专利名称：用于附着基板的设备及其间隙控制单元的制作方法
技术领域：
本公开涉及一种用于附着基板的设备及其间隙控制单元。
背景技术：
用于附着基板的设备用来使平板显示装置的两个基板;波此附 着。薄形平板显示装置可以是薄膜晶体管液晶显示(TFT-LCD)面 板、等离子显示面板(PDP)、 OLED或一些其它类型的显示装置。
TFT-LCD装置通常包括TFT基板，其上以矩阵的形式形成有 多个TFT (薄膜晶体管)；以及滤色片基板，其上形成有滤色片或 遮光膜。这两个基*反-波此相对，并且以几樣史米的间隙彼此附着。
通过以下步骤进行基板附着首先将基板相对于彼此对准，使 它们彼此附着，然后使用压力将这两个基板压在一起。用于附着基 板的设备通常包括第一腔室以及与第一腔室隔开的第二腔室。每个 腔室的内表面均设置有用于在附着之前保持基板的静电卡盘 (ESC)。上腔室还可以包括真空卡盘。
在附着过程中，将两个基板传送到设备内并将它们安装于上腔 室和下腔室上。将第一腔室和第二腔室合在一起以形成密封附着空 间。然后，用泵对该密封附着空间进行真空排气，以〗更在该密封附 着空间的内部形成真空状态。在第一腔室与第二腔室之间设置有密 封件，以维持密封附着空间内的真空。然后将基板彼此对准，并将 两个基才反4皮此附着在 一起。
仅在两个基板已被放置成彼此紧密邻接之后才进行两个基板
的附着。基板必须被;故置成紧密接近以便使它们精确地对准，这对 所形成的显示装置的质量来说是非常重要的。
当基板被放置成彼此接近时，使用上述的密封件来维持密封附 着空间内的真空。当基^K皮此紧密4妄近时，并且在附着之前，密封 件还有助于控制基板之间的间隙。基板之间的间隙可以通过密封件 的压寸氐(depression)量来决定。
用于附着基板的设备中的另 一个重要因素是使一个或两个腔 室进行水平移动以将基板适当对准的能力。在用于附着基板的传统 设备中，在维持真空状态的同时，间隙保持和水平移动单独地进行。 但是，当这些过程顺序进行时，要用很长时间来完成整个过程。
发明内容
为了解决与现有技术相关的以上和其它问题而提出本发明。本 发明的特征在于提供一种用于附着基板的设备及其间隙控制单元， 该间隙控制单元能够在保持真空状态的同时保持和控制腔室之间 的均匀间隙，还能够进行腔室的水平移动。
为了实现本发明的特征，提供了一种用于附着基板的设备，该 设备包括主框架；第一腔室，安装于主框架上，该第一腔室可以 保持第一基板；第二腔室，安装于主框架上，该第二腔室可以保持 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 着空间；主密封件，位于第一腔室与第二腔室之间，其中，该主密 封件可保持密封附着空间的密封；以及对准控制装置，位于第一腔
室与第二腔室之间，其中，该对准控制装置也保持密封附着空间的 密封，并且其中，该对准控制装置允许第一腔室和第二腔室中的至 少一个腔室相对于第一腔室和第二腔室中的另一个腔室移动，乂人而 可以在仍然保持密封附着空间的密封的同时将基板对准。
将参照附图对实施例进行详细描述，附图中相同参考标号表示
相同部件，并且附图中
图1是示出了用于附着基板的设备的第一实施例的侧部截面
图2是示出了用于附着基板的设备的对准控制部的分解透视
图3和图4示出了对准控制部的操作；
图5是示出了用于附着基板的设备的另一实施例的侧部截面
图6是示出了图5所示设备的对准控制部的放大图7示出了图5所示设备的对准控制部的操作；
图8是示出了用于附着基板的设备的对准控制部的另一实施例 的分解透一见图9是图8所示设备的平面图10是示出了用于附着基板的设备的对准控制部的另一实施 例的分解透^L图11是图IO所示设备的平面图12是示出了用于附着基板的设备的对准控制部的另一实施 例的力欠大图13是示出了图12所示的对准控制部的分解透^L图14是图13所示i殳备的平面图15是示出了用于附着基板的设备的对准控制部的又一实施 例的分解透^L图；以及
