專利名稱：制造液晶顯示器的設(shè)備和方法、使用該設(shè)備的方法、用該方法生產(chǎn)的器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明要求享有2002年2月20日于韓國提出的韓國專利申請(qǐng)第P2002-8899號(hào)的利益，該申請(qǐng)?jiān)诖艘胍宰鲄⒖肌?br> 因此，在改善LCD裝置畫質(zhì)上的努力與分辨率高、重量輕、外型薄和功耗低的好處形成對(duì)比。為了將LCD裝置實(shí)現(xiàn)為一普通的圖像顯示器，例如必須達(dá)到例如畫質(zhì)優(yōu)良、亮度好、面積大。
在第一玻璃襯底(TFT陣列襯底)上，沿一個(gè)方向以固定間隔形成多條柵線，而沿與這多條柵線的方向相垂直的第二方向形成多條數(shù)據(jù)線，由此限定多個(gè)象素區(qū)。然后，在這些象素區(qū)上以一矩陣結(jié)構(gòu)形成多個(gè)象素電極，并且在這些象素區(qū)上形成多個(gè)薄膜晶體管(TFT)。因此，通過沿柵線傳輸給每個(gè)象素電極的信號(hào)和沿?cái)?shù)據(jù)線傳輸給每個(gè)象素電極的轉(zhuǎn)接信號(hào)開關(guān)這多個(gè)薄膜晶體管。為了防止漏光，在除了第二玻璃襯底(濾色器襯底)上對(duì)應(yīng)于第一玻璃襯底的象素區(qū)的區(qū)域以外的第二玻璃襯底上，形成黑色矩陣膜。
以下參照根據(jù)已有技術(shù)的制造設(shè)備描述采用一TFT襯底和一濾色器襯底制造一LCD裝置的過程。
根據(jù)已有技術(shù)制造一LCD裝置的過程包括以下步驟在第一和第二襯底中的一個(gè)上形成一密封圖案，以形成一注入口；在一真空處理室內(nèi)將第一和第二襯底相互粘接在一起；通過該注入口注入液晶材料。在根據(jù)已有技術(shù)制造一LCD裝置的另一個(gè)過程中，披露于日本專利申請(qǐng)第11-089612和11-172903號(hào)中的液晶滴落法包括以下步驟將液晶材料滴落到第一襯底上；將第二襯底設(shè)置在第一襯底之上；移動(dòng)第一和第二襯底，由此將第一和第二襯底相互粘接在一起。與液晶注入法相比，液晶滴落法的優(yōu)點(diǎn)在于，由于液晶預(yù)先設(shè)置在第一襯底上，所以無需一些步驟，如形成液晶材料注入口、注入液晶材料和密封注入口。


圖1和2示出一種采用根據(jù)已有技術(shù)的液晶滴落法的襯底粘接裝置剖視圖。圖1中，襯底粘接裝置包括框架10、上工作臺(tái)21、下上作臺(tái)22、密封劑分配器(圖中未示)、液晶材料分配器30、包括上室單元31和下室單元32的處理室、室移動(dòng)系統(tǒng)40和工作臺(tái)移動(dòng)系統(tǒng)50。室移動(dòng)系統(tǒng)40包括一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該電機(jī)受驅(qū)動(dòng)以有選擇地將下室單元32移動(dòng)到執(zhí)行粘接過程的位置，或者移動(dòng)到密封劑流出或液晶材料滴落的位置。工作臺(tái)移動(dòng)系統(tǒng)50包括另一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該電機(jī)受到驅(qū)動(dòng)以有選擇地沿與上工作臺(tái)21和下工作臺(tái)22垂直的一個(gè)垂直方向移動(dòng)上工作臺(tái)21。一接收系統(tǒng)暫時(shí)將襯底52接收到襯底52的對(duì)角線位置。該接收系統(tǒng)貼附到上工作臺(tái)21上，并且包括旋轉(zhuǎn)軸61，用來從上室單元31的外部向上室單元31內(nèi)部伸出；旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置63，固定到上室單元31外部的旋轉(zhuǎn)軸61一端，并且受到驅(qū)動(dòng)以有選擇地旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸61；升降傳動(dòng)裝置64，有選擇地升降旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置63；和一接收片62，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸61的另一端，以與旋轉(zhuǎn)軸61形成單一主體，由此有選擇地支撐襯底52的相對(duì)邊緣部分。
用根據(jù)已有技術(shù)襯底組裝設(shè)備制造一LCD裝置的過程如下。首先，將第二襯底52置于上工作臺(tái)21上，將第一襯底51置于下工作臺(tái)22上。然后，通過室移動(dòng)系統(tǒng)40將具有下工作臺(tái)22的下室單元32移動(dòng)到用來分配密封劑和分配液晶材料的處理位置(S1)。接著，通過室移動(dòng)系統(tǒng)40將下室單元32移動(dòng)到用來粘接襯底的處理位置(S2)。之后，通過室移動(dòng)系統(tǒng)40將上室單元31和下室單元32組裝在一起以形成一真空緊密封，通過真空產(chǎn)生系統(tǒng)(圖中未示)降低室中的壓力。升降傳統(tǒng)裝置64受到驅(qū)動(dòng)以將旋轉(zhuǎn)軸61向上工作臺(tái)21的下部方向移動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置63以旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸61，從而使接收片62位于固定到上工作臺(tái)21的第二襯底52兩邊緣上。
圖2和3示出根據(jù)已有技術(shù)的襯底組裝設(shè)備接收系統(tǒng)的工作狀態(tài)透視圖。在圖2和3中，當(dāng)工作臺(tái)移動(dòng)系統(tǒng)50向下移動(dòng)上工作臺(tái)21時(shí)，接近對(duì)應(yīng)于接收片62位于的高度。
