粘合机中的工作台结构及其控制方法

文档序号:2792708阅读:257来源:国知局
专利名称:粘合机中的工作台结构及其控制方法
本申请要求享有2002年3月20日提出的第P2002-0014998和P2002-0015077号韩国申请的权益,其全部在此引用以作参考。
本申请包括参考两个共同未决申请,这两个申请分别是2002年6月28日提出的编号为10/184,096、标题为“SYSTEM AND METHOD FORMANUFACTURING LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICES”的申请(代理人号为8733.666.00);2002年6月28日提出的编号为10/184,088、标题为“SYSTEM FOR FABRICATING LIQUID CRYSTAL DISPLAY ANDMETHOD OF FABRICATING LIQUID CRYSTAL DISPLAY USING THESAME”(8733.684.00)的申请,它们在此全部引用。
LCD已经非常广泛地用作移动显示装置,LCD以其画质优良、重量轻、薄而且功耗低的特性和优点代替了阴极射线管(CRT)。除了移动型LCD如笔记本计算机的监视器之外,正在为接收和显示广播信号的电视(TV)和计算机的监视器开发LCD。
尽管对用作不同领域中显示器的LCD有各种技术开发手段,不过在许多方面,用来增强作为显示器的LCD画质的努力与LCD的特性和优点存在矛盾。因此,对于作为一通用显示器用于各种领域中的LCD来说,开发LCD的关键在于将LCD作到什么程度才能实现高品质画面如高清晰度和高亮度和大型屏幕,同时使LCD保持具有重量轻、薄而且功耗低的特性。
可以用一种一般公知的LCD注入法制造LCD,其中在一个基板上涂敷密封剂,形成一注入孔,在一真空状态下将该基板粘合到另一个基板上,通过密封剂中的注入孔或者用一种液晶滴注法将液晶注入其中该液晶滴注法披露于第2000-284295和第2001-005405号日本专利公开文件中,其中提供其上滴有液晶的一个基板和另一个基板,令沿一垂直方向相对设置的这两个基板相互靠近,粘合这两个基板。
在这两种方法中,液晶滴注法的优点在于,可以省略许多步骤(例如形成液晶注入孔的步骤、注入液晶的步骤和密封液晶注入孔的步骤),并且需要的设备更少。因此,已经对用于液晶滴注法的各种设备进行了开发研究。


图1和2示出一已有技术粘合机,其采用了液晶滴注法。
该已有技术粘合机配有一形成外形的机架10、工作台部分21和22、一密封剂出口部分(图中未示)、一液晶滴注部分30、室部分31和32、室移动装置和工作台移动装置。
工作台部分有上工作台21和下工作台22,在上工作台21的底部有一静电吸盘28。该静电吸盘28是一种具有两个方槽的绝缘材料板,其中设有一平板电极的每一个方槽涂有一电介质材料,其主表面在与静电吸盘28地面相同的表面上。每一个所埋设的平板电极(图中未示)通过一适当的开关接至一正/负DC电源。当将一正电压或负电压加到平板电极上时,在与静电吸盘28地面同一平面上的电介质材料主表面上感应出一负电荷或正电荷,从而借助基板51与电荷产生的透明电极膜之间产生的库仑力吸附该基板。
将密封剂出口部分和液晶滴注部分30与粘合机架的位置一侧保持一致,室部分有相互间可拆卸的上室单元31和下室单元32。
室移动装置有一驱动电机40,该电机40用来将下室单元32有选择地移动到进行粘合的位置,或者移动到释放密封剂和滴注液晶的位置,而工作台移动装置有驱动电机50,该驱动电机50用来有选择地上下驱动上工作台21。
以下详细说明用前面的已有技术粘合机制造LCD的方法各步骤。
首先,将第二基板52装到下室单元中的下工作台22上,通过驱动室移动装置的驱动电机40,向上工作台21所处的位置移动该下室单元32。
在这种情况下,上工作台21产生真空吸力,通过真空吸附第二基板52,通过驱动驱动电机40,将下室单元32移动到涂敷密封剂和滴注液晶的位置。
然后,将第一基板51放到下工作台22内,之后,下工作台22产生真空吸力,真空吸附第一基板51。这种状态示于图1中。
这种情况下,通过室移动装置40,将带有下工作台22的下室单元32移动到涂敷密封剂和滴注液晶的位置。
然后,当用密封剂出口部分和液晶滴注部分30完成密封剂涂敷和液晶滴注工作时,如图2所示,再次通过室移动装置40,将下室单元32移动到粘合基板的位置。