图16是图15所示设备的平面图。
具体实施例方式
将参照附图更加详细地描述多个实施例。只要有可能，相同的 参考标号将用来表示具有相同功能的部件。
图1示出了用于附着基板的设备IOO。如图1所示，用于附着 基板的设备IOO设置有支撑框架190，该支撑框架形成设备的外形。 第一腔室IIO位于支撑框架190内部的上部处。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 在它们之间形成密封附着空间。基板Sl和S2可为任何显示装置的 上基板和下基板，诸如LCD显示器的TFT基板或滤色片基板。
第一腔室110支撑第一基4反S1，并且第二腔室120支撑第二基 板S2。为此，第一月空室110和第二月空室120的内表面分别i殳置有第 ^盘102和第二卡盘158。第一"^"盘102和第二卡盘158可以为 静电卡盘(ESC)、真空卡盘、ESC和真空卡盘的结合、以及能够 将基板牢固地保持在上腔室和下腔室上的任何其它类型的卡盘。
ESC卡盘通过DC电力的施加所产生的静电力来保持基板SI 和S2。该ESC可以是这才羊的ESC，其中膜净皮附着在铝本体上。可 使用不同类型的膜，诸如其中插入有聚酰亚胺电极的类型。
而且，尽管未示出，第一腔室IIO和第二腔室120可设置有用 于对准基板S1和S2的多个工作台。这些工作台可用来沿X、 Y方 向并可能以4争动方式移动这两个基才反中的一个或两个，以《更正确;也 对准基々反。还可以^吏用 一个或多个掘/f象才几或成^f象装置来斥企测只于准标 记，目的在于对准基板。
可以1吏用4区动部来移动这两个腔室中的一个或两个，以4夸它们 合在一起。而且，可以使用一个或多个真空泵在密封附着空间内产 生真空。
对准控制部140围绕第一腔室和第二腔室的周边而延伸。该对 准控制部允许第二腔室120相对于第一腔室IIO进行滑动移动。对 准控制部140设置于第一腔室110与第二腔室120之间，以便保持 附着空间的密封。该对准控制部还用来控制腔室之间的间隙，进而 控制基板之间的间隙。该对准控制部允许基板在仍然保持密封和间 隙的同时相对于彼此移动以完成对准。
如图3和图4所示，主密封件132保持基板Sl和S2之间的密 封和间隙。主密封件132固定于第一腔室110,并用来控制基板S1 和S2之间的间隙。主密封件132由固定板182固定。
如图2所示，对准控制部140包括辅助密封件112,该辅助密 封件与第二腔室120紧密4妄触，并且无i仑第二腔室120如何移动， 该辅助密封件始终保持密封状态。主体142容纳辅助密封件112, 并且螺钉144将主体142固定于第二腔室120，同时保持预定间隙。 主体142还设置有与第二腔室120相接触的球法兰(ball flange )150。 安装孔142a比螺钉144具有更大的直径，以便允许螺4丁 144 插入到该安装孔中并在该安装孔中移动。形成有4立长孔152a的一 个或多个垫圏152设置于安装孔142a与螺钉144之间，从而将螺 钉144支撑在主体142上。形成有拉长孔152a的垫圏152以及比 螺钉144具有更大直径的安装孔142a允许第二腔室120相对于第 一月空室IIO水平移动，同时4呆持密*1"附着空间内的真空以及间隙。
图3和图4中示出了对准控制部140和第二腔室120的移动。 图3和图4示出了，在基板S1和S2已被安装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着 空间之后，第一腔室与第二腔室之间的界面。然后进4亍4企查以确定 主密封件132的压低是否均匀。保持主密封件132的均匀压低意味 着基板S1和S2之间的间隙也保持均匀。然后，可以对密封附着空 间进行真空排气。
在确认主密封件132被均匀按压之后，通过使基板相对于彼此 移动、并用上述的成像摄像机检测对准状态来进行基板的对准。摄 像机检测基板上的对准标记的图像。将基板相对于彼此移动直至对 准标记进入重合。
