專利名稱：用于附著基板的設備及其間隙控制單元的制作方法
技術領域：
本公開涉及一種用于附著基板的設備及其間隙控制單元。
背景技術：
用于附著基板的設備用來使平板顯示裝置的兩個基板彼此附著。薄形平板顯示裝 置可以是薄膜晶體管液晶顯示(TFT-IXD)面板、等離子顯示面板(PDP)、OLED或一些其它類 型的顯示裝置。TFT-IXD裝置通常包括TFT基板，其上以矩陣的形式形成有多個TFT(薄膜晶體 管)；以及濾色片基板，其上形成有濾色片或遮光膜。這兩個基板彼此相對，并且以幾微米 的間隙彼此附著。通過以下步驟進行基板附著首先將基板相對于彼此對準，使它們彼此附著，然后 使用壓力將這兩個基板壓在一起。用于附著基板的設備通常包括第一腔室以及與第一腔室 隔開的第二腔室。每個腔室的內表面均設置有用于在附著之前保持基板的靜電卡盤(ESC)。 上腔室還可以包括真空卡盤。在附著過程中，將兩個基板傳送到設備內并將它們安裝于上腔室和下腔室上。將 第一腔室和第二腔室合在一起以形成密封附著空間。然后，用泵對該密封附著空間進行真 空排氣，以便在該密封附著空間的內部形成真空狀態(tài)。在第一腔室與第二腔室之間設置有 密封件，以維持密封附著空間內的真空。然后將基板彼此對準，并將兩個基板彼此附著在一 起。僅在兩個基板已被放置成彼此緊密鄰接之后才進行兩個基板的附著。基板必須 被放置成緊密接近以便使它們精確地對準，這對所形成的顯示裝置的質量來說是非常重要 的。當基板被放置成彼此接近時，使用上述的密封件來維持密封附著空間內的真空。 當基板彼此緊密接近時，并且在附著之前，密封件還有助于控制基板之間的間隙?；逯g 的間隙可以通過密封件的壓低(expression)量來決定。用于附著基板的設備中的另一個重要因素是使一個或兩個腔室進行水平移動以 將基板適當對準的能力。在用于附著基板的傳統(tǒng)設備中，在維持真空狀態(tài)的同時，間隙保持 和水平移動單獨地進行。但是，當這些過程順序進行時，要用很長時間來完成整個過程。

發(fā)明內容
為了解決與現有技術相關的以上和其它問題而提出本發(fā)明。本發(fā)明的特征在于提 供一種用于附著基板的設備及其間隙控制單元，該間隙控制單元能夠在保持真空狀態(tài)的同 時保持和控制腔室之間的均勻間隙，還能夠進行腔室的水平移動。
為了實現本發(fā)明的特征，提供了一種用于附著基板的設備，該設備包括主框架； 第一腔室，安裝于主框架上，該第一腔室可以保持第一基板；第二腔室，安裝于主框架上，該 第二腔室可以保持第二基板，其中，第一腔室和第二腔室可以合在一起以形成密封附著空 間；主密封件，位于第一腔室與第二腔室之間，其中，該主密封件可保持密封附著空間的密 封；以及對準控制裝置，位于第一腔室與第二腔室之間，其中，該對準控制裝置也保持密封 附著空間的密封，并且其中，該對準控制裝置允許第一腔室和第二腔室中的至少一個腔室 相對于第一腔室和第二腔室中的另一個腔室移動，從而可以在仍然保持密封附著空間的密 封的同時將基板對準。


將參照附圖對實施例進行詳細描述，附圖中相同參考標號表示相同部件，并且附 圖中圖1是示出了用于附著基板的設備的第一實施例的側部截面圖；圖2是示出了用于附著基板的設備的對準控制部的分解透視圖；圖3和圖4示出了對準控制部的操作；圖5是示出了用于附著基板的設備的另一實施例的側部截面圖；圖6是示出了圖5所示設備的對準控制部的放大圖；圖7示出了圖5所示設備的對準控制部的操作；圖8是示出了用于附著基板的設備的對準控制部的另一實施例的分解透視圖；圖9是圖8所示設備的平面圖；圖10是示出了用于附著基板的設備的對準控制部的另一實施例的分解透視圖；圖11是圖10所示設備的平面圖；圖12是示出了用于附著基板的設備的對準控制部的另一實施例的放大圖；圖13是示出了圖12所示的對準控制部的分解透視圖；圖14是圖13所示設備的平面圖；圖15是示出了用于附著基板的設備的對準控制部的又一實施例的分解透視圖； 以及圖16是圖15所示設備的平面圖。