之后,用室移动装置40粘合室单元31和32,封闭各工作台21和22分别所处的空间,并且用分离真空装置排空这些空间。这种情况下,被真空吸附在上工作台上的第二基板52落到一挡爪(图中未示)上,在充分排空该室的时候,其上加有电压的静电吸盘28吸附挡爪上的第二基板52。
随后,向下移动工作台21,使得吸附在上工作台21上的第二基板52接触吸附在下工作台22上的第一基板51并且下压它,以粘合这两个基板,由此完成LCD的制造。
但是,前面的已有技术装配机(粘合机)有以下问题。
首先,由于这种已有技术粘合机具有一系统,在该系统中,在其上形成有薄膜晶体管的基板和其上形成有滤色器层的基板上进行密封剂涂敷和液晶滴注操作,所以这种已有技术粘合机因进行密封剂涂敷和液晶滴注操作的各部分而变得体积庞大。
特别是,大型LCD所需的粘合机近来变得更为庞大,这不利于制造大型LCD。
其次,如果下室单元与上室单元之间的结合密封不好,那么可能会在粘合过程中损坏基板,粘合也可能会因为空气经一泄漏部分透出而有缺陷。因此,在真空状态下,另外还需要用来防止漏气的部分,这难以达到所需的精度。
第三,通过施加不同的电极电压来吸附基板的两个平板电极的静电吸盘可能会因静电吸力不够而掉落基板。此外,无法吸附大型玻璃基板。
第四,非常难以在粘合基板的过程中通过沿一横向方向移动下室来对准基板,这就延长了整个制造所需的时间周期。也就是说,由于制造需要许多移动操作,例如将下室单元移动到滴注液晶或将密封剂涂敷到支撑在下工作台上一基板的位置,在完成以上过程时使下室再次返回粘合基板的位置,这就难以保证基板对准的准确性。
第五,如前所述,即使在完成粘合后,切断静电吸盘28上将基板与上/下工作台分开的电源,保留在上工作台与所粘合基板之间的电势也易于阻止所粘合基板的分开,这使得所粘合的基板未对准,削弱了密封剂的粘合力。
本发明的一个优点在于提供一种制造液晶显示器(LCD)的粘合机中的工作台结构,它能够提供一种粘合机,该粘合机有一对整体布局来说最合适的尺寸、移动范围和为平稳对准基板而简化的工作台移动方向和范围。对于与其他过程有关的平稳过程设计来说,缩短了制造一个LCD所需的时间周期,在静电吸附之后的解除静电吸附过程中,更平稳地将基板与工作台分开,还提供了一种制造粘合机的方法。
本发明的其他特征和优点在以下的描述中列出,根据该描述,其中一部分变得很明显,或者可以通过对本发明的实践来学会。通过所写的说明书及其权利要求书以及附图中特别指出的结构,能够实现和达到本发明的其他目的和优点。
为了实现这些和其他优点,根据本发明的目的,如所具体和概括描述的那样,这种粘合机中的工作台结构包括一可移动地装在一粘合室中的板;安装到该板上的多组静电吸盘,用来提供支撑基板的静电力;多个真空孔,它们在该板中,位于静电吸盘周围,用来接收一真空力,吸附和支撑基板;多个对准标记确定孔,它们在该板的周边内,用来确定对准所吸附基板的标记。
一组静电吸盘包括多个平板电极对,这些电极对上加有相反极性的电压。
平板电极具有与相邻平板电极上所加电压极性相反的电压。
每一组中的静电吸盘具有不同的尺寸。
多个对准标记确定孔包括至少两个粗标记孔和至少四个细标记孔。
这种粘合机中的工作台结构还包括板中的升降杆孔,这些孔用来在装载基板的过程中支撑基板或者在卸载过程中从工作台上抬起基板。
静电吸盘包括六组。
一组静电吸盘包括四个平板电极。
平板电极具有与相邻平板电极上所加电压极性相反的电压。
这种粘合机中的工作台结构还包括该板中央部分中的至少一个或一个以上备用孔。
多个对准标记确定孔包括上工作台每一个角中静电吸盘一个角的切掉部分内至少一个孔。
这种粘合机中的工作台结构还包括板周边内的多个固定孔,这些固定孔用来固定所粘合的基板。
本发明的另一个方面,提供一种粘合机中的工作台结构,该结构有一上工作台和一下工作台,该结构包括装载到上工作台上的多组第一静电吸盘,用来提供支撑一基板的静电力;多个第一真空孔,它们在上工作台中,位于静电吸盘周围,用来接收一真空力,吸附和支撑该基板;多个第一对准标记确定孔,它们在上工作台的外周边内,用来确定对准所吸附基板的标记;装载到下工作台上的多组第二静电吸盘,用来提供支撑该基板的静电力;多个第二真空孔,它们在下工作台中,位于静电吸盘周围,用来接收一真空力,吸附和支撑该基板。