如果基板Sl和S2的对准标记没有重合，则进行将第二腔室 120相对于第一腔室IIO水平移动的过程。当第二腔室120移动时， 使得固定于第二腔室120的螺钉144在该螺钉与安装孔142a的侧 壁之间的间隙￡内移动。因为螺4丁144可在间隙￡内并在形成于 垫圏152内的^立长孑L 152a内移动，所以包4舌主体142的乂于准4空制 部140可保持真空状态，并且基板可相对于4皮此移动。
在现有4支术中，用于完成对准的第二腔室120的移动必须与保 持密封和间隙的过程分开进行。但是，通过上述的对准控制部，这 两个过程可同时进4亍，/人而缩短处理时间。 设置于主体140中的球法兰150用来设定辅助密封件112的保 持高度，从而辅助密封件112与第二腔室120保持紧密接触。球154 还用来减小与第二腔室120的摩擦，使得第二腔室的移动更容易完 成。为了进一步减小由于第二腔室120的水平移动而引起的摩擦， 可在辅助密封件112与第二腔室120之间的接触面施加润滑油。
图5示出了具有间隙控制单元230的用于附着基板的设备200 的另一实施例。如图所示，与上述实施例类似，用于附着基板的设 备200设置有形成设备外形的支撑框架290。第一腔室210位于支 撑框架290内部的上部。第二腔室220位于第一腔室210的下部， 并与第一腔室210隔开。第一腔室210和第二腔室220》文置在一起 以形成密封附着空间，在该密封附着空间内第一基板Sl和第二基 板S2附着在一起。
间隙控制单元230位于第一腔室210和第二腔室220 4皮此紧密 4妄触的周边处。如图6所示，间隙4空制单元230包凌舌与第一力空室210 紧密接触以保持密封的主密封件232。第二密封件234保持上板242 与第二腔室220之间的密封。压低控制部240设置于主密封件232 与第二密封件234之间，以便控制第二密封件234的压缩。
主密封件232与第一腔室210紧密接触，并用来保持基板之间 的间隙。但是，如果主密封件未在围绕第一腔室和第二腔室的周边 的所有点处被均匀地压缩，则基板之间的间隙可能不均匀。第二密 封件234补偿主密封件232的压缩量的偏差，从而在两个基4反之间 寸呆持均匀的间隙。
如图所示，压j氐控制部240包括设置于主密封件232与第二密 封件234之间的上板242。位于第二密封件234的任一侧上的紧固 螺4丁244确保第二密封件234与第二腔室220紧密接触。该紧固螺4丁还将上板242连接于第二腔室220。弹簧246围绕紧固螺4丁 244 而设置且位于第二腔室220与上板242之间。
紧固螺钉244控制第二密封件的间隙g2。当主密封件232的一 部分^皮第一腔室210压得比其它部分更多时，〗吏得上玲反242克力l弹 簧246的力而向下移动，并且第二密封件234^皮压缩。
图7示出了主密封件在设备的一侧上比在另 一侧上^^皮压缩得更 多时的情况。参照附图，当第一月空室210和二腔室220^皮此紧密4妾 触时，主密封件232被压低。可以理解，当将位于设备左侧上的主 密封件232的部分与位于右侧上的主密封件232'的部分相比较时， 左侧主密封件232比右主密封件2324皮压低得更多(gl，>gl)。在 这种情况下，可以判断出，基板S1和S2之间的间隙在基板的整个 区域上也不均匀。
当出现这种问题时，必须采取措施以确保在基板Sl和S2之间 {呆持均匀的间隙。理想:t也，我们希望确保 f立于左侧和右侧上的主密 封件232和第二密封件234的总结合高度彼此相等(gl+g2=gl'+ g2')。在这种情况下，可以通过控制紧固螺钉244'以便用上板242' 压缩右侧緩冲密封件234，来解决间隙问题。换言之，通过按压右侧 上板242'来压缩右侧緩沖密封件234，，从而第二密封件234，的压缩 量与主密封件232的压缩量相等。结果，基板之间的间隙在基板的 整个区域上变得均匀。
