次貼合前,事先精確對位及定位所述小基板110,並記錄其位置。
二、大基板定位:該大基板120是以貼邊對位方式而定位於一第二平台220上,該第二平台220的台面上可以利用若干通孔連接一負壓產生設備而提供一負壓吸力,用以吸附所述大基板120定位。大基板120進行定位的時間點,可以是和上述小基板110同時進行,以節省時效,或者在小基板110定位之前或之後進行。
該大基板120上事先已預設一靶位,該靶位是由具有一特定相對距離的至少二靶點121、122所構成。在定位過程中,通常知識者可以瞭解到利用人工或機械手臂221進行大基板120的取料及置料動作,以完成大基板120的定位是具體可行的。包括將大基板120逐一的擺放到第二平台220上,並以第二平台之一端角222上相鄰的二框邊223、224為基準,將大基板120推靠至該端角222並且與該二框邊223、224相貼靠,隨後驅動所述負壓吸附大基板120,即能精準的將大基板120定位在第二平台220上。
其中,還包含一步驟S25:大基板對位
在大基板120置料後至負壓定位期間,對大基板120進行對位(配合圖2及圖4所示);其中:
該第二平台220可以具備至少二維方向的位移能力,包含X軸與Y軸二軸向,或者X軸、Y軸、Y軸的α角、Z軸、Z軸的β角中的任意組合。該第二平台220也可以搭配使用一影像視覺器(CCD)225,該影像視覺器225具備有與上述影像視覺器212相同的位移能力及光源。在大基板120貼邊對位時,該影像視覺器225能夠精確的擷取第二平台220上的靶位圖像,以記錄第二平台220及其上大基板120的真實位置,進而驅動第二平台220上的負壓吸附大基板120定位。
進一步而言,本發明附帶提供一種執行大基板120精確對位的實施方案(如圖4a及圖4d所示);其中,該影像視覺器225可以包含一第三影像視覺器CCD3及一第四影像視覺器CCD4,並移動至第二平台220上方,執行下列步驟S26至S29:
步驟S26:確定座標位置
利用該控制單元記錄第三影像視覺器CCD3的座標系位置(x3、y3)、第四影像視覺器CCD4的座標系位置(x4、y4)以及第二平台220的座標系位置(x"、y"、β"),以確定所述三個座標系位置之間的相對關係。
步驟S27:取像
利用第三與第四影像視覺器CCD3、CCD4分別擷取並記錄大基板120上靶點121、122可視範圍內的真實圖像(P3、P4),並記錄於一控制單元內。
步驟S28:確定大基板位置及角度
由該控制單元計算靶點121、122位在第二平台220座標系中的相對位置,以確定大基板120的中心位置(x"'y"')及角度(β"'),據此,控制單元即可確定大基板120上欲貼合所述小基板的相對陣列位置(B1、B2...B24)。
反覆實施上述步驟S26至S28,能使擺放到第二平台220上進行貼邊對位的大基板120,在第二平台220上完成貼邊對位,進而驅動負壓吸附各大基板120定位。
此外,在上述大基板120、小基板110、的定位以及對位程序中,當所述複數個影像視覺器被裝設在相同的軸線上或可涵蓋的位移路徑之內時,是可以只使用單一個影像視覺器執行上述取像及記錄的動作。
依據上述大基板120的對位程序,有利於執行一次貼合前,事先精確定位該大基板120,並對位及記錄該大基板120與所述小基板110之間的相對位置。
步驟S3:相互對位
該控制單元依據上述已經定位所述小基板110之第一平台210上的一第一基準點C1位置以及已經定位大基板120之第二平台220上的一第二基準點C2位置進行比對(如圖5a及圖5b所示),以計算取得一基準誤差值,該基準誤差值可依據第一與第二平台210、220已經具備的所述位移能力,而為Cx、Cy、Cy-α、Cz、Cz-β中的組合,以驅動第一平台210或/及第二平台220依據該基準誤差值進行校正式的微量位移,直到彼此間完成精確的相互對位為止。其中:
為了避免第一平台210與小基板110之間以及第二平台220與大基板120之間存在微量誤差,而影想大基板120、小基板110之間相互對位時的精確性,實施上,該第一基準點C1位置,可為小基板110的A1至A6的中心位置;該第二基準點C2位置,可為大基板120上B1至B6的中心位置。
