CN102043288A - 基板定位装置和利用其定位基板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基板定位装置和利用该装置定位基板的方法。该基板定位装置包括设置在托台上的基板位置调节单元，基板安放在托台上。基板位置调节单元沿着水平方向移动基板或旋转基板。因此，与整体移动托台来定位基板的常规技术相比，本发明可减小定位基板所需的驱动力并且可精确和容易地定位基板。

Description

基板定位装置和利用其定位基板的方法
技术领域
本发明涉及一种安装在用于处理基板的机器中以定位安放在托台上的基板的基板定位装置，以及一种利用该基板定位装置定位基板的方法。
背景技术
通常，平板显示器(FPD)是比具有布劳恩(Braun)管的电视机或监视器薄和轻的图像显示装置。液晶显示器(LCD)、等离子显示器(PDP)、场发射显示器(FED)和有机发光二极管(OLED)是已开发和使用的平板显示器的典型实例。
LCD是以这样的方式显示期望图像的图像显示装置，即按照图像信息供应数据信号到以矩阵形状排列的液晶单元并从而控制液晶单元的光传输性。LCD薄而轻并且还具有许多其他优点，包括低功耗和低操作电压，且因此被广泛使用。下面将详细说明制造用于此类LCD中的液晶面板的典型方法。
首先，在上基板上形成彩色滤光片和共用电极。此后，在正对上基板的下基板上形成薄膜晶体管(TFT)和像素电极。随后，将配向膜分别涂敷到上基板和下基板。此后摩擦配向膜，以向处于要形成在配向膜之间的液晶层中的液晶分子提供预倾角度和对准取向。
此后，通过涂布密封胶到基板中至少其一来形成密封胶图案，以保持基板之间的间隙、防止液晶渗出并密封基板之间的空间。随后，液晶层形成在基板之间，从而制成液晶面板。
在制造液晶面板的工艺中，涂胶机用来在基板上形成密封胶图案。涂胶机包括基板安放在其上的托台、具有密封胶经其排出的喷嘴的头单元、以及支承头单元的头支承件。
当在基板上形成密封胶图案时，涂胶机控制基板和喷嘴之间的相对位置。换言之，当从喷嘴排出密封胶到基板上以形成密封胶图案时，涂胶机沿着Z轴方向也就是说沿着竖直方向移动头单元的喷嘴，以适当控制喷嘴和基板之间的间隙并沿着X轴和Y轴方向也就是说沿着水平方向移动喷嘴和/或基板。
由此，在基板被安放在托台上以在基板上形成密封胶图案后，必须进行相对于喷嘴调节基板的位置的操作。此操作通过旋转基板或沿着水平方向移动基板来执行。
然而，在常规技术中，必须整体旋转或沿着水平方向移动其上安放有基板的托台，以旋转基板或沿着水平方向移动基板。因此，用于移动托台的结构是复杂的，并且需要大的驱动力来驱动托台。尤其是，在托台较大使得具有大面积的基板可安放在托台上的情况下，上述缺点变得明显。由此，如果难以精确地旋转或移动该大的托台，则不能精确和容易地进行基板的定位。
发明内容
因此，已在考虑到现有技术中出现的以上问题的情况下作出本发明，并且本发明的一个目的是提供一种可精确和容易地定位基板的基板定位装置，以及一种利用该基板定位装置定位基板的方法。
在一方面，本发明提供一种基板定位装置，包括：托台，其具有一个或多个贯穿孔；基板定位调节单元，其具有与安放在托台上的基板相接触的衬垫、提升衬垫的衬垫提升单元以及旋转衬垫的衬垫旋转单元；以及气体供应单元，其与托台的贯穿孔连通以供应气体到贯穿孔。
此外，基板定位调节单元还可具有沿着水平方向移动衬垫的衬垫移动单元。
在另一方面，本发明提供一种基板定位装置，包括：托台，其具有一个或多个贯穿孔；基板位置调节单元，其具有与安放在托台上的基板相接触的衬垫、提升衬垫的衬垫提升单元以及沿着水平方向移动衬垫的衬垫移动单元；以及气体供应单元，其与托台的贯穿孔连通以供应气体到贯穿孔。