上述的间隙控制单元实际上可以以多种不同的方式来构造。如 图8所示，上斗反242可形成为在其中心处具有竖直通孔的矩形板。 然后，可将间隙控制单元230安装于第二腔室220中，如图9所示。
该间隙控制单元也可以由多个上板片段(segment)形成，当这 些上板片段连接在一起时便形成围绕第二腔室220周边的环。如图
10所示，上才反242可由多个板片,殳242a、 242b、 242c和242d形成，
所述多个板片段分别安装于第二腔室220上，如图11所示。在这 种情况下，可以在形成上^反242的多个玲反片,殳242a、 242b、 242c 和242d之间设置单独的密封件。
图12示出了间隙控制单元230的另一实施例。该实施例包括 主密封件232，该主密封件设置于第一腔室210与第二腔室220之 间，并与第一腔室210紧密接触以保持密封。第二密封件234用来 补偿主密封件232的不均匀压缩。压低控制部240设置于主密封件 232与第二密封件234之间，并且控制第二密封件234的压缩量， 以便控制基板之间的间隙。
如图所示，压低控制部240包括设置于主密封件232与第二密 封件234之间的上板242。下板342设置于第二密封件234与第二 腔室220之间。辅助密封件380设置于下板342与第二腔室220之 间，并且紧固螺4ri殳置于第二密封件234的任一侧上，用于将上板 242和下板342连接。弹簧246设置于紧固螺钉244的外周边上。
如果主密封件232的压缩量存在偏差，则该间隙控制单元330 压缩第二密封件234以补偿该偏差，因此确保了基板Sl和S2之间 的间隙均匀。如果位于一部位处的主密封件232的高度g3不同于 位于另一部位处的主密封件232'的高度g3',则间隙控制单元330 选才奪性;也压缩第二密去于件234的一部分，从而主密去:H牛232和第二 密封件234的结合高度在所有点处都相同。例如，使用紧固螺钉244' 通过上板242'来按压位于一部位处的第二密封件234'。
图12所示的间隙4空制单元330可以以多种不同的方式形成。 如图13所示，上才反242和下4反342可为在中心处具有竖直通孔的 矩形。在这种情况下，间隙控制单元330可以安装于第二腔室220 中，^口图14所示。
可替换地，上板242和下板342可由多个片段形成。如图15 所示，上板片段242a、 242b、 242c和242d以及下板片段342a、 342b、 342c和342d可彼此连接以形成间隙控制单元。在这种情况下，间 隙控制单元230可安装于第二腔室220中，如图16所示。在多个 片段242a 、 242b 、 242c和242d以及342a 、 342b 、 342c和342d之 间设置有用于密封的单独密封件。
如上所述，间隙控制单元使得可以在保持真空状态的同时实现 腔室的水平移动，,人而缩短处理时间。另外，由于可以通过选择性 地压缩第二密封件来补偿主密封件的不均匀压缩，所以可以在基板 之间得到更均匀的间隙。
本i兌明书中对"一个实施例"、"实施例"、"示例性实施例"等 的任何论述意味着，结合实施例所描述的具体特征、结构、或特性 都包含在本发明的至少一个实施例中。本说明书中各个地方所出现 的这些用语不必都涉及同一实施例。此夕卜，当结合任一实施例描述 具体特征、结构、或特性时，需要指出的是在本领域技术人员的能 力范围内，可以结合其它实施例实现这些特4正、结构、或特性。
尽管已描述了多个示例性实施例，但是应该理解的是，本领域 才支术人员可以想出多种其它变型和实施例，这些变型和实施例将落 在本/>开的津青神和原则范围内。更具体地，可以对主题组合的部件 和/或布置进行各种改变和变型，这些改变和变型将落在本公开、附 图以及所附4又利要求的范围内。除对部件和/或布置进行各种改变和 变型之外，替换应用对本领域，技术人员来说也是显而易见的。
权利要求