當(dāng)在組裝室內(nèi)部達(dá)到一真空狀態(tài)時(shí)，由于該室內(nèi)部的真空壓大于將第二襯底52固定到上工作臺(tái)21上的真空力，所以第二襯底52可以從上工作臺(tái)21落下。因此，在到達(dá)期望的室內(nèi)真空壓之前，必需保持第二襯底52暫時(shí)固定到上工作臺(tái)21上。一旦在室內(nèi)部分達(dá)到期望的真空壓，就通過將一靜電力施加到上工作臺(tái)21上將第二襯底52固定到上工作臺(tái)21上。因此，通過接收系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置63和升降傳動(dòng)裝置64，令接收片62和旋轉(zhuǎn)軸61返回原始待用位置。
然后，通過工作臺(tái)移動(dòng)系統(tǒng)50將上工作臺(tái)21向下移動(dòng)，以將固定到上工作臺(tái)21上的第二襯底52緊固到固定到下工作臺(tái)22上的第一襯底51上，另外，通過連續(xù)增壓過程，執(zhí)行將第一襯底51和第二襯底52相互粘接的過程，由此完成LCD裝置的制造過程。
但是，根據(jù)已有技術(shù)的襯底組裝裝置存在缺點(diǎn)。首先，接收系統(tǒng)構(gòu)造成僅僅支撐第二襯底52的邊角部分。這樣，第二襯底52的中間部分可能變得彎曲向下。更具體地說，如果根據(jù)已有技術(shù)的接收系統(tǒng)用于大型LCD裝置的制造裝置，那么由于大型LCD裝置的厚度較小，所以襯底的偏轉(zhuǎn)性受到減弱。因此，較薄襯底偏轉(zhuǎn)性有礙應(yīng)用根據(jù)已有技術(shù)的接收系統(tǒng)。
第二，每一個(gè)接收片62的整體尺寸比第二襯底52的整體尺寸小得多，由此減小了第二襯底52與接收片62中間的接觸區(qū)域。此外，如果旋轉(zhuǎn)軸61因旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置的故障而無法精確旋轉(zhuǎn)，那么接收片62與第二襯底52之間的接觸區(qū)域也不足以支撐第二襯底，由此第二襯底52能從接收片62上落下。另外，如果根據(jù)已有技術(shù)的接收片62用來支撐大型LCD裝置，那么接收片62將無法對(duì)較大的襯底提供足夠的支撐。更具體地說，接收片62的接觸區(qū)域比較大襯底的整個(gè)面積小得多。
第三，根據(jù)已有技術(shù)的襯底組裝裝置缺少足夠數(shù)量的接收片62以有效制造大型LCD裝置。最后，隨著襯底模型的重新配置，無法形成各液晶盒區(qū)域且通過“阻斷(breaking)”去除的虛擬區(qū)也受到改變。這樣，根據(jù)已有技術(shù)的接收片62無法根據(jù)襯底的重新配置而受到修正。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種制造一液晶顯示器的設(shè)備和方法，其具有一襯底接收系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以防止一目標(biāo)襯底的特定部分受到變形，充分支撐整個(gè)襯底，并且消除對(duì)具有暫時(shí)支撐襯底結(jié)構(gòu)的輔助裝置工作的干擾，以防在一液晶顯示器的真空粘接過程中真空室內(nèi)部達(dá)到真空狀態(tài)期間襯底固定到一上工作臺(tái)上。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在以下的說明書中描述，并且根據(jù)說明書的描述，它們一部分變得很明顯，或者可以通過對(duì)本發(fā)明的實(shí)踐學(xué)會(huì)。通過說明書及其權(quán)利要求書以及附圖所特別指出的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的這些目的和其他優(yōu)點(diǎn)得以實(shí)現(xiàn)和得到。
為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明目的的這些和其他優(yōu)點(diǎn)，如這里所具體和概括性描述的那樣，一種用于真空粘接一液晶顯示器的設(shè)備包括一個(gè)整體真空處理室；上工作臺(tái)和下工作臺(tái)，設(shè)置在真空處理室內(nèi)，用于支撐第一和第二襯底；和至少一個(gè)第一襯底接收系統(tǒng)，設(shè)置在真空處理室內(nèi)，用以接觸第一襯底和第二襯底中一個(gè)的液晶盒區(qū)域之間的虛擬區(qū)。
在另一方面，一種制造一液晶顯示器的方法，包括以下步驟將第一和第二襯底裝入一整體真空處理室；在真空處理室內(nèi)將第一和第二襯底裝載到上工作臺(tái)與下工作臺(tái)上；以及在真空處理室內(nèi)接觸第一和第二襯底中一個(gè)的液晶盒區(qū)域之間的虛擬區(qū)。
在另一方面，一種用一方法制造的液晶顯示裝置，該方法包括以下步驟將第一和第二襯底裝入一整體真空處理室；在真空處理室內(nèi)將第一和第二襯底裝載到上工作臺(tái)與下工作臺(tái)上；在真空處理室內(nèi)接觸第一和第二襯底中一個(gè)的液晶盒區(qū)域之間的虛擬區(qū)；以及將第一和第二襯底粘接在一起。
應(yīng)理解的是，前面總的描述和下面詳細(xì)的描述都是示例性和解釋性的，意欲用它們提供對(duì)所要求保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。