基板位置调节单元可包括设置在托台上的多个基板位置调节单元。
衬垫移动单元可包括：沿着第一方向移动衬垫的第一衬垫移动单元；以及沿着垂直于第一方向的第二方向移动衬垫的第二衬垫移动单元。
此外，衬垫中可形成有通孔，并且吸气单元可与衬垫的通孔连通以经该通孔吸气。
另外，基板定位装置还可包括与托台的贯穿孔连通以经贯穿孔排出气体的排气单元。
在又一方面，本发明提供一种利用基板定位装置定位基板的方法，该基板定位装置包括：具有一个或多个贯穿孔的托台；基板位置调节单元，其具有与安放在托台上的基板相接触的衬垫、提升衬垫的衬垫提升单元、旋转衬垫的衬垫旋转单元以及沿着水平方向移动衬垫的衬垫移动单元；以及气体供应单元，其与托台的贯穿孔连通以供应气体到贯穿孔，该方法包括以下步骤：(a)将基板安放在托台上；(b)利用衬垫提升单元提升衬垫；(c)将基板附连于衬垫的上表面；(d)以从气体供应单元供应气体到托台的贯穿孔的方式从托台向上抬升基板；以及(e)以利用衬垫旋转单元旋转衬垫或利用衬垫移动单元沿着水平方向移动衬垫的方式调节基板的位置。
步骤(b)可在步骤(a)之前进行。
此外，可在衬垫中形成通孔。吸气单元可与衬垫的通孔连通以经该通孔吸气。步骤(c)可包括经衬垫的通孔吸气到吸气单元中以利用吸力将基板附连于衬垫的上表面的步骤。
在根据本发明的基板定位装置中，可通过利用设置在托台上的基板位置调节单元旋转基板或沿着水平方向移动基板来定位基板。因此，与常规技术相比，本发明可减小定位基板所需的驱动力并且可简化装置的结构。
附图说明
本发明上述和其他的目的、特征和优点将从以下结合附图的详细描述而被更清楚地理解，在附图中：
图1是示出了根据本发明的第一实施方式的基板定位装置的托台的平面图；
图2是显示了图1的基板定位装置的托台的截面图；
图3是显示了图1的基板定位装置的基板位置调节单元的侧视图；
图4是显示了图3的基板位置调节单元的平面图；
图5是显示了图3的基板位置调节单元的衬垫的示意图；
图6是示出了图1的基板定位装置的基板位置调节单元的操作的图；
图7是示出了根据本发明的第二实施方式的基板定位装置的基板位置调节单元的平面图；
图8是示出了图7的基板定位装置的基板位置调节单元的操作的图；
图9是示出了根据本发明的第三实施方式的基板定位装置的基板位置调节单元的侧视图；
图10是示出了图9的基板定位装置的基板位置调节单元的操作的图；
图11是示出了根据本发明的第四实施方式的基板定位装置的基板位置调节单元的侧视图；
图12和图13是示出了图11的基板定位装置的基板位置调节单元的操作的图；
图14是显示了图11的基板定位装置的托台的平面图；以及
图15和图16是示出了图14的基板定位装置的基板位置调节单元的操作的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述根据本发明的定位基板的装置和方法的优选实施方式。
<第一实施方式>
下面将参照图1至图6描述根据本发明的第一实施方式的基板定位装置。
如图1至图4所示，根据本发明的第一实施方式的基板定位装置包括托台10、基板位置调节单元20和气体供应单元30。托台10在其中具有一个或多个贯穿孔11。基板S座置在托台10上。基板位置调节单元20布置在托台10上并且水平地移动座置在托台10上的基板S。气体供应单元30与托台10的贯穿孔11连通并供应气体到贯穿孔11。此外，基板定位装置还包括排气单元40，其与托台10的贯穿孔11连通并经贯穿孔11排出气体以利用吸力将基板S附连于托台10。
如图1所示，至少一个基板位置调节单元20设置在托台10上。如图3和图4所示，基板位置调节单元20包括与基板S相接触的衬垫21、提升衬垫21的衬垫提升单元22以及水平移动衬垫21的衬垫移动单元23。