这种粘合机中的工作台结构还包括多个第一固定孔,它们在上工作台的外周边内,用来固定所粘合的基板;多个第二固定孔,它们在下工作台的外周边内,用来固定所粘合的基板。
多个第一固定孔和多个第二固定孔形成于相互不同的位置上。
这种粘合机中的工作台结构还包括下工作台中的升降杆孔,这些孔用来在装载基板的过程中支撑基板或者在卸载过程中从工作台上抬起基板。
这种粘合机中的工作台结构还包括多个第二对准标记确定孔,它们在下工作台的周边内,用来确定对准所吸附基板的标记。
多个第一对准标记确定孔或多个第二对准标记确定孔包括至少两个粗标记孔和至少四个细标记孔。
第二对准标记确定孔中有光穿过。
静电吸盘包括六组,每一组包括四个平板电极。
本发明的另一个方面,提供一种具有上下工作台的粘合机的控制方法,每一个工作台都带有静电吸盘,每一个吸盘都有多个平板电极,该方法包括将一个负极性电压或正极性电压加到静电吸盘中的平板电极上,上下工作台借助静电吸盘吸附各基板;移动上下工作台以粘合基板;以及切断施加到静电吸盘上的电压,分别将相反极性的电压施加到平板电极上,移动上工作台或下工作台。
本发明的又一个方面,提供一种具有上下工作台的粘合机的控制方法,每一个工作台都带有静电吸盘,每一个吸盘都有多个平板电极,该方法包括将第一基板和第二基板装到粘合室中;排空粘合室;将一个负极性电压或正极性电压加到静电吸盘中的平板电极上,上下工作台借助静电吸盘吸附各基板;移动上下工作台以粘合基板;以及切断施加到静电吸盘上的电压,分别将相反极性的电压施加到平板电极上,移动上工作台或下工作台。
这种粘合机的控制方法还包括在将负极性电压或正极性电压施加到平板电极上之后,对准吸附在上下工作台上的基板。
这种粘合机的控制方法还包括使粘合室通风,向所粘合的两个基板施压;以及在切断施加到静电吸盘上的电压,分别将相反极性的电压施加到平板电极上,移动上工作台或下工作台之后,卸下所压的第一基板和第二基板。
应理解的是,前面总的描述和以下的详细描述是示例性和解释性的,它们用来提供对如所要求保护的本发明的进一步说明。
图3示意性地示出了根据本发明一实施例采用一液晶滴注法制造一液晶显示器(LCD)的粘合机。
本发明的粘合机包括一粘合室110、一工作台部分、一工作台移动装置(未作标记)、一排空装置(未作标记)、一通风装置(未作标记)和一装载部分300。
粘合室110包括一内部空间和一侧中的开口111,内部空间用来通过相互压迫基板,并且利用通过有选择地使该空间成一真空状态或一大气状态而连续不同的压力粘合,进行粘合处理,开口111用来使基板进出。
粘合室110还包括一抽气管112和一通气管113,抽气管112连接到其一侧,它利用来自抽气装置的空气吸力将空气从粘合室110的内部空间中抽出,将粘合室110置于真空状态,而通气管113连接到其一侧,它将外部空气或者其他气体N2引入粘合室110内,将粘合室110置于大气状态。
抽气管112和通气管113分别具有电控阀112a和113a,它们用来有选择地开通/关闭管线。
与此一起,在粘合室110内的开口111提供一门(图中未示),该门用来有选择地关闭该开口。
门111a可以是一般的滑动或转动类型的门,或者是其他可以关闭开口的装置,这种滑动或转动类型的门有一密封缝隙的密封部件,图中没有示出其细节。
工作台部分包括分别安装在粘合室110内一上部空间内和一下部空间内的上工作台121和下工作台122,它们相互面对,用来支撑通过装载部分300放入粘合室110内需要的处理位置上的基板510和520。
建议上工作台121具有至少一个静电吸盘(ESC)121a和至少一个真空孔121b,静电吸盘121a安装到上工作台121底部内的一个槽上,用来通过静电力支撑基板,真空孔121b用来通孔真空吸附和支撑基板。
虽然本实施例建议有至少两个ESC121a形成一对,每一个ESC上加有极性相反的DC电压用以用静电支撑基板,不过本发明并不限于此,而是可以设计成使一个ESC上加有极性相反的DC电压以提供静电力。
上工作台121具有形成于每一个ESC121a周围的多个真空孔121b,ESC121固定到上工作台121底部,真空孔接至与接至上工作台121的真空泵123连通的单管线或多管线121c。
同此一起,建议下工作台122具有至少一个静电吸盘(ESC)122a和至少一个真空孔(图中未示),静电吸盘122a在下工作台122顶面上,用来提供支撑基板的静电力,真空孔用来通孔真空吸附和支撑基板。