1.一种用于附着基板的设备，所述设备包括主框架；第一腔室，安装于所述主框架上，所述第一腔室可保持第一基板；第二腔室，安装于所述主框架上，所述第二腔室可保持第二基板，其中，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着空间；主密封件，位于所述第一腔室与所述第二腔室之间，其中，所述主密封件可保持所述密封附着空间的密封；以及对准控制装置，位于所述第一腔室与所述第二腔室之间，其中，所述对准控制装置也保持所述密封附着空间的密封，并且其中，所述对准控制装置允许所述第一腔室和所述第二腔室中的至少一个腔室相对于所述第一腔室和所述第二腔室中的另一个腔室移动，从而可以在仍然保持所述密封附着空间的密封的同时将所述基板对准。
2. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述主密封件连接于所述 第一腔室。
3. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述对准控制装置包括本体，4立于所述第一腔室与所述第二腔室之间；辅助密封件，位于所述本体与所述第二腔室之间，其中， 当所述本体相对于所述第二腔室移动时，所述辅助密封件可保 持所述本体与所述第二腔室之间的密封；以及 固定装置，将所述本体连接于所述第二腔室。
4. 才艮据权利要求3所述的设备，其中，所述本体包括直径比所述 固定装置的直径大的安装孔，其中，所述固定装置穿过所述安 装孔并进入所述第二腔室中的固定孔，并且其中，由于所述安 装孔的较大直径而允许所述本体相对于所述第二腔室移动。
5. 根据权利要求4所述的设备，进一步包括至少一个垫圈，所述 至少一个垫圏位于所述固定装置的头部与所述本体之间，其中，所述垫圏也具有直径比所述固定装置的直径大的安装孔。
6. 根据权利要求3所述的设备，其中，所述对准控制装置进一步 包括位于所述本体与所述第二腔室之间的球法兰。
7. —种用于附着基板的设备的对准控制单元，所述对准控制单元 包括本体，可位于所述用于附着基纟反的设备的第一腔室与第 二腔室之间；主密封件，位于所述本体的第一侧上，并可保持所述本 体与所述第 一腔室之间的密封；第二密封件，位于所述本体的第二侧上，并可保持所述 本体与所述第二腔室之间的密封；以及压缩控制装置，控制所述第二密封件的压缩量，从而所 述主密封件和所述第二密封件的结合高度在所述本体周围的 多个位置处可4呆持大致相同。
8. 根据权利要求7所述的对准控制单元，其中，所述压缩控制装 置包括将所述本体连接于所述第二腔室的多个紧固件，并且其 中，所述多个紧固件可以通过将所述本体的选择部分移动得更近地邻近所述第二腔室而选择性地压缩所述第二密封件的一 些部分。
9. 根据权利要求8所述的对准控制单元，其中，所述压缩控制装 置进一步包括位于所述本体与所述第二腔室之间的多个弹性 件，其中，所述弹性件偏压所述本体使之远离所述第二腔室。
10. 根据权利要求9所述的对准控制单元，其中，所述多个弹性件 包括多个螺旋弹簧，其中，每个螺旋弹簧围绕所述多个紧固件 中的相应一个而安装。
11. 根据权利要求8所述的对准控制单元，其中，所述多个紧固件 布置成多对，并且其中，每对中的两个固定件设置于所述第二 密封件的相对侧上。
12. 才艮据权利要求7所述的对准控制单元，其中，所述本体是矩形 的，并且在其中心处包括通孔，使得所述本体可以围绕基板附 着设备的矩形的第 一腔室和第二腔室的周边延伸。
13. 根据权利要求7所述的对准控制单元，其中，所述本体包括多 个片段，并且其中，所述多个片段可附着于基板附着设备的第 二腔室的周边。
14. 一种基板附着设备，包括根据权利要求7所述的对准控制单 元。