如图5所示，一个或多个通孔211形成在衬垫21中。吸气单元50与通孔211连通以从通孔211吸气。在具有上述结构的基板位置调节单元20中，通过吸气单元50的操作从通孔211吸气，使得基板S能通过吸力可靠地附连于衬垫21的上表面。这里，通孔211弯曲预定次数使得它们具有与衬垫21的上表面的面积相对应的面积。
如图3所示，衬垫提升单元22包括缸221和致动杆222。缸221通过液压压力或气压压力操作。致动杆222将缸221连接到衬垫21。根据本发明的衬垫提升单元22不局限于包括缸221和致动杆222的结构，并且各种结构如使得滚珠丝杠连接到旋转马达的结构，或采用线性马达的结构，可应用于衬垫提升单元22，只要其可向上提升衬垫21。衬垫提升单元22用来提升衬垫21使得当调节基板S的位置时基板S与衬垫21的上表面相接触。当基板S的位置调节已完成时，衬垫提升单元22向下移动衬垫21使得衬垫21远离基板S移动。
如图3和图4所示，衬垫移动单元23包括将衬垫提升单元22的下端支承在其上的支承部件231、连接到支承部件231的滚珠丝杠232以及旋转滚珠丝杠232的旋转马达233。在具有以上结构的衬垫移动单元23中，旋转马达233的旋转运动通过滚珠丝杠232转换成线性运动。从而，连接到滚珠丝杠232的支承部件231线性移动。另外，衬垫提升单元22通过支承部件231的线性运动而线性移动。结果，衬垫21线性移动。同时，在本发明的第一实施方式中，尽管衬垫移动单元23已被示出为具有采用旋转马达233和滚珠丝杠232以便线性移动衬垫移动单元23的结构，但是本发明并不局限于此。换言之，衬垫移动单元23可具有各种结构，例如，采用线性马达或通过液压压力或气压压力操作的缸的结构，只要其可线性移动衬垫提升单元22。此外，在第一实施方式的基板定位装置中，尽管衬垫21已被示出为以衬垫移动单元23移动衬垫提升单元22的方式线性移动，但是本发明并不局限于此结构，例如，其可构造成使得衬垫移动单元23直接连接到衬垫21以直接移动衬垫21。
如图2所示，气体供应单元30包括供气阀31和正压源32。供气阀31连接到与托台10的贯穿孔11连通的流动通道12。正压源32连接到供气阀31。为了进行调节基板S位置的操作，气体供应单元30经流动通道12和贯穿孔11在托台10和基板S之间供应气体并因此将基板S从托台10的上表面向上抬升。然后，基板S和托台10的上表面之间的摩擦通过利用气体供应单元30从托台10的上表面向上抬升基板S而得以消除。因此，可容易地进行调节基板S位置的操作。此外，可防止基板S损坏。
同时，如图2所示，根据本发明的第一实施方式的基板定位装置还包括排气单元40。排气单元40包括排气阀41和负压源42。排气阀41连接到与托台10的贯穿孔11连通的流动通道12。负压源42连接到排气阀41。具有以上结构的排气单元40的作用是经贯穿孔11和流动通道12将气体从托台10和基板S之间的空间排出到外部，使得在调节基板S的位置的操作已完成后基板S通过吸力附连于托台10的上表面。由此，可利用排气单元40传递的吸力可靠地将基板S附连于托台10的上表面。
用于利用吸力将基板S附连于衬垫21的吸气单元50可连接到利用吸力将基板S附连于托台10的上表面的排气单元40的负压源42。
在下文中，将参照图6说明根据本发明的第一实施方式的基板定位装置的操作。
当基板S被安放在托台10上时，邻近托台10设置的检测装置如照相机或位置传感器测量基板S是否布置在托台10上的正确位置。如果基板S布置在托台10上的正确位置，则进行预定的处理基板S的操作。然而，如果基板S未布置在托台10上的正确位置，则进行调节基板S的操作。