具體實施例方式將參照附圖更加詳細地描述多個實施例。只要有可能，相同的參考標號將用來表 示具有相同功能的部件。圖1示出了用于附著基板的設備100。如圖1所示，用于附著基板的設備100設置 有支撐框架190，該支撐框架形成設備的外形。第一腔室110位于支撐框架190內部的上部 處。第二腔室120位于第一腔室110下方。第一腔室110和第二腔室120可以合在一起以 在它們之間形成密封附著空間?；錝l和S2可為任何顯示裝置的上基板和下基板，諸如 IXD顯示器的TFT基板或濾色片基板。第一腔室110支撐第一基板Si，并且第二腔室120支撐第二基板S2。為此，第一腔 室110和第二腔室120的內表面分別設置有第一卡盤102和第二卡盤158。第一卡盤102和第二卡盤158可以為靜電卡盤(ESC)、真空卡盤、ESC和真空卡盤的結合、以及能夠將基板 牢固地保持在上腔室和下腔室上的任何其它類型的卡盤。ESC卡盤通過DC電力的施加所產生的靜電力來保持基板Sl和S2。該ESC可以是 這樣的ESC，其中膜被附著在鋁本體上。可使用不同類型的膜，諸如其中插入有聚酰亞胺電 極的類型。而且，盡管未示出，第一腔室110和第二腔室120可設置有用于對準基板Sl和S2 的多個工作臺。這些工作臺可用來沿χ、γ方向并可能以轉動方式移動這兩個基板中的一個 或兩個，以便正確地對準基板。還可以使用一個或多個攝像機或成像裝置來檢測對準標記， 目的在于對準基板?？梢允褂抿寗硬縼硪苿舆@兩個腔室中的一個或兩個，以將它們合在一起。而且，可 以使用一個或多個真空泵在密封附著空間內產生真空。對準控制部140圍繞第一腔室和第二腔室的周邊而延伸。該對準控制部允許第二 腔室120相對于第一腔室110進行滑動移動。對準控制部140設置于第一腔室110與第二 腔室120之間，以便保持附著空間的密封。該對準控制部還用來控制腔室之間的間隙，進而 控制基板之間的間隙。該對準控制部允許基板在仍然保持密封和間隙的同時相對于彼此移 動以完成對準。如圖3和圖4所示，主密封件132保持基板Sl和S2之間的密封和間隙。主密封 件132固定于第一腔室110，并用來控制基板Sl和S2之間的間隙。主密封件132由固定板 182固定。如圖2所示，對準控制部140包括輔助密封件112，該輔助密封件與第二腔室120 緊密接觸，并且無論第二腔室120如何移動，該輔助密封件始終保持密封狀態(tài)。主體142容 納輔助密封件112，并且螺釘144將主體142固定于第二腔室120，同時保持預定間隙。主 體142還設置有與第二腔室120相接觸的球法蘭(ball flange) 150。安裝孔142a比螺釘144具有更大的直徑，以便允許螺釘144插入到該安裝孔中并 在該安裝孔中移動。形成有拉長孔152a的一個或多個墊圈152設置于安裝孔142a與螺釘 144之間，從而將螺釘144支撐在主體142上。形成有拉長孔152a的墊圈152以及比螺釘 144具有更大直徑的安裝孔142a允許第二腔室120相對于第一腔室110水平移動，同時保 持密封附著空間內的真空以及間隙。圖3和圖4中示出了對準控制部140和第二腔室120的移動。圖3和圖4示出了， 在基板Sl和S2已被安裝到第一腔室和第二腔室上之后，并且在第一腔室和第二腔室已合 在一起以形成密封附著空間之后，第一腔室與第二腔室之間的界面。然后進行檢查以確定 主密封件132的壓低是否均勻。保持主密封件132的均勻壓低意味著基板Sl和S2之間的 間隙也保持均勻。然后，可以對密封附著空間進行真空排氣。在確認主密封件132被均勻按壓之后，通過使基板相對于彼此移動、并用上述的 成像攝像機檢測對準狀態(tài)來進行基板的對準。攝像機檢測基板上的對準標記的圖像。將基 板相對于彼此移動直至對準標記進入重合。如果基板Sl和S2的對準標記沒有重合，則進行將第二腔室120相對于第一腔室110水平移動的過程。當第二腔室120移動時，使得固定于第二腔室120的螺釘144在該螺 釘與安裝孔142a的側壁之間的間隙1內移動。因為螺釘144可在間隙1內并在形成于墊圈152內的拉長孔152a內移動，所以包括主體142的對準控制部140可保持真空狀態(tài)，并且基板可相對于彼此移動。在現有技術中，用于完成對準的第二腔室120的移動必須與保持密封和間隙的過 程分開進行。但是，通過上述的對準控制部，這兩個過程可同時進行，從而縮短處理時間。設置于主體140中的球法蘭150用來設定輔助密封件112的保持高度，從而輔助 密封件112與第二腔室120保持緊密接觸。球154還用來減小與第二腔室120的摩擦，使 得第二腔室的移動更容易完成。為了進一步減小由于第二腔室120的水平移動而引起的摩 擦，可在輔助密封件112與第二腔室120之間的接觸面施加潤滑油。圖5示出了具有間隙控制單元230的用于附著基板的設備200的另一實施例。 