在某些需求執行特定的翻轉貼合動作的設備,該第一平台210與第二平台220之間,至少應限定其中一平台必須具備Y軸的α角的翻轉位移能力。
在相互對位時,可以在維持第一平台210原座標位置的情況下,驅動第二平台220做出微量的校正位移動作,直到第一與第二平台210、220精確的完成對位為止;或者,將所述第一與第二平台的動作倒置。對位後,所述小基板110與大基板120之間的相對位置已經具備精確性。
步驟S4:一次性貼合
所述小基板110與大基板120在相互對位之後,執行一次性貼合;其中,可實施下列步驟41至步驟44中的任一步驟,以完成一次性貼合程序:
步驟41:依據第一平台210既有的位移能力,由控制單元命令第一平台210翻轉一特定角度α1(如圖6a所示),使第一平台210上的所述小基板110能夠一次性的且平整的貼合於第二平台220的大基板120上。
步驟42:依據第二平台220既有的位移能力,由控制單元命令第二平台220翻轉一特定角度α2(如圖6a所示),使第二平台220上的大基板120能夠一次性的且平整的貼合於第一平台210的所述小基板110上。
步驟43:依據第一與第二平台210、220既有的位移能力,由控制單元命令第一平台210位移至一貼合區W1,隨後翻轉一特定角度α3(如圖6b所示),懸置該等已被吸附的所述小基板110,並命令第二平台220位移至該貼合區W1,而一次性的且平整的將大基板120貼合於第一平台210的所述小基板110上。
步驟44:依據第一與第二平台210、220既有的位移能力,由控制單元命令第二平台220位移至一貼合區W2,隨後翻轉一特定角度α4(如圖6c所示),懸置該已被吸附的大基板120,並命令第一平台210位移至該貼合區W2,而一次性的且平整的將所述小基板110貼合於第二平台220的大基板120上。
上述特定角度α1、α2、α3、α4包括180度及臨界於第一與第二平台210、220之間的其他特定角度。
本發明還包含在上述一次性貼合步驟S4之前,先進行步驟S30:塗敷貼合劑
該塗敷貼合劑步驟S30可以在大、小基板110、120完成定位步驟S2之後隨即進行(如圖7a所示),或者在大、小基板110、120完成相互對位步驟S3之後隨即進行(如圖7b所示)。
實施時,是將貼合劑塗敷於該大基板120或所述小基板110上。其中:
當該貼合劑是塗敷於大基板120上時,上述一次性貼合步驟S4中必須擇一執行步驟41或步驟43,以避免第二平台220轉動,進而維持塗敷有貼合劑的大基板120的穩定性。塗敷時,是依據大基板120上的所述靶位,而塗敷貼合劑於大基板120欲和所述小基板110貼合的相對位置B1、B2...B24上(如圖5b所示),以便於後續該第一平台210翻轉特定角度α1之後(如圖6a所示),將所述小基板110一次性貼合於該第二平台220的大基板120上。或者,在第一平台210翻轉特定角度α3(如圖6b所示),且該第二平台移動至少二維路徑後,而將大基板120一次性貼合於該第一平台210的所述小基板110上。
當該貼合劑是塗敷於所述小基板110上時,上述一次性貼合步驟S4中必須執行步驟42或步驟44,以避免第一平台210轉動,進而維持塗敷有貼合劑的小基板110的穩定性。塗敷時,是依據所述小基板110的陣列位置A1、A2...A24而塗敷(如圖5b所示),以便於後續該第二平台220翻轉特定角度α2之後(如圖6a所示),將大基板120一次性貼合於該第一平台210的所述小基板110上。或者,在第二平台220翻轉特定角度α4(如圖6c所示),且該第一平台210移動至少二維路徑後,而將所述小基板110一次性貼合於該第二平台220的大基板120上。
完成上述一次貼合步驟S4之後,所述陣列排列的小基板110已經與該大基板120相互貼合成一結合體130(如圖8a所示),該控制單元1命令位於該結合體130頂端的第一平台210或第二平台220必需解除真空吸力,以釋放該結合體130頂端的負載。
步驟S50:固化處理