为了调节基板S的位置，首先，通过衬垫提升单元22向上移动基板位置调节单元20的衬垫21。从而，衬垫21的上表面与基板S相接触。优选地，在基板S被安放在托台10上之前，可预先将基板位置调节单元20的衬垫21布置在其要移动到该位置的向上位置。在此情况下，当基板S被安放在托台10上时，衬垫21的上表面可直接与基板S相接触。
同时，在本发明设置有吸气单元50的情况下，可通过吸气单元50的操作经衬垫21的通孔211将气体从基板S和衬垫21之间的空间吸至外部。因此，基板S可通过吸力附连于衬垫21的上表面。
此外，在以上操作的同时或随后，气体供应单元30通过流动通道12和贯穿孔11在基板S和托台10之间供应气体。因此，基板S从托台10上升。
此后，如图6所示，通过衬垫移动单元23的操作沿着水平方向移动衬垫21。因此，附连于衬垫21的基板S也沿着水平方向移动。
如果已通过沿着水平方向移动基板S完成基板S的位置的调节，则气体供应单元30和吸气单元50的操作停止，并且排气单元40同时或随后操作。因此，托台10和基板S之间的气体经贯穿孔11和流动通道12排出至外部，使得基板S通过吸力附连于托台10的上表面。
如上所述，在根据本发明的第一实施方式的基板定位装置中，可通过利用设置在托台10上的基板位置调节单元20水平移动基板S来调节基板S的位置。因此，与其中托台整体移动来定位基板的常规技术相比，本发明可减小定位基板S所需的驱动力并且可简化装置的结构。
<第二实施方式>
在下文中，将参照图7和图8详细描述根据本发明的第二实施方式的基板定位装置。在以下第二实施方式的描述中，相同的参考标号将用来表示与第一实施方式的构件相对应的构件，并且将略去进一步的说明。
如图7所示，在根据本发明的第二实施方式的基板定位装置中，基板位置调节单元20的衬垫移动单元23包括沿着第一方向A移动衬垫21的第一衬垫移动单元234，以及沿着垂直于第一方向A的第二方向B移动衬垫21的第二衬垫移动单元235。采用与第一实施方式相同的方式，第一衬垫移动单元234和第二衬垫移动单元235各自包括支承衬垫提升单元22的下端的支承部件231、连接到支承部件231的滚珠丝杠232以及旋转滚珠丝杠232的旋转马达2332。衬垫移动单元23可具有各种结构并且可包括例如线性马达或通过液压压力或气压压力操作的缸，只要其可线性移动衬垫提升单元22。
在具有上述结构的第二实施方式中，当在从托台10的上表面向上抬升基板S后进行调节基板S的位置的操作时，如图8所示，已附连于衬垫21的上表面的基板S可通过第一衬垫移动单元234沿着第一方向A的操作而移动，且其可通过第二衬垫移动单元235沿着垂直于第一方向A的第二方向B的操作而移动。
如上所述，在根据本发明的第二实施方式的基板定位装置中，衬垫21可沿着第一方向和垂直于第一方向的第二方向移动。因此，可容易地进行调节基板S的位置的操作。
<第三实施方式>
在下文中，将参照图9和图10详细描述根据本发明的第三实施方式的基板定位装置。在以下第三实施方式的描述中，相同的参考标号将用来表示与第一或第二实施方式的构件相对应的构件，并且将略去进一步的说明。
如图9所示，在根据本发明的第三实施方式的基板定位装置中，基板位置调节单元20包括与基板S相接触的衬垫21、向上提升衬垫21的衬垫提升单元以及旋转衬垫21的衬垫旋转单元24。
衬垫旋转单元24包括设置在衬垫提升单元22上的旋转马达241，以及将旋转马达241连接到衬垫21以将旋转马达241的驱动力传输到衬垫21的旋转轴242。
在具有上述结构的第三实施方式中，当在从托台10的上表面向上抬升基板S后进行调节基板S的位置的操作时，如图10所示，可通过衬垫旋转单元24的操作来旋转已附连于衬垫21的上表面的基板S。
如上所述，在根据本发明的第三实施方式的基板定位装置中，由于衬垫21可被衬垫旋转单元24旋转，换言之，由于基板S可旋转，所以可容易地调节基板S的位置。
