TWM504009U - 可撓式真空對位貼合設備 - Google Patents

Description

可撓式真空對位貼合設備

本創作係關於一種貼合設備，特別是關於一種可撓式真空對位貼合設備，用以準確、無氣泡地貼合撓性基板於基板上。

由於積體電路(integrated circuit)製程技術的進步，加上人們對於行動通訊的需求不斷地增加，進而促使資訊、通訊、網路與相關產業蓬勃地發展，用於呈現各種文字數據圖案和動態影像之顯示器，成為日常生活不可或缺之必需品；而平面顯示器輕薄短小之特性，可廣泛應用於各式電子產品，使其普及率節節高昇，需求量乃大幅成長。

由於平面顯示器之製造過程中，大多數是由人工或是機器以滾輪方式將薄膜貼合於顯示器之面板上，然而其貼合精度及效率皆無法有好的表現。因為滾輪貼合方式是在大氣環境下執行，因此有在貼合滾輪滾動過程中在薄膜與基板的介面包覆空氣會產生氣泡。此外，在貼合的過程中，貼合張力導致原本對位完成的薄膜與基板再次產生對位偏移。因此，需要提出一種新式的貼合設備以解決上述氣泡以及薄膜材料受到拉伸所造成的對位偏移等問題。

本創作之一目的在於提供一種可撓式真空對位貼合設備，藉由撓性基板與基板在真空狀態下進行貼合，並且撓性基板與基板之間的貼合線由中央往外圍貼合，以避免包覆空氣，以解決撓性基板與基板貼合過程中產生氣泡的問題。

本創作之另一目的在於提供一種可撓式真空對位貼合設備，當撓性基板承載台受大氣壓力的作用形成撓曲變形並且朝向下基板移動時，由於撓性基板與基板形成較小的預定間隙，故可解決撓性基板與基板貼合過程中撓性基板受到拉伸導致對位偏移的問題，有效提高撓性基板與基板之間的對位精準度。

為達成上述目的，本創作的一較佳實施例提供一種可撓式真空對位貼合設備包括下貼合平台、上貼合平台。下貼合平台，設有一基板承載台以及該基板承載台周圍的一環形凹槽，該基板承載台用以容納一基板，該環形凹槽用以承接一彈性密封元件；以及上貼合平台，與該下貼合平台相對設置，包括用以承載一撓性基板的一撓性基板承載台，該撓性基板與該基板形成一預定間隙，該下貼合平台的該彈性密封元件接觸該上貼合平台，使該下貼合平台、該彈性密封元件以及該上貼合平台形成一真空腔體以容納該基板以及該撓性基板，其中由該真空腔體抽出至少一部份氣體，以藉由該基板承載台向該基板撓性變形該預定間隙的距離，以使該撓性基板貼合於該基板。

在一實施例中，可撓式真空對位貼合設備更包括一基座，用以支撐該下貼合平台，以於至少一方向升起或是下降該下貼合平台。在一實施例中，該至少一方向包括四個方向(例如X、Y、Z，θ(theta)四軸向)的對 位。

在一實施例中，該下貼合平台的該彈性密封元件接觸該撓性基板承載台。

在一實施例中，該下貼合平台的該彈性密封元件接觸該撓性基板承載台以外的該上貼合平台之區域。

在一實施例中，該撓性基板承載台以及該撓性基板係為透明材質，以利影像裝置可以觀測到基板與撓性基板上的對位記號。

在一實施例中，可撓式真空對位貼合設備更包括影像裝置，設置於該上貼合平台的上方，用以對該下貼合平台進行回授控制(feedback control)，以對該基板與該撓性基板進行精準對位。

在一實施例中，該基板至少包括第一對準標記以及該撓性基板包括至少一第二對準標記，該影像裝置擷取該至少一第一對準標記以及該至少一第二對準標記之間的對位狀態之圖像，以對準該撓性基板於該基板。

在一實施例中，該預定間隙介於大於零且小於該撓性基板承載台的厚度。

在一實施例中，該預定間隙大於零且小於0.5公厘，但不限於此，可大於或是小於0.5公厘。

在一實施例中，當由該真空腔體內抽出至少一部份氣體以使該撓性基板承載台向該基板撓性彎曲時，該撓性基板的中央區域向該基板撓性彎曲該預定間隙以接觸該基板的中央區域並且形成一貼合邊界，直至該貼合邊界接觸到達該基板的邊緣，以完成貼合。換言之，隨著真空度變 高以及下貼合平台向上移動壓合，貼合邊界向外延伸，貼合區域逐漸變大，直至貼合邊界接觸該基板的邊緣使兩個基板完全貼合為止。