執行於上述一次性貼合步驟S4之後(如圖7a及圖7b所示),針對該結合體130中之貼合劑,由該控制單元命令該結合體130底端的第一平台210或第二平台220搬移該結合體130至一固化區W3(如圖2所示),固化該大、小基板110、120之間的貼合劑,使大、小基板110、120之間牢固的結合。隨後位於該結合體130底端的第一平台210或第二平台220必須解除真空吸力,以完全釋放該結合體130(如圖8b所示),進而利用人工或機械手臂221將所述結合體130取出。
統合上述步驟,可以具體實施本發明基板之貼合方法,並提供下列應用:
其一:暫時性貼合的製程方案
取用一種鹽類化合物作為該貼合劑,例如是食鹽(NaCl)或硝酸鉀(KNO3
)等,在常溫下呈結晶狀,且具有耐高溫的特性,當加溫達到其熔點時,會被融化成液狀,當溫度降低至常溫時又會回復結晶而固化。在實施上,舉例以熔點溫度為334℃的硝酸鉀作為貼合劑,其可以在上述塗敷貼合劑步驟S30中通過334℃以上溫度(例如是350℃)的加溫處理,以融化成液狀,而後塗敷於大基板120或所述小基板110上,使大基板120、小基板110之間能夠在所述一次性貼合步驟S4中相互貼合;而且,在上述固化步驟S50中,可以利用水循環等冷卻處理方式,使液狀的硝酸鉀逐漸的回復常溫而固化成結晶狀,據以暫時結合所述小基板110與大基板120成該結合體130。如此,有助於以該結合體130上的大基板120當作載具,而搬移已經陣列定位的所述小基板110一起接受觸控電極、絕緣、線路、遮蔽等複合層的布設,以提升所述複合層的布設效率。且在布設完成後,可以再次進行上述的加溫處理,讓已固化的鹽類化合物回復成液狀,以便於在大基板120上卸下已布設所述電極等複合層的小基板110,作為單層觸控基板或觸控面板使用。
其二:永久性貼合的製程方案
取用一種習知的液態膠作為該貼合劑,該液態膠可以是含有矽(Si)或壓克力成份的膠體,在上述塗敷貼合劑步驟S30中,且為常溫條件下,直接塗敷於大基板120或所述小基板110上,使大基板120、小基板110之間能夠在所述一次性貼合步驟S4中相互貼合;而且,在上述固化步驟S50中,照射紫外線而使液態膠固化。據以永久結合所述小基板於大基板上而製成該結合體130。
在實施上述永久性貼合的製程方案中,所述小基板110是取用已布設有觸控電極、絕緣、線路、遮蔽等複合層的觸控基板,且該大基板120,必須通過一道裁切步驟S60(如圖9所示)。
該裁切步驟S60中,可以採用刀輪或鐳射切割方式,將該結合體130上的大基板120切割成和所述小基板110具有相同的外形輪廓,以作為表面玻璃使用,進而製成所述具有雙層玻璃的觸控面板140。所述相同的外形輪廓,並不包含大、小基板之間的厚度必須一致。
本發明之效能,在於同時讓若干小基板110一次性的貼合於大基板120上,而提升其貼合效率,且有利於應用在單層觸控基板之電極等複合層的布設製程上,以及雙層玻璃之觸控面板的製程上,提升其製程效率。
以上實施例僅為表達了本發明的幾種實施方式,但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是,對於本發明所屬技術領域中具有通常知識者而言,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出複數變形和改進,這些都屬於本發明的保護範圍。因此,本發明應以申請專利範圍中限定的請求項內容為準。
110...小基板
110a...第一端角
110b...第二端角
120...大基板
121、122...靶點
130...結合體
140...雙層玻璃的觸控面板
210...第一平台
211、221...人工或機械手臂
212、225...影像視覺器
CCD1至CCD4...第一至第四影像視覺器
220...第二平台
222...端角
223、224...框邊
C1...第一基準點
C2...第二基準點
α1、α2、α3、α4...特定角度
W1、W2...貼合區
W3...固化區
S1至S4...主實施例之步驟說明
S11至S12...小基板選料之步驟說明
S20至S24...小基板對位之步驟說明