所包括用來提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步理解且包括在本說明書內(nèi)構(gòu)成本說明書一部分的附圖，示出了本發(fā)明的各實(shí)施例，并且連同說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。這些附圖中圖1示出根據(jù)已有技術(shù)在密封上室單元和下室單元之前的襯底粘接裝置的剖視圖；圖2示出根據(jù)已有技術(shù)在襯底粘接過程中的襯底粘接裝置的剖視圖；圖3示出根據(jù)已有技術(shù)一襯底組裝設(shè)備的接收系統(tǒng)工作狀態(tài)透視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明采用一典型襯底接收系統(tǒng)的典型設(shè)備剖視圖；圖5A是根據(jù)本發(fā)明沿圖4的I-I的典型襯底接收系統(tǒng)平面圖；圖5B是根據(jù)本發(fā)明沿圖4的線I-I的另一個(gè)典型襯底接收系統(tǒng)平面圖；圖6A是根據(jù)本發(fā)明一襯底接收系統(tǒng)的典型工作狀態(tài)剖視圖；圖6B是根據(jù)本發(fā)明的圖4中接收一襯底的襯底接收系統(tǒng)的另一個(gè)典型工作狀態(tài)剖視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明一典型襯底接收系統(tǒng)平面圖；圖8是具有另一典型襯底接收系統(tǒng)的設(shè)備平面圖；圖9是具有另一典型襯底接收系統(tǒng)的設(shè)備平面圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明一典型襯底接收系統(tǒng)的剖視圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)典型襯底接收系統(tǒng)的平面圖。
圖4、5A、5B、6A和6B示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例用來真空粘接一液晶顯示(LCD)裝置的典型設(shè)備。圖4中，該設(shè)備可以包括真空處理室110、上工作臺(tái)121和下工作臺(tái)122、工作臺(tái)移動(dòng)裝置、真空裝置200、裝載部分300和一襯底接收系統(tǒng)400。
真空處理室110可以制成這樣一種結(jié)構(gòu)，即，在真空處理室110內(nèi)，有選擇地在真空壓狀態(tài)與大氣壓狀態(tài)之一下粘接上襯底與下襯底。為了從大氣壓狀態(tài)切換到真空壓狀態(tài)，空氣出口112通過一空氣出口閥112a將一真空壓力傳遞到真空處理室110的內(nèi)部空間。
上工作臺(tái)121和下工作臺(tái)122可以分別設(shè)置在真空處理室110的上部空間和下部空間。上工作臺(tái)121和下工作臺(tái)122可以接收通過裝載部分300裝載到真空處理室110內(nèi)的第一和第二襯底510和520。上工作臺(tái)121和下工作臺(tái)122可以每一個(gè)都包括分別設(shè)置在上工作臺(tái)121與下工作臺(tái)122相對(duì)表面上的靜電卡盤121a和122a，靜電卡盤用來固定第二和第一襯底520和510。上工作臺(tái)121還可以包括沿至少上工作臺(tái)121的周邊形成的多個(gè)真空孔121b，它們通過管線121c互連以傳送一真空泵123產(chǎn)生的真空力，從而將第二襯底520固定到上工作臺(tái)121的下表面上。多個(gè)真空孔121b還可以形成于上襯底的中央部分。此外，下工作臺(tái)122還可以包括沿下工作臺(tái)122至少一個(gè)周邊形成的多個(gè)真空孔(圖中未示)，并且通過管線(圖中未示)互連以傳送一真空泵(圖中未示)所產(chǎn)生的真空力，從而將第一襯底510固定到下工作臺(tái)122的上表面上。
靜電卡盤121a和122a可以包括至少一對(duì)相對(duì)極性的靜電盤，具有不同極性的直流電壓分別施加于其上以通過靜電力使襯底貼附于其上。另一方面，由靜電卡盤121a和122a產(chǎn)生的靜電力可以包括至少一對(duì)相同極性的靜電盤。另外，靜電卡盤122a可以安裝在下工作臺(tái)122的上表面，并且可以包括至少一個(gè)沿靜電卡盤122a一個(gè)周邊設(shè)置的真空孔(圖中未示)。此外，靜電卡盤122a和至少一個(gè)形成于下工作臺(tái)122上表面的真空孔并不限于與上工作臺(tái)121有相同結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的是，靜電卡盤122a和至少一個(gè)形成于下工作臺(tái)122上表面的真空孔設(shè)置成便于考慮一目標(biāo)襯底的整體形狀和各個(gè)液晶分配區(qū)域。
工作臺(tái)移動(dòng)裝置包括移動(dòng)軸131，它有選擇地受到驅(qū)動(dòng)以移動(dòng)上工作臺(tái)121；旋轉(zhuǎn)軸132，它有選擇地受到驅(qū)動(dòng)以旋轉(zhuǎn)下工作臺(tái)122；和驅(qū)動(dòng)電機(jī)133和134，它們分別在真空處理室110的內(nèi)部與外部之一，與上工作臺(tái)121和下工作臺(tái)122分別沿軸向耦合以驅(qū)動(dòng)各軸。因此，工作臺(tái)移動(dòng)裝置并不限于上下移動(dòng)上工作臺(tái)121或左右移動(dòng)下工作臺(tái)122。優(yōu)選的是，工作臺(tái)移動(dòng)裝置使得上工作臺(tái)121沿一水平方向運(yùn)動(dòng)，而使下工作臺(tái)122沿一垂直方向運(yùn)動(dòng)。另外，可以將一輔助旋轉(zhuǎn)軸(圖中未示)安裝到上工作臺(tái)121內(nèi)，以使上工作臺(tái)121旋轉(zhuǎn)，并且可以將一輔助移動(dòng)軸(圖中未示)安裝到下工作臺(tái)122內(nèi)，以使其作垂直運(yùn)動(dòng)。
裝載部分300可以設(shè)置在真空處理室110外部，與設(shè)置在真空處理室110內(nèi)部的各種部件分開。該裝載部分300可以包括第一臂310，用以將其上至少設(shè)有液晶材料的第一襯底510裝入真空處理室110內(nèi)，和包括第二臂320，用以將第二襯底520裝入真空處理室110內(nèi)。另一方面，第一襯底510的表面上可以設(shè)有液晶材料和密封劑這二者，其中第一襯底可以是TFT陣列襯底和濾色器(C/F)襯底中的一種。第一臂310設(shè)置在第二臂320之上，以使來自第二襯底520的污染顆粒不會(huì)落到第一襯底510上。
襯底接收系統(tǒng)400可以接觸第二襯底520的一部分，該部分在特別位于形成于第二襯底520上液晶盒區(qū)域之間的虛擬區(qū)上。每一個(gè)襯底接收系統(tǒng)400可以包括一旋轉(zhuǎn)軸410、一支撐件420、一支撐凸起物和一驅(qū)動(dòng)部分430。襯底接收系統(tǒng)400可以設(shè)置在真空處理室110與下工作臺(tái)122側(cè)面相鄰的內(nèi)底部。因此，襯底接收系統(tǒng)400的總數(shù)可以在大約2到10。