ESC和真空孔可以与上工作台121的相同或不同,但是要考虑基板的整个制造过程或每一个液晶涂敷区来配置静电力提供装置和真空孔。
工作台移动装置包括移动轴131,它用来有选择地上下移动上工作台121;旋转轴131,它用来有选择地左右旋转下工作台122;驱动电机133和134,它们安装在室110的内部或外部,分别通过轴与工作台121和122相连。
未说明的符号135代表驱动装置,在对准基板的过程中,它驱动下工作台122沿横向运动。
本发明的粘合机配备有一抽气泵,它传送一吸力以使粘合室110的内部空间有选择地达到一真空状态,并且受到驱动,产生一总的空气吸力。将抽气泵200所具有的空间形成为该空间与粘合室110的抽气管112连通。
装载部分是与粘合室110以及粘合室110内各种部件分开的装置,它安装在粘合室110外部,用来接纳和有选择地承载其上滴有液晶的第一基板510或其上涂敷有密封剂的第二基板520,将这些基板装入粘合室110内或从其中取出它们。
装载部分包括第一臂310和第二臂320,第一臂310用来承载其上滴有液晶的第一基板510,第二臂320用来承载其上涂敷有密封剂的第二基板520,其中将该装载部分设计成在将装到相关臂310和320上的第一基板510和第二基板520装入粘合室110内部空间内之前的备用状态下,第一臂310位于第二臂320之上。
此外,还建议本发明的粘合机还包括一对准装置600,它用来确定通过装载部分装到粘合室110内并且分别装到工作台121和122上的基板510与520之间的对准状态,此时,虽然对准装置600可以至少安装到粘合室110的外部或内部,不过本发明建议,作为一个实施例,对准装置600安装到粘合室110的外部。
这样,与通过在其他过程中分开进行基板形成处理的已有技术粘合机相比,使得前面根据本发明一实施例的粘合机尺寸显著减小,并且通过使粘合机仅执行一个简单的粘合过程而能够大大缩短制造时间周期。
此外,通过使下工作台仅在非常有限的范围内移动,前述本发明的系统能够更快和更准确地对准基板。与已有技术不同,由于前述本发明的系统粘合室不是可有选择地结合/拆开的上下两件粘合室,而是整体一个粘合室,所以前述本发明的系统能够消除两个粘合室相结合时产生的泄漏问题,并且能够省去防止泄漏所需的许多部件。
以下详细描述上工作台和下工作台。图4示意性地示出了一种根据本发明粘合机中一静电吸盘的平面图。
参见图4,在上工作台121或下工作台122上设置有多组(6组)静电吸盘121a,它们用来提供一静电力,吸附基板,其中每一组静电吸盘121a包括至少一对平板电极1,一对平板电极1上分别加有相反极性(负/正)DC电流。在上工作台121中有多个真空孔121b,它们在静电吸盘121a周围,用来接收真空力,吸附和支撑基板。
因此,当将一正电压或负电压加到平板电极1上时,在上工作台121和下工作台122上感应出一负电荷或正电荷,基板受到通过电荷产生于一导电层与上工作台之间的库仑力吸附,该导电层例如是铟锡氧化物(ITO),用于形成于玻璃基板520上的透明电极如一公共电极或各象素电极。
以下详细描述其上形成有静电吸盘和其他部件的上工作台和下工作台。图6示出根据本发明一实施例的粘合机中上工作台的详细平面图。图7示出根据本发明一实施例的粘合机中下工作台的详细平面图。
参见图6,有多组(6组)静电吸盘121a,它们每一个都安装在上工作台121一平面内的槽中,用来提供吸附基板的静电力,其中每一组静电吸盘121a包括多对平板电极1(四个平板电极),每一对中的平板电极上分别加有相反极性的DC电流。这些组静电吸盘121a的形式各不相同,用紧固装置将它们紧固到上工作台上,例如用紧固螺栓2。
静电吸盘121a可以包括至少一组,一组具有四个或四个以上的平板电极1,它们与基板的盒区域(有源区)相对形成。
在上工作台121中有多个真空孔121b,它们在静电吸盘121a周围,用来接收真空力以吸附和支撑基板。
在上工作台中121中,有用来确定粗对准标记的孔3b,3d,3f,3g,3i和3k以及用来确定细对准标记的孔3a,3c,3e,3h,3j和3l,它们在静电吸盘121a周围,与对准装置600相对,还有平板电极1的角部,它们在上工作台的角部切成‘L’形,其中形成有用来确定粗或细对准标记的孔3m和3n。也就是说,在上工作台的角部(四部分)和上工作台的上下侧部中成对形成有孔3a-3l,它们用来确定粗对准标记和细对准标记,而在平板电极1的角部中成对形成有孔3a-3l,它们用来确认粗对准标记和细对准标记。虽然一般基板的角部形成有粗和细对准标记,不过也有与不同尺寸基板一样多的孔来确定不同尺寸基板的对准标记。