在一實施例中，該撓性基板承載台係為軟性材質或是硬性材質，並且該基板係為軟性材質或是硬性材質。

在一實施例中，該撓性基板承載台的硬度小於、等於或是大於該基板的硬度。

在一實施例中，該下貼合平台更包括一第一通道，以連通該真空腔體至該可撓式真空對位貼合設備外部的一真空裝置，藉由該真空裝置以控制該真空腔體的真空度。

在一實施例中，該真空腔體之內的壓力小於該真空腔體之外的壓力。

在一實施例中，由該下貼合平台對該真空腔體抽出該至少一部份氣體。

在一實施例中，由該上貼合平台對該真空腔體抽出該至少一部份氣體。

在一實施例中，該上貼合平台更包括一台階面，該上貼合平台在該台階面形成至少一第二通道，以連通該可撓式真空對位貼合設備外部的一真空裝置，以利用真空方式吸附該撓性基板承載台於該上貼合平台的表面。

在一實施例中，該下貼合平台在該基板承載台形成至少一第三通道，以連通該可撓式真空對位貼合設備外部的真空裝置，以利用真空方式吸附該基板於該基板承載台的表面。

在一實施例中，該撓性基板承載台以及該撓性基板係為透明材質。

100‧‧‧基座

102‧‧‧下貼合平台

104‧‧‧上貼合平台

106‧‧‧撓性基板承載台

108‧‧‧影像裝置

110‧‧‧撓性基板

112‧‧‧彈性密封元件

114‧‧‧真空腔體

116‧‧‧基板

116a‧‧‧第一對準標記

118‧‧‧方向

120‧‧‧基板承載台

122‧‧‧環形凹槽

124‧‧‧中央區域

126‧‧‧外圍區域

128‧‧‧貼合邊界

130a‧‧‧第一通道

130b‧‧‧第二通道

130c‧‧‧第三通道

132‧‧‧外部壓力

134‧‧‧台階面

136‧‧‧真空裝置

PD‧‧‧預定間隙

第1圖係繪示依據本創作實施例中可撓式真空對位貼合設備的影像裝置進行對準之示意圖。

第2圖係繪示依據本創作實施例中可撓式真空對位貼合設備的彈性密封元件接觸撓性基板承載台之示意圖。

第3圖係繪示依據本創作實施例中可撓式真空對位貼合設備抽出真空腔體內的氣體以使該撓性基板接觸該基板之示意圖。

第4圖係繪示依據本創作第3圖中該撓性基板承載台撓曲過程中該撓性基板逐漸接觸該基板之上視圖。

第5圖係繪示依據本創作實施例中該撓性基板完全接觸該基板之示意圖。

第6圖係繪示依據本創作實施例中撓性基板承載台與該撓性基板脫離之示意圖。

參考第1圖，其繪示依據本創作實施例中可撓式真空對位貼合設備的影像裝置進行對準之示意圖。本創作的可撓式真空對位貼合設備包括基座100、下貼合平台102、上貼合平台104以及影像裝置108。基座100與下貼合平台102可為各別獨立的機台設備或是整合成一體的設備；撓性基板承載台106以及影像裝置108可為各別獨立的裝置或是整合於基座100及 或下貼合平台102的裝置；在一實施例中，影像裝置108可由不同的方向移動至下貼合平台102的上方或是遠離下貼合平台102；撓性基板承載台106可為各別獨立的裝置或是整合於上貼合平台104的裝置。

如第2圖以及第3圖所示，第2圖係繪示依據本創作實施例中可撓式真空對位貼合設備的彈性密封元件112接觸上貼合平台104之示意圖。第3圖係繪示依據本創作實施例中可撓式真空對位貼合設備抽出真空腔體114內的氣體以使該撓性基板110接觸該基板116之示意圖。在本創作的可撓式真空對位貼合設備中，下貼合平台102上放置基板116以及承接彈性密封元件112於基板116周圍。上貼合平台104與基板116以及彈性密封元件112相對設置。在一實施例中，撓性基板承載台106固定於上貼合平台104用以承載一撓性基板110(例如撓性基板樣品)，撓性基板110與基板116形成預定間隙PD，下貼合平台102、彈性密封元件112以及上貼合平台104形成密閉的真空腔體114以容納基板116以及撓性基板110，其中由真空腔體114抽出之內的氣體，藉由撓性基板承載台106因大氣壓力作用向基板116撓性變形，以使撓性基板110貼合於基板116。本創作之可撓式真空對位貼合設備，藉由撓性基板110與基板116在真空狀態的真空腔體114內進行貼合，並且撓性基板110與基板116之間的貼合邊界128由中央往外圍貼合，以避免形成氣泡，以解決撓性基板110與基板116貼合過程中產生氣泡的問題。進一步地，當撓性基板承載台106受到大氣壓力的作用形成撓曲變形並且朝向基板116移動時，由於撓性基板110與基板116形成較小的預定間隙PD，故可解決撓性基板110與基板116貼合過程中撓性基板110受到拉伸導致對位偏移的問題，有效提高撓性基板110與基板116之間的對位精準度。