圖5A和5B是根據(jù)本發(fā)明沿圖4中的線I-I的典型襯底接收系統(tǒng)平面圖。在圖5A中，耦合有旋轉(zhuǎn)軸410的支撐件420一端可以置于真空處理室110的內(nèi)底部，這對(duì)應(yīng)于上工作臺(tái)121和下工作臺(tái)122每一個(gè)的長邊和短邊之一的邊角部分。更具體地說，襯底接收系統(tǒng)400可以設(shè)置在下工作臺(tái)122一側(cè)的一個(gè)邊角部分或兩個(gè)邊角部分附近，或者設(shè)置在下工作臺(tái)122另一側(cè)的一個(gè)邊角部分或兩個(gè)邊角部分附近。在圖5B中，耦合有旋轉(zhuǎn)軸410的支撐件420一端可以置于真空處理室110的內(nèi)底部，這對(duì)應(yīng)于上工作臺(tái)121和下工作臺(tái)122每一個(gè)的長邊和短邊之一的中間部分。更具體地說，襯底接收系統(tǒng)400可以設(shè)置在下工作臺(tái)122一側(cè)或另一側(cè)的中央部分附近，或者可以同時(shí)設(shè)置在每一個(gè)邊角部分和中央部分處。當(dāng)襯底接收系統(tǒng)400設(shè)置在下工作臺(tái)122一側(cè)或另一側(cè)的中央部分附近時(shí)，還可以設(shè)置多個(gè)襯底接收系統(tǒng)400。
在圖5A中，支撐件420可以構(gòu)造成各個(gè)主體，每一個(gè)主體都具有第一端和第二端，第一端對(duì)應(yīng)于下工作臺(tái)122的一個(gè)邊角區(qū)附著在旋轉(zhuǎn)軸410上，第二端具有對(duì)應(yīng)于下工作臺(tái)122一中央部分的支撐凸起物420a。支撐件420可以沿與上工作臺(tái)121和下工作臺(tái)122的長邊平行的方向形成于第一位置。在支撐件420延伸期間，每一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸410將支撐件420從第一位置旋轉(zhuǎn)到第二位置，其中每一個(gè)支撐凸起物420a設(shè)置在與一個(gè)虛擬區(qū)對(duì)應(yīng)的區(qū)域上。另一方面，支撐件420可以沿與上工作臺(tái)121和下工作臺(tái)122的短邊平行的方向形成。但是，可以優(yōu)選的是，沿與上工作臺(tái)121和下工作臺(tái)122的長邊平行的方向設(shè)置襯底接收系統(tǒng)400，以便提供足夠的邊緣空間(margin space)。
每一個(gè)支撐凸起物420a可以形成于支撐件420的上部，以減小支撐件420與第二襯底520中間的接觸區(qū)。支撐凸起物420a沿支撐件420設(shè)置，以便在支撐件420位于上工作臺(tái)121之下時(shí)，支撐凸起物420a接觸第二襯底520的虛擬區(qū)。每一個(gè)支撐凸起物420a可以具有同一凸起高度，或者每一個(gè)支撐凸起物420a可以具有不同的相對(duì)高度。此外，每一個(gè)支撐凸起物420a可以各自具有可調(diào)的高度，而每一個(gè)支撐件420可以具有多個(gè)至少一支撐凸起物420a。當(dāng)至少兩個(gè)支撐凸起物420a形成于支撐件420的上表面上時(shí)，可以選擇至少兩個(gè)支撐凸起物420a之間的間隔，以防第二襯底520移動(dòng)。另外，至少兩個(gè)支撐凸起物420a之間的間隔可以小于相鄰液晶盒區(qū)域之間的相應(yīng)距離，以使至少兩個(gè)支撐凸起物420a接觸具有虛擬區(qū)的第二襯底。
襯底接收系統(tǒng)400的每一個(gè)驅(qū)動(dòng)部分可以包括一汽缸，用以提供旋轉(zhuǎn)軸410的垂直運(yùn)動(dòng)；和一旋轉(zhuǎn)電機(jī)，它使旋轉(zhuǎn)軸410旋轉(zhuǎn)。該汽缸可以用液壓控制或氣動(dòng)控制之一或二者兼用。另一方面，驅(qū)動(dòng)部分可以包括該汽缸和旋轉(zhuǎn)電機(jī)440這二者，其中汽缸430使旋轉(zhuǎn)軸410沿一垂直平面運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)440使旋轉(zhuǎn)軸410沿水平面旋轉(zhuǎn)。此外，汽缸430可以使旋轉(zhuǎn)軸410沿水平面旋轉(zhuǎn)，而旋轉(zhuǎn)電機(jī)440可以使旋轉(zhuǎn)軸410沿垂直平面運(yùn)動(dòng)。
在使用襯底接收系統(tǒng)400的過程中，通過汽缸430和旋轉(zhuǎn)電機(jī)440之一，支撐件420可以從一起始位置沿垂直方向上升到下工作臺(tái)的上表面之上，由此上升到第一襯底510的上表面之上。一旦支撐件420上升到第一襯底510的上表面之上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)440就令支撐件420繞旋轉(zhuǎn)軸410旋轉(zhuǎn)到第二位置，在第二位置，支撐凸起物420a設(shè)置在第二襯底520的虛擬區(qū)相鄰位置處。必須考慮支撐件420的起始位置。更具體地說，應(yīng)當(dāng)確定支撐件420的起始位置，以使支撐凸起物420a中每一個(gè)的上表面都低于下工作臺(tái)122的上表面，以防任何可能對(duì)第一襯底510下表面的干擾。此外，應(yīng)當(dāng)考慮裝載部分300第一臂310和第二臂320，以使襯底接收系統(tǒng)400不干擾第一襯底和第二襯底510和520的裝載和卸載。
每一個(gè)驅(qū)動(dòng)部分都可以設(shè)置在真空處理室110的外部。更具體地說，旋轉(zhuǎn)軸410可設(shè)置成穿透真空處理室110的底部，而一密封系統(tǒng)(圖中未示)可以用來在真空壓狀態(tài)期間防止空氣進(jìn)入真空處理室110內(nèi)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4、6A和6B說明采用根據(jù)本發(fā)明粘接襯底的設(shè)備的過程。