因此,当基板为最大时,利用上工作台角部中的四对孔3a和3b以及3k和3l来确定其上形成的对准标记,而当基板比最大的基板小时,则利用其余的孔确定对准标记。也就是说,当基板最大时,角部中最少两个粗对准标记孔就足够了,必要时,需要四个以上的粗对准标记孔以适应不同的模型或尺寸,而最少四个细对准标记孔就足够了,必要时,需要六个以上的细对准标记孔以适应不同的模型或尺寸。
此外,相对于一中央部分对称形成多个对准标记确定孔。
虽然在说明利用粘合机粘合基板的过程中没有讨论,不过有很大的可能性没有对准所粘合的基板,这种没有对准的情况是在将上工作台121向下移动并且对吸附在上工作台和下工作台上的基板加压之后,由所粘合基板因压力改变和在对粘合室通气的过程中引入干燥空气或气体以将压力均匀施加到两基板上而变形造成的。因此,在通气之前进行两个所粘合基板的固定过程。在固定过程中,用光来部分固定密封剂,或者用热或压力来固定所粘合的两个基板。这样,为了固定所粘合的两个基板,需要另外用光照射密封剂或者加热密封剂。
因此,在上工作台121的静电吸盘121a外周边内,有孔4a,4b,4c,4d,4e和4f,它们用来将一紫外光引导到密封剂上,或者对密封剂进行部分加热。也就是说,在与两基板之间形成的密封剂(固定密封剂)位置对应的位置上,形成这些孔。虽然图中示出了六个孔,不过等于四个或四个以上的固定孔数目就足够了。
虽然图中未示,不过还可以在上工作台外周边以外的位置上有备用孔,在上工作台121的外周边内还有槽7,它们有几部分上有一夹钳用于进入。
参见图7,类似地,还有多组(6组)静电吸盘122a,每一组静电吸盘安装在下工作台122(板)内一槽内,用来提供吸附基板的静电力,其中每一组静电吸盘122a包括多对平板电极1(四个平板电极),每一对中的平板电极1上分别加有极性相反的DC电流。这些组静电吸盘122a的形式各不相同,它们由紧固装置例如由紧固螺栓2固定到下工作台122上。
在下工作台122中,静电吸盘122a还可以包括至少一组具有四个或四个以上平板电极1的静电吸盘,该组与基板的盒区域(有源区)相对形成。
但是,施加到上工作台与下工作台中静电吸盘的平板电极1上的DC电流极性各不相同(比较图6和7)。
在下工作台121内有多个真空孔122b,它们在静电吸盘122a周围,用来接收真空力以吸附和支撑基板。
与上工作台类似,在上工作台中121中,有用来确定粗对准标记的孔3b,3d,3f,3g,3i和3k以及用来确定细对准标记的孔3a,3c,3e,3h,3j和3l,它们在静电吸盘121a周围,与对准装置600相对,还有平板电极1的角部,它们在上工作台的角部切成‘L’形,其中形成有用来确定粗或细对准标记的孔3m和3n。也就是说,在上工作台的角部(四部分)和上工作台的上下侧部中成对形成有孔3a-3l,它们用来确定粗对准标记和细对准标记,而在平板电极1的角部中成对形成有孔3a-3l,它们用来确认粗对准标记和细对准标记。虽然一般基板的角部形成有粗和细对准标记,不过也有与不同尺寸基板一样多的孔来确定不同尺寸基板的对准标记。
因此,当基板为最大时,利用上工作台角部中的四对孔3a和3b以及3k和3l来确定其上形成的对准标记,而当基板比最大的基板小时,则利用其余的孔确定对准标记。也就是说,当基板最大时,角部中最少两个粗对准标记孔就足够了,必要时,需要四个以上的粗对准标记孔以适应不同的模型或尺寸,而最少四个细对准标记孔就足够了,必要时,需要六个以上的细对准标记孔以适应不同的模型或尺寸。
此外,在下工作台122的静电吸盘122a外周边内,有孔4a,4b,4c,4d,4e,4f,4g和4h,它们用来将一紫外(UV)光引导到密封剂上,或者对密封剂进行部分加热,以固定基板。下工作台中的固定孔4a-4h形成于与上基板中固定孔4a-4f位置不同而与其他部分位置相同的位置上。因此,密封剂设置在上工作台中固定孔4a-4f和下工作台中固定孔4a-4h的位置上。虽然图1中示出有七个固定孔,不过,不过等于四个或四个以上的固定孔数目就足够了。
在下工作台上还有孔5,它们用来在基板装到下工作台上时支撑基板,或者在将基板从下工作台上卸下时将基板从下工作台的表面上抬起来,并且其上还可以有备用孔6a,6b,6c,6d,6e和6f。
