TWI381495B - Substrate bonding device - Google Patents

Description

基板貼合裝置

本發明係關於一種基板貼合之裝置，特別是關於一種使一可撓性基板結合於另一基板之裝置之設計。

按，目前一般大眾所使用之手機、PDA、影音3C產品等，其顯示螢幕或觸控螢幕係由至少兩種不同種類之基板貼合製作而成，而習用之基板貼合技術如第1圖所示，其係在一標的基板1之一貼合面11塗佈有一層光學膠12，為了將一可撓性基板2貼合於基板1之貼合面11，乃藉由向著一方向I滾動之一滾輪3對可撓性基板2施予一壓合力II，以使可撓性基板2隨著滾輪3之滾壓而逐漸經由光學膠12貼合於基板1之貼合面11，其間之空氣則從開放的一端排出。

此種使用滾輪將基板滾壓貼合之缺點為，滾輪係屬一種機械機構，其有行程時間(Cycle Time)之限制以及貼合工件數量之限制，且其會產生邊角壓力集中效應(Edge Effect)造成氣體包覆於貼合介面形成氣泡之不良現象。基於這些缺點，因而有其它的基板貼合技術被研發出來，例如美國發明專利第6,106,665號專利案中，其揭露出一種製造眼鏡片之設備，其係把上下兩透明柔性片包裹在具有光學曲度的合成鏡片周圍，並抽真空使合成鏡片黏合，再以UV燈照射養護成型。

又例如美國發明專利第5,501,910號專利案中，其揭露出一種在一真空袋中貼合一玻璃和一塑膠薄板之三明治結構之技術，除同樣利用抽真空之方式外，並藉助一以金屬製成之蓋板之壓力來幫助塑膠薄板和玻璃之貼合。

然而，上述美國發明專利第6,106,665號專利案係在一圍圈結構中來進行貼合，而上述美國發明專利第5,501,910號專利案係僅在一真空袋中進行貼合，其均未提供一種穩定的貼合治具，因此在貼合之過程中難免產生基板偏移定位之情形。

並且，上述兩專利案除藉助真空壓力外，頂多再輔以蓋板之壓力來幫助不同之基板進行貼合，並無設計一機構以再施加一外力予基板以使基板之貼合面更完全緊密地貼合。

再者，上述美國發明專利第6,106,665號專利案係僅應用於眼鏡片之生產製作，並不包含顯示螢幕以及觸控式螢幕之製作或其它不同基板貼合技術之應用。

緣此，本發明之主要目的即是提供一種具有穩定貼合治具之基板貼合裝置，以使基板穩定地貼合而不偏移定位。

本發明之另一目的是提供一種具有頂推機構之基板貼合裝置，以使兩基板更完全緊密地貼合一起。

本發明之另一目的是提供一種可應用於各種領域之基板貼合裝置。

本發明為解決習知技術之問題所採用之技術手段係提供一種基板貼合裝置，用以將一可撓性基板貼合在一標的基板之貼合面。包括一貼合治具、一可撓性基板承托結構和一軟性板。貼合治具係由一對相對應之側壁形成一凹部空間，並在凹部空間之頂面形成一開放頂面，凹部空間係連通有一抽氣通道。可撓性基板承托結構係形成在貼合治具之凹部空間中，用以承托可撓性基板之兩端緣，並使可撓性基板之底面與標的基板之貼合面之間具有一預定間距。軟性板係蓋覆在貼合治具之開放頂面，以在軟性板與貼合治具之凹部空間之間形成一氣密貼合艙室。當軟性板與貼合治具之凹部空間之間形成之氣密貼合艙室由一真空抽氣裝置經由抽氣通道予以抽真空時，軟性板受真空壓力作用變形下凹，而將可撓性基板向下壓，使可撓性基板之底面貼合於標的基板之貼合面。