圖4中，進(jìn)行一裝載過程，其中裝載部分300控制第一和第二臂310和320，以接收第一和第二襯底510和520。第一襯底510包括至少設(shè)置在第一襯底510上表面上的液晶材料。如前所述，第一襯底510可以包括液晶材料和密封劑這二者，而第一襯底510也可以包括TFT陣列襯底和C/F襯底之一。一旦第一臂和第二臂310和320分別重新得到第一和第二襯底510和520，裝載部分300就控制第二臂320將第二襯底520設(shè)置到上工作臺(tái)121的下表面上。因此，真空泵123為上工作臺(tái)122提供必要的真空力，以將第二襯底520從第二臂320轉(zhuǎn)移到上工作臺(tái)121的下表面上。因此，由第二臂320提供的第二襯底520就通過真空泵123所產(chǎn)生的真空力固定到上工作臺(tái)121上。
在裝載過程中，如果已經(jīng)事先執(zhí)行了第一和第二襯底510和520的粘接過程，那么所粘接的襯底就保留在下工作臺(tái)上。因此，在將第二襯底520裝載到上工作臺(tái)121之后，第二臂320可以卸載保留在下工作臺(tái)122上的粘接襯底，然后，可以將所粘接的襯底從真空處理室110中取出，并且通過第二臂320傳遞到下一個(gè)處理步驟，由此縮短了所粘接襯底的處理時(shí)間。
在第二臂320傳遞所粘接的襯底之后，裝載部分300控制第一臂310將第一襯底510設(shè)置在下工作臺(tái)122的上表面上，第一襯底510上至少設(shè)有液晶材料。因此，與下工作臺(tái)122相關(guān)的真空泵(圖中未示)為下工作臺(tái)122提供必要的真空力，以將第一襯底510從第一臂510轉(zhuǎn)移到下工作臺(tái)122的上表面上。這樣，由第一臂310提供的第一襯底510通過與下工作臺(tái)122相關(guān)的真空泵(圖中未示)產(chǎn)生的真空力固定到下工作臺(tái)122上。在將第一襯底510裝載到下工作臺(tái)122上之后，裝載部分300的第一臂310退出真空處理室110。這樣，裝載過程完成。
一旦分別將第一襯底510和第二襯底520裝載到上工作臺(tái)121和下工作臺(tái)122上，設(shè)置在真空處理室110入口111處的保護(hù)門114就關(guān)閉入口111。保護(hù)門114提供與真空處理室110的真空緊密封。
接著，開始真空處理過程，其中啟動(dòng)真空裝置200，以產(chǎn)生一真空力，同時(shí)設(shè)置在真空處理室110空氣出口112處的開關(guān)閥112a令空氣出口112打開。真空裝置200所產(chǎn)生的真空力傳遞至真空處理室110內(nèi)部，由此逐漸降低真空處理室110內(nèi)部的壓力。
在真空處理過程中，執(zhí)行一襯底接收過程，如圖6A所示，其中襯底接收系統(tǒng)400啟動(dòng)汽缸430和旋轉(zhuǎn)電機(jī)440，用以將支撐件420定位到第二襯底520的下表面之下。更具體地說，每一個(gè)支撐件420的支撐凸起物420a與第二襯底520的虛擬區(qū)相鄰。然后，禁止真空泵123工作，由此將真空力從上工作臺(tái)121上去除。因此，如圖6B所示，通過解除真空力，第二襯底520從上工作臺(tái)121上落下，并且第二襯底520的下表面接觸每一個(gè)支撐件420的每一個(gè)支撐凸起物420a。另一方面，可以如此定位支撐件420，即，使得支撐凸起物420a鄰接第二襯底520的下表面。因此，當(dāng)從上工作臺(tái)121上去除真空力時(shí)，第二襯底520無需從上工作臺(tái)121上落下，由此防止因與支撐凸起物420a的接觸而對(duì)第二襯底520造成的任何破壞。
同時(shí)，一旦到達(dá)真空處理室110內(nèi)的真空壓，空氣出口閥112a就工作，以關(guān)閉空氣出口112，真空裝置200停止工作。但是，襯底接收過程可以在真空處理過程完成之后進(jìn)行，或者在真空處理過程開始之前進(jìn)行。另一方面，襯底接收過程可以在用保護(hù)門114密封真空處理室110之前進(jìn)行。此外，襯底接收過程可以開始于第二襯底520轉(zhuǎn)移到上工作臺(tái)121時(shí)。
一旦完成真空處理過程，就可以開始靜電處理過程，其中上工作臺(tái)121和下工作臺(tái)122可以分別向靜電卡盤121a和122a供電，由此分別將第二襯底520和第一襯底510用靜電固定到上工作臺(tái)121和下工作臺(tái)122上。然后，襯底接收系統(tǒng)400可以工作以將支撐件420返回到起始位置。
一旦襯底接收系統(tǒng)400返回起始位置，可以進(jìn)行一對(duì)準(zhǔn)過程，以對(duì)準(zhǔn)第一襯底510和第二襯底520。該對(duì)準(zhǔn)過程可以包括一對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其中可以對(duì)上工作臺(tái)121和下工作臺(tái)122之一或二者進(jìn)行橫向調(diào)整和旋轉(zhuǎn)調(diào)整。一旦完成對(duì)準(zhǔn)過程，可以進(jìn)行一粘接過程，其中上驅(qū)動(dòng)電機(jī)133和下驅(qū)動(dòng)電機(jī)134可以將上工作臺(tái)121和下工作臺(tái)122之一或二者移動(dòng)，以將第一襯底510和第二襯底520粘接到一起。
在完成粘接過程之后，可以通過可同定到真空處理室110上的真空釋放閥(未示出)降低真空處理室110內(nèi)部的真空壓。然后，一旦真空處理室110內(nèi)部的壓強(qiáng)到達(dá)大氣壓，真空處理室110的保護(hù)門114就可以受到驅(qū)動(dòng)以打開入口111。最后，可以用裝載部分300的第二臂320卸載所粘接的襯底，并且再次開始裝載過程。