S25至S28...大基板對位之步驟說明
S30...塗敷貼合劑之步驟說明
S41至S44...一次性貼合之步驟說明
S50...固化處理之步驟說明
S60...裁切大基板之步驟說明
圖1是本發明貼合方法的程序方塊圖;
圖2是執行圖1所示方法的解說示意圖;
圖3是本發明執行取料程序的方塊圖;
圖4是本發明執行定位程序的方塊圖;
圖4a由圖4延伸而出的對位程序的方塊圖;
圖4b至圖4d是圖4a的解說示意圖;
圖5a是本發明執行相互對位程序的方塊圖;
圖5b是圖5a的解說示意圖;
圖6a至圖6c是本發明執行一次性貼合程序的解說示意圖;
圖7a及圖7b是本發明執行塗敷貼合劑程序的方塊圖;
圖8a及圖8b分別是本發明執行固化程序前、後的解說圖;
圖9是本發明執行裁切大基板程序的解說示意圖。
S1至S4...主實施例之步驟說明
Claims (21)
- 一種基板之貼合方法,包括若干小基板與一大基板執行一次性貼合的步驟;其中,所述小基板是以陣列方式定位於一第一平台上,該大基板是定位於一第二平台上,且所述小基板在和該大基板貼合前,塗敷一貼合劑於該大基板上,該貼合劑是依據該大基板上一靶位而塗敷於大基板欲和所述小基板貼合的相對位置上。
- 如申請專利範圍第1項所述基板之貼合方法,其中所述小基板已經通過強化處理。
- 如申請專利範圍第1項所述基板之貼合方法,其中該第一平台提供一負壓吸附所述小基板定位。
- 如申請專利範圍第1項所述基板之貼合方法,其中所述小基板經由一影像視覺器對位而定位於該第一平台上。
- 如申請專利範圍第1項所述基板之貼合方法,其中該第二平台提供一負壓吸附所述大基板定位。
- 如申請專利範圍第1項所述基板之貼合方法,其中該大基板具有一靶位,經由一影像視覺器擷取該靶位而與所述小基板對位後執行一次性貼合。
- 如申請專利範圍第1項所述基板之貼合方法,其中該第一平台翻轉一特定角度後將所述小基板一次性貼合於該第二平台的大基板上。
- 如申請專利範圍第1項所述基板之貼合方法,其中該第一平台翻轉一特定角度,且該第二平台移動至少二維路徑後,將該大基板一次性貼合於該第一平台的所述小基 板上。
- 如申請專利範圍第1項所述基板之貼合方法,其中該貼合劑是一鹽類化合物,經加溫後塗敷,且在一次性貼合後經冷卻而固化。
- 如申請專利範圍第1項所述基板之貼合方法,其中該貼合劑是一液態膠,在一次性貼合後經照射紫外線而固化。
- 一種基板之貼合方法,包括若干小基板與一大基板執行一次性貼合的步驟;其中,所述小基板是以陣列方式定位於一第一平台上,該大基板是定位於一第二平台上,且所述小基板在和該大基板貼合前,依據所述小基板的陣列位置而塗敷一貼合劑於所述小基板上。
- 如申請專利範圍第11項所述基板之貼合方法,其中所述小基板已經通過強化處理。
- 如申請專利範圍第11項所述基板之貼合方法,其中該第一平台提供一負壓吸附所述小基板定位。
- 如申請專利範圍第11項所述基板之貼合方法,其中所述小基板經由一影像視覺器對位而定位於該第一平台上。
- 如申請專利範圍第11項所述基板之貼合方法,其中該第二平台提供一負壓吸附所述大基板定位。
- 如申請專利範圍第11項所述基板之貼合方法,其中該大基板具有一靶位,經由一影像視覺器擷取該靶位而與所述小基板對位後執行一次性貼合。
- 如申請專利範圍第11項所述基板之貼合方法,其 中該第二平台翻轉一特定角度後將該大基板一次性貼合於該第一平台的所述小基板上。
- 如申請專利範圍第11項所述基板之貼合方法,其中該第二平台翻轉一特定角度,且該第一平台移動至少二維路徑後將所述小基板一次性貼合於該第二平台的大基板上。
- 如申請專利範圍第11項所述基板之貼合方法,其中該貼合劑是一鹽類化合物,經加溫後塗敷,且在一次性貼合後經冷卻而固化。
- 如申請專利範圍第11項所述基板之貼合方法,其中該貼合劑是一液態膠,在一次性貼合後經照射紫外線而固化。
- 如申請專利範圍第20項所述基板之貼合方法,其中還包含在固化後裁切該大基板成為和所述小基板具有相同外形輪廓的表面玻璃。
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