15. —种用于附着基板的设备的对准控制单元，所述对准控制单元 包括主体，可位于用于附着基板的设备的第一腔室与第二腔 室之间；主密封件，位于所述主体的第一侧上，并且可保持所述主体与所述第一腔室之间的密封；第二密封件，位于所述主体的第二侧上；下板，连接于所述主体的所述第二侧，其中，所述第二 密封件位于所述主体与所述下板的第一侧之间；辅助密封件，位于所述下板的第二侧上，其中，所述辅 助密封件可保持所述下板与所述基板附着设备的所述第二腔 室之间的密去于；以及压缩控制装置，控制所述第二密封件的压缩量，从而所 述主密封件和所述第二密封件的结合高度在所述主体周围的 多个位置处可保持大致相同。
16. 根据权利要求15所述的对准控制单元，其中，所述压缩控制 装置包括将所述下板连接于所述主体的多个紧固件，其中，所离，从而改变所述第二密封件的压缩量。
17. 根据权利要求16所述的对准控制单元，其中，所述多个紧固 件成对布置，并且其中，每对中的两个紧固件位于所述第二密 封件的相对侧上。
18. 根据权利要求17所述的对准控制单元，进一步包括位于所述 主体与所述下板之间的多个弹性件，其中，所述弹性件偏压所 述下板使之远离所述主体。
19. 根据权利要求18所述的对准控制单元，其中，所述多个弹性 件包括围绕所述多个紧固件中的相应紧固件而安装的螺旋弹箐。
20. 根据权利要求15所述的对准控制单元，其中，所述主体和所 述下板都是矩形的，并且在它们的中心处均包括通孔，使得所 述主体和所述下板可围绕基^反附着设备的矩形的第一力空室和 第二腔室的周边延伸。
21. 4艮据权利要求15所述的对准控制单元，其中，所述主体和所 述下板包括多个片段，并且其中，所述多个片段可附着于基板 附着设备的第二腔室的周边。
22. —种基板附着设备，包括根据权利要求15所述的对准控制单 元。
23. —种调节基4反附着设备的第 一腔室与第二腔室之间的间隙的 方法，所述基板附着设备具有位于所述第一腔室与所述第二腔 室之间的主密封件和第二密封件，所述方法包括在已将所述第一腔室和所述第二腔室合在一起以形成密 封附着空间之后，确定围绕所述第 一腔室和所述第二腔室的周 边的多个位置处的所述主密去于件的压缩量；以及调节所述第二密封件的压缩量，以调节所述第一腔室与 所述第二l空室之间的间隙。
24. 根据权利要求23所述的方法，其中，所述调节步骤使得在所 述第一腔室和所述第二腔室的周边的周围处，所述主密封件和 所述第二密封件的结合高度大致相等。
25. 根据权利要求24所述的方法，其中，所述第二密封件设置于 所述第二腔室与本体之间，所述本体^立于所述第一腔室与所述第二腔室之间，并且其中，所述调节步骤包括调节所述本体与 所述第二腔室之间的间隙以改变所述第二密封件的压缩量。
26. 根据权利要求25所述的方法，其中，多个螺4丁将所述本体连 接于所述第二腔室，并且其中，所述调节步骤包括转动所述螺 钉中的被选择的螺钉，以调节所述本体与所述第二腔室之间的 间隙。
27. 根据权利要求24所述的方法，其中，所述第二密封件设置于 对准控制单元的主体与下纟反之间，所述对准控制单元4立于所述 第一腔室与所述第二腔室之间，并且其中，所述调节步骤包括 调节所述主体与所述下^反之间的间隙以改变所述第二密封件 的压缩量。
28. 根据权利要求27所述的方法，其中，多个螺钉将所述主体连 接于所述下板，并且其中，所述调节步骤包括转动所述螺钉中 的被选择的螺钉，以调节所述主体与所述下板之间的间隙。
全文摘要
本发明公开了一种用于附着基板的设备，该设备包括用于支撑第一基板的第一腔室以及用于支撑第二基板的第二腔室。主密封件设置于第一腔室与第二腔室之间以保持腔室之间的密封和间隙。对准控制部设置于第一腔室与第二腔室之间以便保持密封，并且还使第二腔室相对于第一腔室移动以对准基板。该对准控制部还可控制腔室之间的间隙，从而保持基板之间的均匀间隙。
文档编号H01L21/00GK101197252SQ20071018203
公开日2008年6月11日 申请日期2007年10月24日 优先权日2006年12月6日
发明者崔凤焕, 沈锡希 申请人:爱德牌工程有限公司