圖7和8是根據(jù)本發(fā)明典型襯底接收系統(tǒng)的平面圖。圖7中，第一襯底接收系統(tǒng)401和第二襯底接收系統(tǒng)402可以安裝到根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中。第一襯底接收系統(tǒng)401可以包括第一旋轉(zhuǎn)軸411、第一支撐件421和第一支撐凸起物421a。第二襯底接收系統(tǒng)402可以包括第二旋轉(zhuǎn)軸412、第二支撐件422和第二支撐凸起物422a。第一襯底接收系統(tǒng)401的第一支撐件421可以設(shè)置在下工作臺(tái)121中間部分或邊角部分的附近，并且可以制成比第二襯底接收系統(tǒng)402的第二支撐件422短。第一襯底接收系統(tǒng)401可以設(shè)置得比第二襯底接收系統(tǒng)402更靠近下工作臺(tái)122。因此，相鄰的第一襯底接收系統(tǒng)401的第一支撐件421沿第一線排列，而相鄰的第二襯底接收系統(tǒng)402的第二支撐件422沿與第一線平行的第二線排列。此外，每一個(gè)相鄰的第一襯底接收系統(tǒng)401和每一個(gè)相鄰的第二襯底接收系統(tǒng)402以下工作臺(tái)121為準(zhǔn)對(duì)稱設(shè)置。
在圖8中，下工作臺(tái)122第一側(cè)的第一支撐件421沿第一線排列，下工作臺(tái)122第一側(cè)的第二支撐件422不沿第二線排列。更具體地說，下工作臺(tái)122第一側(cè)的第二支撐件422受到偏移。
在圖7和8中，第一襯底接收系統(tǒng)401的第一旋轉(zhuǎn)軸411可以制成與第二襯底接收系統(tǒng)402的第二旋轉(zhuǎn)軸412相互偏離。另外，第二旋轉(zhuǎn)軸412可以形成得比第一旋轉(zhuǎn)軸411更靠近下工作臺(tái)122的短邊，由此第一旋轉(zhuǎn)軸411和第二旋轉(zhuǎn)軸412允許相互交叉操作。因此，這種相互偏離防止了因第一襯底接收系統(tǒng)401的第一支撐件421和第二襯底接收系統(tǒng)402的第二支撐件422的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的相互干擾。此外，第一襯底接收系統(tǒng)401和第二襯底接收系統(tǒng)402的時(shí)序不同，由此進(jìn)一步防止了相互干擾。
第一和第二襯底接收系統(tǒng)401和402在下工作臺(tái)122的長邊方向上排列在下工作臺(tái)122每一個(gè)長邊的每一個(gè)邊角處，以便相互面對(duì)。因此，第一和第二襯底接收系統(tǒng)401和402可制成相互交義。此外，第一和第二襯底接收系統(tǒng)401和402可以支撐第二襯底，以便不經(jīng)過液晶盒區(qū)域而在一直線上穿過虛擬區(qū)。第一和第二襯底接收系統(tǒng)401和402可以設(shè)置在下工作臺(tái)122的長邊上，因?yàn)橄鹿ぷ髋_(tái)122的短邊無法提供足夠的邊緣空間。這樣，第一和第二襯底接收系統(tǒng)401和402設(shè)置在下工作臺(tái)122長邊的附近。
在襯底接收過程中，四個(gè)第二襯底接收系統(tǒng)402工作，以移動(dòng)到一工作位置，由此能夠進(jìn)行第二襯底520的特定部分支撐。更具體地說，四個(gè)第二襯底接收系統(tǒng)402的第二旋轉(zhuǎn)軸412沿一向上方向移動(dòng)，然后沿順時(shí)針和逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，以將每一個(gè)第二支撐件422置于第二襯底520之下。因此，第二支撐凸起物422a位于第二襯底虛擬區(qū)內(nèi)第二襯底520之下。但是，圖8襯底接收系統(tǒng)的襯底接收過程必須以稍微不同的順序進(jìn)行。圖8中，下工作臺(tái)122第一端的第二旋轉(zhuǎn)軸412必須首先沿順時(shí)針和逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，接著，下工作臺(tái)122第二端的第二旋轉(zhuǎn)軸必須沿順時(shí)針和逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。這樣，下工作臺(tái)122第一端的第二支撐件422不會(huì)干擾下工作臺(tái)第二端的第二支撐件422。同樣，當(dāng)將第二襯底接收系統(tǒng)402移動(dòng)到起始位置時(shí)，必須使順序顛倒。
然后，四個(gè)第一襯底接收系統(tǒng)401的第一旋轉(zhuǎn)軸411向上移動(dòng)，并且以與第二襯底接收系統(tǒng)402相同的方向旋轉(zhuǎn)，用以將第二支撐件422定位到一工作位置，由此能夠支撐第二襯底520的特定部分。更具體地說，四個(gè)第一襯底接收系統(tǒng)401的第一旋轉(zhuǎn)軸411沿一向上方向移動(dòng)，然后沿順時(shí)針和逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，以將每一個(gè)第一支撐件421置于第二襯底520之下。因此，第一支撐凸起物421a位于第二襯底520的虛擬區(qū)內(nèi)第二襯底520之下。
在前面所述的襯底接收過程中，解除通過上工作臺(tái)121的真空孔121b傳遞的真空力。另一方面，真空處理室110內(nèi)部的真空壓變得高于通過上工作臺(tái)121的真空孔121b傳遞的真空力。因此，固定到上工作臺(tái)121上的第二襯底520沿一重力方向落下，以分別置于第一和第二襯底接收系統(tǒng)401和402的第一和第二支撐凸起物421a和422a上。另一方面，可以將第一和第二支撐凸起物421a和422a置于接觸第二襯底520的下表面，從而在解除上工作臺(tái)121施加的真空力之后，第二襯底520不落下。因此，可以防止對(duì)第二襯底520的任何損壞。
一旦完成真空處理過程，可以開始一靜電處理過程，其中上工作臺(tái)121和下工作臺(tái)122可以分別向靜電卡盤121a和122a供電，由此通過靜電分別將第二和第一襯底520和510固定到上工作臺(tái)121和下工作臺(tái)122上。然后，第一和第二襯底接收系統(tǒng)401和402可以工作以將第一和第二支撐件421和422返回到起始位置。然后，可以執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)過程和粘接過程。