如果将一摄像机固定在上工作台一侧内以确定粗对准标记和细对准标记,那么通过下工作台中的标记对准确定孔,从下工作台一侧提供一束光,而与此相反,如果将摄像机固定在下工作台一侧内,那么通过上工作台中的标记对准确定孔提供光,该光用作摄像机的背照光。
每一个工作台中的粗标记确定孔、细标记确定孔和固定孔都可以根据支撑在工作台上基板的虚拟区随需要形成。
下面解释利用本发明前面的LCD粘合机来粘合基板的过程,以及工作台静电吸盘的驱动方法。
首先,提供其上滴有液晶的第一基板和其上涂敷有密封剂的第二基板。当然,第一基板上既可以滴有液晶,还可以涂敷有密封剂。
如图3中虚线所示,装载部分300利用第一臂310将备用的其上滴有液晶的第一基板510放到上侧上,并且利用第二臂320接收其上涂敷与密封剂的第二基板520,将其方到第一臂310之下。
这种情况下,当粘合室110中的开口111打开时,装载部分控制第二臂320,以使第二臂320将其上涂敷有密封剂的第二基板520通过该打开的开口装到粘合室110内。将上工作台121向下移动到第二基板520的上侧上,使接至上工作台121的真空泵123工作,借助传送到上工作台121内真空孔121b的真空吸附通过第二臂320装入粘合室内的第二基板520。然后,向上移动上工作台121,装载第二基板。
之后,装载部分控制第一臂310,将其上滴有液晶的第一基板510装入粘合室110内,并且将其放到下工作台122上,使下工作台122随着接至下工作台122的真空泵(图中未示)投入工作,借助来自下工作台122中真空孔(图中未示)的真空吸附通过第一臂310装入的第一基板510,使第一基板510支撑在下工作台122上。
将其上涂敷有密封剂的第二基板520装入到其上滴有液晶的第一基板510前面,用于防止出现第一基板510装入到第二基板520前面时,可能在装入第二基板520过程中产生的灰尘等物掉落到第一基板510上滴有的液晶上的情况。
如果从前一个粘合过程中在下工作台上粘合基板,那么为了缩短制造时间周期,通过在第二臂320装入第二基板之后,使第二臂320卸下下工作台上所粘合的基板,可以同时进行装载和卸载。
一旦通过前面的步骤完成对基板510和520的装载,装载部分300中的臂310和320就移动到粘合室110之外,令粘合室110内基板开口111的门投入工作,关闭基板开口111,使粘合室110处于关闭状态。
随后,虽然图中未示,不过要将基板接收装置置于上工作台之下的一个位置,将吸附到上工作台上的第二基板下放到该基板接收装置上,开始排空粘合室。
也就是说,通过令排空装置中的抽气泵(排空装置)200开始工作以产生一空气吸力,令接至粘合室110的抽气管112上的阀112a使抽气管处于一开通状态,把由抽气泵200产生的空气吸力传送到粘合室110内部,可以将粘合室110内部置于真空状态。
这样,当驱动抽气泵200达一定时间段而在粘合室110内得到一需要的真空时,抽气泵200停止工作,通过操作阀112a来关闭抽气管112。
当完全排空粘合室110时,向ESC121a和122a供电,以使上工作台121和下工作台122通过静电吸附各基板510和520。然后,将基板接收装置返回到原始位置。
这种情况下,当其上形成有一导电层的基板表面位于一工作台一侧时,施加大约0.1-1KV的电压,而当其上形成有一导电层的基板表面位于工作台相对的一侧时,施加大约3-4KV的电压。
这种情况下,工作台移动装置驱动驱动电机133,向下移动上工作台121,使其靠近下工作台122,同此一起,对准装置600确定支撑在各工作台121和122上基板510和520的对准状态,向移动轴131和132以及与各工作台121和122相连的旋转轴提供控制信号,对准基板。
然后,工作台移动装置保持接收一驱动信号,并且受到连续驱动,以将吸附到上工作台121上的第二基板520ESC向下压到吸附到下工作台122上的第一基板510上,由此完成两基板之间主要的粘合处理。这里,主要的粘合处理并没有通过移动和压迫基板121和122而完成了粘合过程,其粘合只是达到了一定程度,该程度是,当压强改变为大气压时,两基板间没有空气进入。
因此,当完成主要的粘合处理时,切断ESC121a的电源,从上工作台上释放基板,向上移动上工作台121。然后,打开阀113a,通过通气管113将干燥的空气或N2气引入到粘合室内,以便在粘合室110逐渐达到大气状态时,在粘合室110内部形成一压差,压迫所粘合的基板。由于密封剂密封的第一基板与第二基板之间的空间处于真空状态,而粘合室处于大气压状态,所以第一和第二基板均匀受压。