如圖所示，與上述實施例類似，用于附著基板的設備200設置有形成設備外形的支撐框架 290。第一腔室210位于支撐框架290內部的上部。第二腔室220位于第一腔室210的下 部，并與第一腔室210隔開。第一腔室210和第二腔室220放置在一起以形成密封附著空 間，在該密封附著空間內第一基板Sl和第二基板S2附著在一起。間隙控制單元230位于第一腔室210和第二腔室220彼此緊密接觸的周邊處。如 圖6所示，間隙控制單元230包括與第一腔室210緊密接觸以保持密封的主密封件232。第 二密封件234保持上板242與第二腔室220之間的密封。壓低控制部240設置于主密封件 232與第二密封件234之間，以便控制第二密封件234的壓縮。主密封件232與第一腔室210緊密接觸，并用來保持基板之間的間隙。但是，如果 主密封件未在圍繞第一腔室和第二腔室的周邊的所有點處被均勻地壓縮，則基板之間的間 隙可能不均勻。第二密封件234補償主密封件232的壓縮量的偏差，從而在兩個基板之間 保持均勻的間隙。如圖所示，壓低控制部240包括設置于主密封件232與第二密封件234之間的上 板242。位于第二密封件234的任一側上的緊固螺釘244確保第二密封件234與第二腔室 220緊密接觸。該緊固螺釘還將上板242連接于第二腔室220。彈簧246圍繞緊固螺釘244 而設置且位于第二腔室220與上板242之間。緊固螺釘244控制第二密封件的間隙g2。當主密封件232的一部分被第一腔室 210壓得比其它部分更多時，使得上板242克服彈簧246的力而向下移動，并且第二密封件 234被壓縮。圖7示出了主密封件在設備的一側上比在另一側上被壓縮得更多時的情況。參照 附圖，當第一腔室210和二腔室220彼此緊密接觸時，主密封件232被壓低?？梢岳斫?，當將 位于設備左側上的主密封件232的部分與位于右側上的主密封件232'的部分相比較時， 左側主密封件232比右主密封件232'被壓低得更多(gl' >gl)。在這種情況下，可以判 斷出，基板Sl和S2之間的間隙在基板的整個區(qū)域上也不均勻。當出現這種問題時，必須采取措施以確保在基板Sl和S2之間保持均勻的間隙。理 想地，我們希望確保位于左側和右側上的主密封件232和第二密封件234的總結合高度彼 此相等(gl+g2 = gl' +g2')。在這種情況下，可以通過控制緊固螺釘244'以便用上板 242'壓縮右側緩沖密封件234'來解決間隙問題。換言之，通過按壓右側上板242'來壓 縮右側緩沖密封件234'，從而第二密封件234'的壓縮量與主密封件232的壓縮量相等。 結果，基板之間的間隙在基板的整個區(qū)域上變得均勻。
上述的間隙控制單元實際上可以以多種不同的方式來構造。如圖8所示，上板242可形成為在其中心處具有豎直通孔的矩形板。然后，可將間隙控制單元230安裝于第二腔 室220中，如圖9所示。該間隙控制單元也可以由多個上板片段(segment)形成，當這些上板片段連接在 一起時便形成圍繞第二腔室220周邊的環(huán)。如圖10所示，上板242可由多個板片段242a、 242b、242c和242d形成，所述多個板片段分別安裝于第二腔室220上，如圖11所示。在這 種情況下，可以在形成上板242的多個板片段242a、242b、242c和242d之間設置單獨的密 封件。圖12示出了間隙控制單元230的另一實施例。該實施例包括主密封件232，該主 密封件設置于第一腔室210與第二腔室220之間，并與第一腔室210緊密接觸以保持密封。 第二密封件234用來補償主密封件232的不均勻壓縮。壓低控制部240設置于主密封件232 與第二密封件234之間，并且控制第二密封件234的壓縮量，以便控制基板之間的間隙。如圖所示，壓低控制部240包括設置于主密封件232與第二密封件234之間的上 板242。下板342設置于第二密封件234與第二腔室220之間。輔助密封件380設置于下 板342與第二腔室220之間，并且緊固螺釘設置于第二密封件234的任一側上，用于將上板 242和下板342連接。彈簧246設置于緊固螺釘244的外周邊上。如果主密封件232的壓縮量存在偏差，則該間隙控制單元330壓縮第二密封件234 以補償該偏差，因此確保了基板Sl和S2之間的間隙均勻。