圖9是具有另一典型襯底接收系統(tǒng)的設(shè)備平面圖。圖9中，第二襯底接收系統(tǒng)402可以比第一襯底接收系統(tǒng)401更靠近真空處理室110內(nèi)部的中央部分(即，更遠(yuǎn)離真空處理室110的內(nèi)壁)。
在圖7、8和9中，第二襯底接收系統(tǒng)402的第二支撐件422的長度可以約為500-1200毫米，第一襯底接收系統(tǒng)401的第一支撐件421可以為100-500毫米。優(yōu)選的是，第二襯底接收系統(tǒng)402的第二支撐件422約為600毫米，第一襯底接收系統(tǒng)401的第一支撐件421約為400毫米。通常，第二襯底接收系統(tǒng)402的第二支撐件422可以至少比第二襯底520的長邊長三分之一，而第一襯底接收系統(tǒng)401的第一支撐件421可以比第二襯底520的長邊至少長五分之一。因此，即使同時(shí)進(jìn)行第一和第二襯底接收系統(tǒng)401和402之間的相互操作，也不會(huì)發(fā)生相互干擾。這樣，縮短了第一和第二襯底接收系統(tǒng)401和402的切換時(shí)間，縮短了整個(gè)處理時(shí)間。
本發(fā)明并不限于第一和第二襯底接收系統(tǒng)401和402設(shè)置在真空處理室110的內(nèi)底部。圖10是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)典型襯底接收系統(tǒng)的剖視圖。圖11是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)典型襯底接收系統(tǒng)的平面圖。
在圖10中，一典型襯底分別接收系統(tǒng)可以設(shè)置在真空處理室110的內(nèi)頂部以及如圖11所示，設(shè)置在真空處理室110的內(nèi)壁上。因此，如果根據(jù)本發(fā)明的襯底接收系統(tǒng)400設(shè)置在真空處理室110的內(nèi)頂部，那么整體結(jié)構(gòu)(即，真空處理室110內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸410和支撐件420的位置)類似于圖7、8和9的典型襯底即使系統(tǒng)。但是，襯底接收系統(tǒng)400驅(qū)動(dòng)部分的位置、與驅(qū)動(dòng)部分軸向耦合的旋轉(zhuǎn)軸410的位置和旋轉(zhuǎn)軸410的向下運(yùn)動(dòng)正相反。此外，如果襯底接收系統(tǒng)400設(shè)置在真空處理室110的內(nèi)壁上，那么可以在真空處理室110的內(nèi)壁上形成與各支撐件相對(duì)應(yīng)的凹槽110a。凹槽110a能夠使支撐件420插入真空處理室110的內(nèi)壁中，并且旋轉(zhuǎn)軸410穿過真空處理室110的內(nèi)壁，以便與設(shè)置在真空處理室110外部的驅(qū)動(dòng)部分軸向耦合。
對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說很明顯的是，可以在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)或范圍的情況下，在該裝載液晶顯示器的設(shè)備和方法、采用該設(shè)備的方法以及用本發(fā)明的方法制造的裝置中作各種修改和變換。這樣，假定這些修改和變換落在所附權(quán)利要求書及其等同物的范圍內(nèi)，意欲使本發(fā)明覆蓋這些修改和變換。
權(quán)利要求
1.一種用于真空粘接一液晶顯示器的設(shè)備，包括一個(gè)整體真空處理室；上工作臺(tái)和下工作臺(tái)，設(shè)置在真空處理室內(nèi)，用于固定第一和第二襯底；和至少一個(gè)第一襯底接收系統(tǒng)，設(shè)置在真空處理室內(nèi)，用以接觸第一襯底和第二襯底中一個(gè)的液晶盒區(qū)域之間的虛擬區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中襯底接收系統(tǒng)與下工作臺(tái)第一側(cè)的第一邊角相鄰。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其中至少一個(gè)襯底接收系統(tǒng)包括多個(gè)設(shè)置在下工作臺(tái)邊角處的多個(gè)襯底接收系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其中多個(gè)襯底接收系統(tǒng)制成為有不同長度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其中襯底接收系統(tǒng)與下工作臺(tái)第一側(cè)的第一邊角相鄰。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，還包括與下工作臺(tái)第二側(cè)的第二邊角相鄰的第二襯底接收系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的設(shè)備，其中第二襯底接收系統(tǒng)與下工作臺(tái)第一側(cè)的第一邊角和下工作臺(tái)第二側(cè)的第二邊角相鄰。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中襯底接收系統(tǒng)與下工作臺(tái)第一側(cè)的中央部分相鄰。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備，還包括與下工作臺(tái)第二側(cè)的中央部分相鄰的第二襯底接收系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，還包括多個(gè)位于下工作臺(tái)第一側(cè)的中央部分的襯底接收系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中多個(gè)襯底接收系統(tǒng)具有不同長度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中襯底接收系統(tǒng)與下工作臺(tái)第一側(cè)的邊角和中央部分相鄰。