最后,可以进行一改善的基板粘合处理,一旦完成粘合,就驱动粘合室110的门114,打开由门所关闭的基板开口111。
之后,通过借助装载部分300卸下所粘合的基板,并且重复执行前面的一系列步骤,进行基板粘合。
同时,如前所述,有这样一种可能性,即,即使在完成粘合后,为将基板与上下工作台分开,切断静电吸盘28的电源,剩余在上工作台与所粘合基板之间的电势也可能易于阻止所粘合的基板与工作台分开,这会导致所粘合的基板未对准,削弱了密封剂的粘合力因此,在本发明中,在切断ESC121a电源的时候,即刻将相反极性的电压施加到ESC的平板电极1上,以易于将所粘合的基板与上工作台分开。
将正极性或负极性的电压施加到各平板电极1上,通过玻璃基板520上ITO导电层与上工作台之间产生的库仑力来吸附基板,并且随着切断施加到平板电极1上的电源,同时把与吸附基板的电压极性相反极性的电压施加到各平板电极1上,以易于将所粘合的基板与工作台分开。然后,抵消工作台与基板之间剩余的电荷,这便于容易地将所粘合的基板与工作台分开。
如前所述,本发明这种制造LCD的粘合机中的工作台结构和粘合机的控制方法具有以下优点。
首先,由于本发明的粘合机与滴液晶和涂敷密封剂的设备分开,以接收通过其他过程制造的基板,所以可以省去在装到已有技术粘合机中下工作台上的基板上形成一液晶层和进行密封所需的系统,并且可以大大减小粘合机的整体尺寸,由此允许进行有效的布局设计,节约了安装空间。
独立地进行液晶的滴注、密封剂的涂敷和基板的粘合,缩短了整个制造时间周期。
第三,本发明粘合机的真空室内下工作台非常有限的移动,使得能够通过类似于已有技术的下室单元的横向运动,迅速而准确地进行基板的位置对准。尤其是,与已有技术不同的是,本发明的整体一个真空室与可有选择地结合/拆卸的上下两件真空室不同,消除了上下两件真空室结合时产生的泄漏问题,并且省去了防止泄漏所需的许多部件。
第四,由于装载部分设计成便于在装入基板的过程中,将其上没滴有液晶的基板装入真空室的臂把通过前面过程粘合的粘合状态下置于下工作台上的所粘合基板取到真空室之外,所以可以缩短装入基板和取出所粘合基板的工作时间。
第五,不仅在上工作台和下工作台总设置真空吸附孔,还设置用于静电吸附的静电吸盘,这种设置使得在排空粘合室的过程中能够稳定地吸附基板,使得排空粘合过程能够更平稳地进行。
第六,工作台中的标记对准孔使得能够更准确地对准两个基板,因为在粘合两个基板的过程中,可以通过摄像机确定基板中的标记。
第七,在粘合两基板之后,利用工作台中的固定孔固定所粘合的基板,防止了可能发生在通气过程中的基板未对准情况,提高了产量。
第八,在利用静电吸盘吸附和粘合两个基板之后,向上移动上工作台之前,通过将相反极性的电压施加到静电吸盘中的平板电极,易于将所粘合的基板与上工作台分开,这防止了向上移动上工作台121时基板未对准和密封剂粘合力削弱的情况发生,这些情况是由上工作台121与所粘合基板之间剩余的电势引起的。
对于本领域中那些技术人员来说很明显的是,在不脱离本发明的实质或范围的情况下,可以在本发明制造LCD的粘合机中的工作台结构和粘合机的控制方法中作各种修改和变换。因此,假定本发明的这些修改和变换落在所附权利要求书及其等同物的范围内,意欲使本发明覆盖它们。
权利要求
1.一种粘合机中的工作台结构,其特征在于,包括一可移动地装在一粘合室中的板;安装到该板上的多组静电吸盘,用来提供支撑基板的静电力;多个真空孔,它们在该板中,位于静电吸盘周围,用来接收一真空力,吸附和支撑基板;和多个对准标记确定孔,它们在该板的周边内,用来确定对准所吸附基板的标记。
2.如权利要求1所述的工作台结构,其特征在于,一组静电吸盘包括多个平板电极对,这些电极对上加有相反极性的电压。
3.如权利要求2所述的工作台结构,其特征在于,平板电极具有与相邻平板电极上所加电压极性相反的电压。
4.如权利要求1所述的工作台结构,其特征在于,每一组中的静电吸盘具有不同的尺寸。
5.如权利要求1所述的工作台结构,其特征在于,多个对准标记确定孔包括至少两个粗标记孔和至少四个细标记孔。
6.如权利要求1所述的工作台结构,其特征在于,还包括该板中的升降杆孔,这些孔用来在装载基板的过程中支撑基板或者在卸载过程中从工作台上抬起基板。