具體來說，如第1圖所示之實施例中，該撓性基板承載台106以及該撓性基板110係為透明材質，該撓性基板承載台106的透明材質例如壓克力(Polymethylmethacrylate,PMMA)或玻璃材質。在上貼合平台104以及該撓性基板承載台106的上方設置影像裝置108，用以對準該基板116與該撓性基板110，亦即，該撓性基板110藉由透明的撓性基板承載台106以及撓性基板110，使撓性基板110可對準基板116。如第1圖及第4圖所示，在一實施例中，該基板116至少包括一第一對準標記116a(例如此處是兩個第一對準標記116a，如第4圖所示，但不限於此)以及該撓性基板110包括至少一第二對準標記(未圖示)，該影像裝置108擷取該至少一第一對準標記116a以及該至少一第二對準標記之間的對位狀態之圖像，以對準該撓性基板110於該基板116。換言之，當該第一對準標記116a與該第二對準標記未對準時，可以調整下貼合平台102的位置，使基板116的第一對準標記116a對準該撓性基板110的第二對準標記，或是調整上貼合平台104的位置，使該撓性基板110的第二對準標記對準基板116的第一對準標記116a。應注意的是，上述之基板116與該撓性基板110的對準係於撓性基板承載台106與彈性密封元件112接觸之前進行，如第1圖所示。另一實施例中，可於撓性基板承載台106與彈性密封元件112接觸之後進行對準的作業，如第2圖所示。

參考第2圖，其繪示依據本創作實施例中可撓式真空對位貼合設備的彈性密封元件112接觸撓性基板承載台106之示意圖。如第2圖所示，基座100沿著在至少一方向118帶動下貼合平台102升起，使彈性密封元件112接觸撓性基板承載台106，彈性密封元件112例如可變形的橡膠材質或是O型環(O ring)；在一實施例中，該至少一方向包括四個方向的對位，例 如X、Y、Z、θ(theta)四軸方向的對位移動，其中X、Y、Z為距離位移量，θ為旋轉角度之位移量。具體來說，下貼合平台102固設於該基座100上，該下貼合平台102設有一基板承載台120以及該基板承載台120周圍的一環形凹槽122，該基板承載台120用以容納基板116，該環形凹槽122用以承接彈性密封元件112。上貼合平台104與該下貼合平台102以及該彈性密封元件112相對設置。換言之，撓性基板承載台106固定於該上貼合平台104上，該撓性基板承載台106上設有撓性基板110，當該下貼合平台102沿著該方向118升起使該彈性密封元件112接觸該撓性基板承載台106時，該彈性密封元件112、該撓性基板承載台106以及該下貼合平台102圍繞形成密閉的真空腔體114，該基板116與該撓性基板110位於該真空腔體114之內。此時，真空腔體114之內、外處於大氣壓力。應注意的是，在一實施例中，該下貼合平台102的彈性密封元件112接觸該撓性基板承載台106，如第2圖所示。另一實施例中，該下貼合平台102的彈性密封元件112接觸該撓性基板承載台106以外的該上貼合平台104之區域，即，彈性密封元件112不與該撓性基板承載台106接觸。

如第2圖所示之實施例，該上貼合平台106更包括一台階面134，該上貼合平台在該台階面134形成至少一第二通道130b，以連通該可撓式真空對位貼合設備外部的一真空裝置136，以利用真空方式吸附該撓性基板承載台106於該上貼合平台104的表面；其他的實施例中，可利用鎖固方式將撓性基板承載台106固定於該上貼合平台104的表面。該下貼合平台102在該基板承載台120形成至少一第三通道130c，以連通該可撓式真空對位貼合設備外部的一真空裝置136，以利用真空方式吸附該基板116於該基 板承載台120的表面。應注意的是，真空裝置136可為一個或是多個，以各別控制第一通道130a、第二通道130b以及第三通道130c的真空度，以選擇性地吸附或是不吸附相對應的撓性基板承載台106以及該基板承載台120、以及選擇性地調整真空腔體114的真空度。