如果位于一部位處的主密封件 232的高度g3不同于位于另一部位處的主密封件232'的高度g3'，則間隙控制單元330 選擇性地壓縮第二密封件234的一部分，從而主密封件232和第二密封件234的結合高度 在所有點處都相同。例如，使用緊固螺釘244'通過上板242'來按壓位于一部位處的第二 密封件234'。圖12所示的間隙控制單元330可以以多種不同的方式形成。如圖13所示，上板 242和下板342可為在中心處具有豎直通孔的矩形。在這種情況下，間隙控制單元330可以 安裝于第二腔室220中，如圖14所示?？商鎿Q地，上板242和下板342可由多個片段形成。如圖15所示，上板片段242a、 242b,242c和242d以及下板片段342a、342b、342c和342d可彼此連接以形成間隙控制單 元。在這種情況下，間隙控制單元230可安裝于第二腔室220中，如圖16所示。在多個片 段242a、242b、242c和242d以及342a、342b、342c和342d之間設置有用于密封的單獨密封 件。如上所述，間隙控制單元使得可以在保持真空狀態(tài)的同時實現腔室的水平移動， 從而縮短處理時間。另外，由于可以通過選擇性地壓縮第二密封件來補償主密封件的不均 勻壓縮，所以可以在基板之間得到更均勻的間隙。本說明書中對“一個實施例”、“實施例”、“示例性實施例”等的任何論述意味著，結 合實施例所描述的具體特征、結構、或特性都包含在本發(fā)明的至少一個實施例中。本說明書 中各個地方所出現的這些用語不必都涉及同一實施例。此外，當結合任一實施例描述具體 特征、結構、或特性時，需要指出的是在本領域技術人員的能力范圍內，可以結合其它實施 例實現這些特征、結構、或特性。盡管已描述了多個示例性實施例，但是應該理解的是，本領域技術人員可以想出多種其它變型和實施例，這些變型和實施例將落在本公開的精神和原則范圍內。更具體地，可以對主題組合的部件和/或布置進行各種改變和變型，這些改變和變型將落在本公開、 附圖以及所附權利要求的范圍內。除對部件和/或布置進行各種改變和變型之外，替換應 用對本領域技術人員來說也是顯而易見的。
權利要求
一種用于附著基板的設備，所述設備包括第一腔室；第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室可以合在一起以形成密封附著空間；上板，位于所述第一腔室和所述第二腔室之間；下板，位于所述上板和所述第二腔室之間；主密封件，能夠保持所述上板和所述第一腔室之間的密封；第二密封件，能夠保持所述上板與所述下板之間的密封；以及輔助密封件，能夠保持所述下板與所述第二腔室之間的密封。
2.根據權利要求1所述的設備，進一步包括固定裝置，所述固定裝置將所述下板連接 于所述上板。
3.根據權利要求2所述的設備，其中，所述固定裝置包括將所述下板連接于所述上板 的多個緊固件，并且其中，所述多個緊固件可以選擇性地改變所述上板與所述下板之間的 分離距離。
4.根據權利要求3所述的設備，其中，所述多個緊固件布置成多對，并且所述第二密封 件位于所述每對緊固件之間。
5.根據權利要求1所述的設備，進一步包括位于所述上板與所述下板之間的彈性件。
6.根據權利要求2所述的設備，進一步包括位于所述上板與所述下板之間的彈性件， 其中，所述彈性件包括圍繞所述固定裝置的螺旋彈簧。
7.根據權利要求1所述的設備，其中，所述上板和所述下板在其中心處包括通孔，使得 所述上板和所述下板圍繞所述第一腔室和所述第二腔室的周邊延伸。
8.根據權利要求1所述的設備，其中，所述上板和所述下板包括多個片段，并且當所述 多個片段結合在一起時圍繞所述第二腔室的周邊形成環(huán)形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于附著基板的設備，該設備包括用于支撐第一基板的第一腔室以及用于支撐第二基板的第二腔室。主密封件設置于第一腔室與第二腔室之間以保持腔室之間的密封和間隙。對準控制部設置于第一腔室與第二腔室之間以便保持密封，并且還使第二腔室相對于第一腔室移動以對準基板。該對準控制部還可控制腔室之間的間隙，從而保持基板之間的均勻間隙。
文檔編號G02F1/1339GK101819356SQ20101014463
公開日2010年9月1日 申請日期2007年10月24日 優(yōu)先權日2006年12月6日
發(fā)明者崔鳳煥, 沈錫希 申請人:愛德牌工程有限公司