7.如权利要求1所述的工作台结构,其特征在于,静电吸盘包括至少六组。
8.如权利要求7所述的工作台结构,其特征在于,一组静电吸盘包括至少四个平板电极。
9.如权利要求8所述的工作台结构,其特征在于,平板电极具有与相邻平板电极上所加电压极性相反的电压。
10.如权利要求1所述的工作台结构,其特征在于,还包括该板中央部分中的至少一个备用孔。
11.如权利要求1所述的工作台结构,其特征在于,多个对准标记确定孔包括上工作台每一个角中静电吸盘一个角的切掉部分内至少一个孔。
12.如权利要求1所述的工作台结构,其特征在于,还包括该板周边内的多个固定孔,这些固定孔用来固定所粘合的基板。
13.一种粘合机的工作台结构,其特征在于,该结构有一上工作台和一下工作台,包括安装到上工作台上的多组第一静电吸盘,用来提供支撑一基板的静电力;多个第一真空孔,它们在上工作台中,位于静电吸盘周围,用来接收一真空力,吸附和支撑该基板;多个第一对准标记确定孔,它们在上工作台的外周边内,用来确定对准所吸附基板的标记;安装到下工作台上的多组第二静电吸盘,用来提供支撑该基板的静电力;多个第二真空孔,它们在下工作台中,位于静电吸盘周围,用来接收一真空力,吸附和支撑该基板。
14.如权利要求13所述的工作台结构,其特征在于,还包括多个第一固定孔,它们在上工作台的外周边内,用来固定所粘合的基板;和多个第二固定孔,它们在下工作台的外周边内,用来固定所粘合的基板。
15.如权利要求14所述的工作台结构,其特征在于,多个第一固定孔和多个第二固定孔形成于相互不同的位置上。
16.如权利要求13所述的工作台结构,其特征在于,还包括下工作台中的升降杆孔,这些孔用来在装载基板的过程中支撑基板或者在卸载过程中从工作台上抬起基板。
17.如权利要求13所述的工作台结构,其特征在于,还包括多个第二对准标记确定孔,它们在下工作台的周边内,用来确定对准所吸附基板的标记。
18.如权利要求17所述的工作台结构,其特征在于,多个第一对准标记确定孔或多个第二对准标记确定孔包括至少两个粗标记孔和至少四个细标记孔。
19.如权利要求17所述的工作台结构,其特征在于,第二对准标记确定孔中有光穿过。
20.如权利要求13所述的工作台结构,其特征在于,静电吸盘包括至少六组,每一组包括至少四个平板电极。
21.一种具有上下工作台的粘合机的控制方法,每一个工作台都带有静电吸盘,每一个吸盘都有多个平板电极,其特征在于,该方法包括将一个负极性电压或正极性电压加到静电吸盘中的平板电极上,上下工作台借助静电吸盘吸附各基板;移动上下工作台以粘合基板;以及切断施加到静电吸盘上的电压,分别将相反极性的电压施加到平板电极上,移动上工作台或下工作台。
22.一种具有上下工作台的粘合机的控制方法,每一个工作台都带有静电吸盘,每一个吸盘都有多个平板电极,其特征在于,该方法包括将第一基板和第二基板装到粘合室中;排空粘合室;将一个负极性电压或正极性电压加到静电吸盘中的平板电极上,上下工作台借助静电吸盘吸附各基板;移动上下工作台以粘合基板;以及切断施加到静电吸盘上的电压,分别将相反极性的电压施加到平板电极上,移动上工作台或下工作台。
23.如权利要求22所述的方法,其特征在于,还包括在将负极性电压或正极性电压施加到平板电极上之后,对准吸附在上下工作台上的基板。
24.如权利要求22所述的方法,其特征在于,还包括使粘合室通风,向所粘合的两个基板施压;以及在切断施加到静电吸盘上的电压,分别将相反极性的电压施加到平板电极上,移动上工作台或下工作台之后,卸下所压的第一基板和第二基板。
全文摘要
本发明涉及一种粘合机中的工作台结构,包括一可移动地装在一粘合室中的板;安装到该板上的多组静电吸盘,用来提供支撑基板的静电力;多个真空孔,它们在该板中,位于静电吸盘周围,用来接收一真空力,吸附和支撑基板;和多个对准标记确定孔,它们在该板的周边内,用来确定对准所吸附基板的标记,由此通过采用具有与一正规DC电源相反极性的DC电源,更易于将基板与工作台分开。
文档编号G02F1/1339GK1445588SQ03105410
公开日2003年10月1日 申请日期2003年2月20日 优先权日2002年3月20日
发明者李相硕, 朴相昊 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社
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