參考第3圖以及第4圖，第3圖繪示依據本創作實施例中可撓式真空對位貼合設備抽出真空腔體114內的氣體以使該撓性基板110接觸該基板116之示意圖。第4圖係繪示依據本創作第3圖中該撓性基板承載台106撓曲過程中該撓性基板110逐漸接觸該基板116之上視圖。具體來說，由該下貼合平台102抽出該真空腔體114內的氣體，藉由該撓性基板承載台106沿著該方向118形成撓曲並且朝向該基板116移動，以使該撓性基板110與該基板116貼合。此時，真空腔體114之內的壓力小於真空腔體114之外的壓力(例如大氣壓力)。在一實施例中，由該下貼合平台102對該真空腔體114抽出該至少一部份氣體。在另一實施例中，由該上貼合平台104對該真空腔體114抽出該至少一部份氣體。

如第4圖所示，當由該下貼合平台102以真空方式抽出該真空腔體114內的氣體時，該撓性基板110的中央區域124接觸該基板116的中央區域124直至該撓性基板110的外圍區域126接觸該基板116的外圍區域。換言之，在該撓性基板110接觸該基板116的過程中，貼合邊界128將由中央區域124逐漸朝向外圍區域126擴大。本創作之可撓式真空對位貼合設備以真空抽出氣體以及貼合邊界128由中央向外擴散方式，故可以解決氣泡的問題。此處，”真空”係指密閉的真空腔體114內抽出至少一部份的氣體而形成較低的壓力，當抽出的氣體越多時，真空腔體114的真空度越高，使撓性基板 110與基板116的貼合面積越大，形成較大面積的貼合邊界128。

在一實施例中，該下貼合平台102更包括該第一通道130a，以連通該真空腔體114至該可撓式真空對位貼合設備外部的一真空裝置136。當真空裝置136對該真空腔體114抽出氣體以降低其氣體含量而提高真空度時，該撓性基板承載台106上方的大氣對該撓性基板承載台106施加一外部壓力132(例如大氣壓力)，其中撓性基板110的周邊固定於上貼合平台104，其受外部壓力的影響較小，且撓性基板110的中央區域124距離上貼合平台104的周邊較遠，其受外部壓力的影響較大，故可使該撓性基板110由中央區域124逐漸接觸該基板116。在一實施例中，預定間隙PD介於大於零且小於該撓性基板承載台106的厚度。在另一實施例中，該預定間隙PD大於零且小於0.5公厘，但不限於此，可大於/等於0.5公厘。換言之，由於該預定間隙PD遠小於撓性基板110及/或基板116的長度或是寬度，使撓性基板110及/或基板116利用影像裝置108對準之後，其間距相當小而幾近於互相貼近(Proximity Contact)的狀態，由於撓性基板110的移動距離很小，故有利於撓性基板110與基板116在貼合過程中確實對準的優點，不會造成習知技術的偏移問題。亦即，較小的預定間隙PD可使撓性基板110穩定地貼合於基板116，可避免貼合過程中基板116上以貼合的撓性基板110受到拉伸而變形、偏移。

在一實施例中，該基板116係為軟性材質或是硬性材質並且該撓性基板承載台106係為軟性材質或是硬性材質。在另一實施例中，該基板116的硬度小於、等於或是大於該撓性基板承載台106的硬度。

參考第5圖，其繪示依據本創作實施例中該撓性基板110完全 接觸該基板116之示意圖。當真空裝置136透過第一通道130a對該真空腔體114抽出氣體至其真空度最小時，下貼合平台102進一步向上升起，使該撓性基板110完全貼合該基板116。由於該彈性密封元件112具有可壓縮性，故撓性基板承載台106與基板116更加緊密貼合。

參考第6圖，其繪示依據本創作實施例中撓性基板承載台106與該撓性基板110脫離之示意圖。當該撓性基板110完全貼合該基板116之後，透過第一通道130a對該真空腔體114去真空回到一般大氣狀態，使撓性基板承載台106的下表面與該撓性基板110分離，應注意的是，撓性基板承載台106的下表面與該撓性基板110之間的附著力小於該撓性基板110與基板116之間的附著力，故當該真空腔體114去真空且當下貼合平台102以及基座116向下降低時，撓性基板承載台106與該撓性基板110可輕易地脫離。

綜上所述，本創作之可撓式真空對位貼合設備，藉由撓性基板與基板在真空狀態的真空腔體內進行貼合，並且撓性基板與基板之間的貼合邊界由中央往外圍貼合，以避免形成氣泡，以解決撓性基板與基板貼合過程中產生氣泡的問題。並且當撓性基板承載台受大氣壓力的作用形成撓曲變形並且朝向基板移動時，由於撓性基板與基板形成較小的預定間隙，故可解決撓性基板與基板貼合過程中撓性基板受到拉伸導致對位偏移的問題，有效提高撓性基板與基板之間的對位精準度。