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的設(shè)備，還包括位于與下工作臺(tái)第二側(cè)的邊角和中央部分相鄰部分的第二襯底接收系統(tǒng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中襯底接收系統(tǒng)包括一旋轉(zhuǎn)軸；一支撐件，位于旋轉(zhuǎn)軸的第一端，用以通過該支撐件的至少一個(gè)凸起物支撐第一和第二襯底中一個(gè)的底部；和一驅(qū)動(dòng)部分，位于旋轉(zhuǎn)軸的第二端，用以使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中襯底接收系統(tǒng)在第一和第二襯底中一個(gè)的中央部分處的接觸位置在該襯底液晶盒區(qū)域之間的多個(gè)虛擬區(qū)內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中襯底接收系統(tǒng)的接觸位置位于第一和第二襯底中一個(gè)的液晶盒區(qū)域之間的多個(gè)虛擬區(qū)內(nèi)該襯底的中央和周邊部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中襯底接收系統(tǒng)延伸到第一和第二襯底中一個(gè)的虛擬區(qū)，但不經(jīng)過該襯底的液晶盒區(qū)域。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中襯底接收系統(tǒng)的數(shù)目在2和10之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中襯底接收系統(tǒng)設(shè)置在真空處理室內(nèi)頂部、底部和內(nèi)壁部分中的一個(gè)上。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中襯底接收系統(tǒng)的長度至少比第一和第二襯底中一個(gè)的第一側(cè)長度的五分之一長。
21.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中至少兩個(gè)第一襯底接收系統(tǒng)設(shè)置在下襯底的第一側(cè)上，這至少兩個(gè)襯底接收系統(tǒng)中的一個(gè)比這至少兩個(gè)襯底接收系統(tǒng)中的另一個(gè)長。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的設(shè)備，其中長的襯底接收系統(tǒng)至少比第一和第二襯底中一個(gè)的一側(cè)長度長至少三分之一，而這至少兩個(gè)襯底接收系統(tǒng)中另一個(gè)比第一和第二襯底中另一個(gè)的第一側(cè)長度長至少五分之一。
23.一種制造一液晶顯示器的方法，包括以下步驟將第一和第二襯底裝入一整體真空處理室；在真空處理室內(nèi)將第一和第二襯底固定到上工作臺(tái)與下工作臺(tái)上；以及在真空處理室內(nèi)接觸第一和第二襯底中一個(gè)的液晶盒區(qū)域之間的虛擬區(qū)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中裝入第一和第二襯底的步驟包括第一和第二臂。
25.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中固定第一和第二襯底的步驟包括向上工作臺(tái)與下工作臺(tái)提供一真空力。
26.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中固定第一和第二襯底的步驟包括向上工作臺(tái)與下工作臺(tái)提供一靜電力。
27.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中接觸虛擬區(qū)的步驟包括將一襯底接收系統(tǒng)的支撐件延伸到第一和第二襯底中一個(gè)的下面。
28.一種用一方法制造的液晶顯示裝置，該方法包括以下步驟將第一和第二襯底裝入一整體真空處理室；在真空處理室內(nèi)將第一和第二襯底固定到上工作臺(tái)與下工作臺(tái)上；在真空處理室內(nèi)接觸第一和第二襯底中一個(gè)的液晶盒區(qū)域之間的虛擬區(qū)；以及將第一和第二襯底粘接在一起。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的裝置，其中裝入第一和第二襯底的步驟包括第一和第二臂。
30.根據(jù)權(quán)利要求28的裝置，其中固定第一和第二襯底的步驟包括向上工作臺(tái)與下工作臺(tái)提供一真空力。
31.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中固定第一和第二襯底的步驟包括向上工作臺(tái)與下工作臺(tái)提供一靜電力。
32.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中接觸虛擬區(qū)的步驟包括將一襯底接收系統(tǒng)的支撐件延伸到第一和第二襯底中一個(gè)的下面。
全文摘要
一種用來真空粘接一液晶顯示器的設(shè)備包括一個(gè)整體真空處理室；設(shè)置在真空處理室內(nèi)上和下空間的上工作臺(tái)和下工作臺(tái)，用于接收第一和第二襯底；和設(shè)置在真空室內(nèi)的至少一個(gè)第一襯底接收系統(tǒng)，用以接觸第一和第二襯底中一個(gè)的液晶盒區(qū)域之間的虛擬區(qū)。
文檔編號(hào)G02F1/1341GK1439925SQ02117700
公開日2003年9月3日 申請(qǐng)日期2002年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月20日
發(fā)明者樸相昊, 李相碩 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社