於本發明之較佳實施例中，基板貼合裝置更可包括一頂推機構，設置於貼合治具之底部所開設之一槽孔中，當氣密貼合艙室中之空氣被抽空後，頂推機構將標的基板向上頂推一預定距離，以使標的基板之貼合面完全貼合於可撓性基板之底面。

經由本發明所採用之技術手段，可以使得兩不同之基板在貼合之過程中穩定地貼合，而不致偏移定位。且藉由頂推機構之設計可使兩基板更完全緊密地貼合一起，並且本發明之結構設計係可應用於各種需貼合兩種基板之不同應用領域中。

本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。

參閱第2圖所示，其係顯示本發明基板貼合裝置第一實施例之剖視圖。本發明基板貼合裝置100係用以將一可撓性基板2貼合在一標的基板1之貼合面11，亦即標的基板1之貼合面11係塗佈有一層光學膠12，可撓性基板2係可經由光學膠12而貼合於標的基板1之貼合面11。

本發明基板貼合裝置100包括一貼合治具31、一軟性板4和一壓合構件41。

貼合治具31係由一對相對應之側壁形成一凹部空間32，並在凹部空間32之頂面形成一開放頂面33，凹部空間32中係供承置標的基板1。且凹部空間32中係形成有一可撓性基板承托結構34，用以承托可撓性基板2之兩端緣，並使可撓性基板2之底面與標的基板1之貼合面11之間具有一預定間距。於本實施例中，可撓性基板承托結構34係為形成在貼合治具31之凹部空間32中之一對應側壁之段階結構。凹部空間32連通有一抽氣通道35，且貼合治具31之選定位置係開設有一排氣孔36。

軟性板4係蓋覆在貼合治具31之開放頂面33，以在軟性板4與貼合治具31之凹部空間32之間形成一氣密貼合艙室37。或者，軟性板4亦可以一撓性板來替代。壓合構件41係位在貼合治具31之開放頂面33，用以將軟性板4緊密蓋覆在貼合治具31之開放頂面33，並且軟性板4係距離可撓性基板2之頂面一預定距離。軟性板4係可使用橡膠、矽膠(Silicon Rubber)、PVC、PET、PE等軟性或彈性之材料。

參閱第3圖所示，當軟性板4與貼合治具31之凹部空間32之間形成之氣密貼合艙室37由一真空抽氣裝置5經由一抽氣管路51和抽氣通道35予以抽真空時，軟性板4受一真空壓力III作用變形下凹，而將可撓性基板2向下壓，使可撓性基板2之底面貼合於標的基板1之貼合面11。當可撓性基板2之底面貼合於標的基板1之貼合面11後，由於貼合治具31之排氣孔36係經由一導管61連接於一開關閥62，操控者係可開啟開關閥62以使氣密貼合艙室37中之殘留氣體經由排氣孔36和導管61排出。

參閱第4圖所示，其係顯示本發明基板貼合裝置第二實施例之剖視圖。本發明基板貼合裝置200之結構設計與前述之第一實施例大致相同，故相同之構件乃標示以相同之元件編號，以資對應。其差異在於基板貼合裝置200係包括一頂推機構7，頂推機構7係設置於貼合治具31之底部所開設之一槽孔38中。

參閱第5圖所示，在本發明之第二實施例中，當氣密貼合艙室37中之空氣被抽空後，頂推機構7施以一頂推力IV予標的基板1，而將標的基板1向上頂推一預定距離，以使標的基板1之貼合面11完全貼合於可撓性基板2之底面。同樣地，此時操控者係可開啟開關閥62以使氣密貼合艙室37中之殘留氣體經由排氣孔36和導管61排出。

參閱第6圖所示，其係顯示本發明基板貼合裝置第三實施例之剖視圖。本發明基板貼合裝置300之結構設計與前述之第一實施例大致相同，故相同之構件乃標示以相同之元件編號，以資對應。其差異在於基板貼合裝置300之貼合治具31a之一對應側壁並不形成有可撓性基板承托結構34，因此可撓性基板2係經由一層靜電膠42貼附於軟性板4之底面，並使用一對CCD影像感測器81和一對設置於軟性板4之頂面之定位點82來進行標的基板1和可撓性基板2之相對位置的判定與對準。