雖然本創作已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，本創作所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧基座

102‧‧‧下貼合平台

104‧‧‧上貼合平台

106‧‧‧撓性基板承載台

108‧‧‧影像裝置

110‧‧‧撓性基板

112‧‧‧彈性密封元件

114‧‧‧真空腔體

116‧‧‧基板

118‧‧‧方向

120‧‧‧基板承載台

122‧‧‧環形凹槽

130a‧‧‧第一通道

130b‧‧‧第二通道

130c‧‧‧第三通道

134‧‧‧台階面

136‧‧‧真空裝置

Claims (19)

1. 一種可撓式真空對位貼合設備，包括：一下貼合平台，設有一基板承載台以及該基板承載台周圍的一環形凹槽，該基板承載台用以容納一基板，該環形凹槽用以承接一彈性密封元件；以及一上貼合平台，與該下貼合平台相對設置，包括用以承載一撓性基板的一撓性基板承載台，該撓性基板與該基板形成一預定間隙，該下貼合平台的該彈性密封元件接觸該上貼合平台，使該下貼合平台、該彈性密封元件以及該上貼合平台形成一真空腔體以容納該基板以及該撓性基板，其中由該真空腔體抽出至少一部份氣體，以藉由該基板承載台向該基板撓性變形該預定間隙的距離，以使該撓性基板貼合於該基板。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式真空對位貼合設備，更包括一基座，用以支撐該下貼合平台，以於至少一方向升起或是下降該下貼合平台。
3. 如申請專利範圍第2項所述之可撓式真空對位貼合設備，其中該至少一方向包括四個方向的對位。
4. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式真空對位貼合設備，其中該下貼合平台的該彈性密封元件接觸該撓性基板承載台。
5. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式真空對位貼合設備，其中該下貼合平台的該彈性密封元件接觸該撓性基板承載台以外的該上貼合平台之區域。
6. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式真空對位貼合設備，其中該撓 性基板承載台以及該撓性基板係為透明材質。
7. 如申請專利範圍第6項所述之可撓式真空對位貼合設備，更包括影像裝置，設置於該上貼合平台的上方，用以對該下貼合平台進行一回授控制，以該基板與該撓性基板進行精準對位。
8. 如申請專利範圍第7項所述之可撓式真空對位貼合設備，其中該基板至少包括一第一對準標記以及該撓性基板包括至少一第二對準標記，該影像裝置擷取該至少一第一對準標記以及該至少一第二對準標記之間的對位狀態之圖像，以對準該撓性基板於該基板。
9. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式真空對位貼合設備，其中該預定間隙介於大於零且小於該撓性基板承載台的厚度。
10. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式真空對位貼合設備，其中該預定間隙大於零且小於0.5公厘。
11. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式真空對位貼合設備，其中當由該真空腔體內抽出該至少一部份氣體以使該撓性基板承載台向該基板撓性彎曲時，該撓性基板的中央區域向該基板撓性彎曲該預定間隙以接觸該基板的中央區域並且形成一貼合邊界，直至該貼合邊界接觸到達該基板的邊緣，以完成貼合。
12. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式真空對位貼合設備，其中該撓性基板承載台係為軟性材質或是硬性材質，並且該基板係為軟性材質或是硬性材質。
13. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式真空對位貼合設備，其中該撓性基板承載台的硬度小於、等於或是大於該基板的硬度。
14. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式真空對位貼合設備，其中該下貼合平台更包括一第一通道，以連通該真空腔體至該可撓式真空對位貼合設備外部的一真空裝置，藉由該真空裝置以控制該真空腔體的真空度。
15. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式真空對位貼合設備，其中該真空腔體之內的壓力小於該真空腔體之外的壓力。
16. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式真空對位貼合設備，其中由該下貼合平台對該真空腔體抽出該至少一部份氣體。
17. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式真空對位貼合設備，其中由該上貼合平台對該真空腔體抽出該至少一部份氣體。
18. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式真空對位貼合設備，其中該上貼合平台更包括一台階面，該上貼合平台在該台階面形成至少一第二通道，以連通該可撓式真空對位貼合設備外部的一真空裝置，以利用真空方式吸附該撓性基板承載台於該上貼合平台的表面。
19. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式真空對位貼合設備，其中該下貼合平台在該基板承載台形成至少一第三通道，以連通該可撓式真空對位貼合設備外部的一真空裝置，以利用真空方式吸附該基板於該基板承載台的表面。