參閱第7圖所示，在本發明之第三實施例中，當氣密貼合艙室37由真空抽氣裝置5經由抽氣管路51和抽氣通道35予以抽真空時，軟性板4以及貼附於軟性板4之可撓性基板2受一真空壓力III作用變形下凹，而使可撓性基板2之底面貼合於標的基板1之貼合面11。當可撓性基板2之底面貼合於標的基板1之貼合面11後，操控者係可開啟開關閥62以使氣密貼合艙室37中之殘留氣體經由排氣孔36和導管61排出。

參閱第8圖所示，其係顯示本發明基板貼合裝置第四實施例之剖視圖。本發明基板貼合裝置400之結構設計與前述之第三實施例大致相同，故相同之構件乃標示以相同之元件編號，以資對應。其差異在於基板貼合裝置400係包括一頂推機構7，頂推機構7係設置於貼合治具31之底部所開設之一槽孔38中。

參閱第9圖所示，在本發明之第四實施例中，當氣密貼合艙室37中之空氣被抽空後，頂推機構7施以一頂推力IV予標的基板1，而將標的基板1向上頂推一預定距離，以使標的基板1之貼合面11完全貼合於可撓性基板2之底面。同樣地，此時操控者係可開啟開關閥62以使氣密貼合艙室37中之殘留氣體經由排氣孔36和導管61排出。

由以上之實施例可知，本發明所提供之基板貼合裝置確具產業上之利用價值，故本發明業已符合於專利之要件。惟以上之敘述僅為本發明之較佳實施例說明，凡精於此項技藝者當可依據上述之說明而作其它種種之改良，惟這些改變仍屬於本發明之發明精神及以下所界定之專利範圍中。

100、200、300、400．．．基板貼合裝置

1．．．標的基板

11．．．貼合面

12．．．光學膠

2．．．可撓性基板

3．．．滾輪

31、31a．．．貼合治具

32．．．凹部空間

33．．．開放頂面

34．．．可撓性基板承托結構

35．．．抽氣通道

36．．．排氣孔

37．．．氣密貼合艙室

38．．．槽孔

4．．．軟性板

41．．．壓合構件

42．．．靜電膠

5．．．真空抽氣裝置

51．．．抽氣管路

61．．．導管

62．．．開關閥

7．．．頂推機構

81．．．CCD影像感測器

82．．．定位點

I．．．方向

II．．．壓合力

III．．．真空壓力

IV．．．頂推力

第1圖係習用以滾輪貼合基板之示意圖；第2圖係本發明基板貼合裝置第一實施例之剖視圖；第3圖係本發明基板貼合裝置第一實施例之基板貼合動作示意圖；第4圖係本發明基板貼合裝置第二實施例之剖視圖；第5圖係本發明基板貼合裝置第二實施例之基板貼合動作示意圖；第6圖係本發明基板貼合裝置第三實施例之剖視圖；第7圖係本發明基板貼合裝置第三實施例之基板貼合動作示意圖；第8圖係本發明基板貼合裝置第四實施例之剖視圖；第9圖係本發明基板貼合裝置第四實施例之基板貼合動作示意圖。

200．．．基板貼合裝置

1．．．標的基板

11．．．貼合面

12．．．光學膠

2．．．可撓性基板

31．．．貼合治具

32．．．凹部空間

33．．．開放頂面

34．．．可撓性基板承托結構

35．．．抽氣通道

36．．．排氣孔

37．．．氣密貼合艙室

38．．．槽孔

4．．．軟性板

41．．．壓合構件

5．．．真空抽氣裝置

51．．．抽氣管路

61．．．導管

62．．．開關閥

7．．．頂推機構

III．．．真空壓力

IV．．．頂推力

Claims (14)

1. 一種基板貼合裝置，用以將一可撓性基板貼合在一標的基板之貼合面，該裝置包括：一貼合治具，由一對相對應之側壁形成一凹部空間，並在該凹部空間之頂面形成一開放頂面，該凹部空間連通有一抽氣通道；一可撓性基板承托結構，形成在該貼合治具之凹部空間中，用以承托該可撓性基板之兩端緣，並使該可撓性基板之底面與該標的基板之貼合面之間具有一預定間距；一軟性板，蓋覆在該貼合治具之開放頂面，以在該軟性板與貼合治具之凹部空間之間形成一氣密貼合艙室；當該軟性板與該貼合治具之凹部空間之間形成之氣密貼合艙室由一真空抽氣裝置經由該抽氣通道予以抽真空時，該軟性板受真空壓力作用變形下凹，而將該可撓性基板向下壓，使該可撓性基板之底面貼合於該標的基板之貼合面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之基板貼合裝置，其係包括一頂推機構，設置於該貼合治具之底部所開設之一槽孔中，當該氣密貼合艙室中之空氣被抽空後，該頂推機構將該標的基板向上頂推一預定距離，以使該標的基板之貼合面完全貼合於該可撓性基板之底面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之基板貼合裝置，其係包括一壓合構件，位在該貼合治具之開放頂面，用以將該軟性板緊密蓋覆在該貼合治具之開放頂面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之基板貼合裝置，其中該貼合治具之選定位置係開設有一排氣孔。
5. 如申請專利範圍第1項所述之基板貼合裝置，其中該可撓性基板承托結構係形成在該貼合治具之凹部空間中至少一對應側壁之段階結構。
6. 如申請專利範圍第1項所述之基板貼合裝置，其中該軟性板係可以一撓性板來替代。
7. 一種基板貼合裝置，用以將一可撓性基板貼合在一標的基板之貼合面，該裝置包括：一貼合治具，由一對相對應之側壁形成一凹部空間，並在該凹部空間之頂面形成一開放頂面，該凹部空間連通有一抽氣通道；一軟性板，蓋覆在該貼合治具之開放頂面，以在該軟性板與貼合治具之凹部空間之間形成一氣密貼合艙室，該可撓性基板係貼附於該軟性板之底面，以使該可撓性基板之底面與該標的基板之貼合面之間具有一預定間距；當該軟性板與貼合治具之凹部空間之間形成之氣密貼合艙室由一真空抽氣裝置經由該抽氣通道予以抽真空時，該軟性板以及貼附於該軟性板之可撓性基板受真空壓力作用變形下凹，而使該可撓性基板之底面貼合於該標的基板之貼合面。
8. 如申請專利範圍第7項所述之基板貼合裝置，其係包括一頂推機構，設置於該貼合治具之底部所開設之一槽孔中，當該氣密貼合艙室中之空氣被抽空後，該頂推機構將該標的基板向上頂推一預定距離，以使該標的基板之貼合面完全貼合於該可撓性基板之底面。
9. 如申請專利範圍第7項所述之基板貼合裝置，其係包括一壓合構件，位在該貼合治具之開放頂面，用以將該軟性板緊密蓋覆在該貼合治具之開放頂面。
10. 如申請專利範圍第7項所述之基板貼合裝置，其中該貼合治具之選定位置係開設有一排氣孔。
11. 如申請專利範圍第7項所述之基板貼合裝置，其中該可撓性基板係經由一層靜電膠貼附於該軟性板之底面。
12. 如申請專利範圍第7項所述之基板貼合裝置，其係包括至少一CCD影像感測器，設置於該軟性板上方鄰近位置處，用以對標的基板和可撓性基板之相對位置進行判定與對準。
13. 如申請專利範圍第12項所述之基板貼合裝置，其係包括至少一定位點，設置於該軟性板之頂面，以供該CCD影像感測器進行定位感測。
14. 如申請專利範圍第7項所述之基板貼合裝置，其中該軟性板係可以一撓性板來替代。