<第四实施方式>
在下文中，将参照图11至图16详细描述根据本发明的第四实施方式的基板定位装置。在以下第四实施方式的描述中，相同的参考标号将用来表示与第一、第二或第三实施方式的构件相对应的构件，并且将略去进一步的说明。
如图11所示，在根据本发明的第四实施方式的基板定位装置中，基板位置调节单元20包括与基板S相接触的衬垫21、向上提升衬垫21的衬垫提升单元22、沿着水平方向移动衬垫21的衬垫移动单元23以及旋转衬垫21的衬垫旋转单元24。
在具有上述结构的第四实施方式中，当进行调节基板S的位置的操作时，如图12所示，可通过沿着水平方向移动衬垫移动单元23来移动已附连于衬垫21的上表面的基板S，且其可通过衬垫旋转单元24的操作旋转。因此，可精确地调节基板S的位置。
此外，衬垫移动单元23可包括沿着第一方向A移动衬垫21的第一衬垫移动单元234，以及沿着垂直于第一方向A的第二方向B移动衬垫21的第二衬垫移动单元235，移动的方式与上述第二实施方式的方式相同。在此情况下，当进行调节基板S的位置的操作时，如图12所示，基板S不但可旋转，而且可沿着第一方向A和垂直于第一方向A的第二方向B移动。因此，可更精确地调节基板S的位置。
同时，如图14所示，根据本发明的第四实施方式的基板定位装置可包括远离托台10的中心布置的多个基板位置调节单元20。
在此结构中，如图15所示，可通过沿着第一方向A或第二方向B移动基板位置调节单元20的衬垫21来沿着第一方向A或第二方向B移动基板S。由此，在设置若干个基板位置调节单元20的情况下，由于基板S被支承在多个支承位置上，所以可更平稳地进行基板S的位置调节。
同时，如图16所示，一对基板位置调节单元20可设置在托台10上。这里，两个基板位置调节单元20之一构造成使得其衬垫21沿着第一或第二方向水平移动。两个基板位置调节单元20剩下的一个构造成使得其衬垫21旋转以旋转基板S。在此情况下，进行旋转运动的基板位置调节单元20的衬垫21可通过旋转马达241的操作来旋转，或者可替代地，其即使在静止状态下也可通过沿着第一或第二方向移动的基板位置调节单元20的衬垫21的运动来旋转。
如上所述，在根据本发明的第四实施方式的基板定位装置中，当调节基板S的位置时，由于基板S不仅可沿着水平方向移动，而且可旋转，所以可容易和精确地进行调节基板S位置的操作。
在本发明的实施方式中描述的技术精神可被独立地实施，或者可实施它们之间的各种组合。
此外，根据本发明的基板定位装置不但可应用于涂胶机，而且可应用于在半导体制造工艺中使用的各种基板处理装置，例如用于将液晶涂布到基板上的装置。

Claims (10)

1.一种基板定位装置，包括：
托台，具有一个或多个贯穿孔；
基板位置调节单元，包括：衬垫，其与安放在所述托台上的基板相接触；提升所述衬垫的衬垫提升单元；以及旋转所述衬垫的衬垫旋转单元；以及
气体供应单元，与所述托台的所述贯穿孔连通，以供应气体到所述贯穿孔。
2.如权利要求1所述的基板定位装置，其中，所述基板位置调节单元还包括沿着水平方向移动所述衬垫的衬垫移动单元。
3.一种基板定位装置，包括：
托台，具有一个或多个贯穿孔；
基板位置调节单元，包括：衬垫，其与安放在所述托台上的基板相接触；提升所述衬垫的衬垫提升单元；以及沿着水平方向移动所述衬垫的衬垫移动单元；以及
气体供应单元，与所述托台的所述贯穿孔连通，以供应气体到所述贯穿孔。
4.如权利要求3所述的基板定位装置，其中，所述基板位置调节单元包括设置在所述托台上的多个基板位置调节单元。
5.如权利要求2至4中任一项所述的基板定位装置，其中，所述衬垫移动单元包括：
沿着第一方向移动所述衬垫的第一衬垫移动单元；以及
沿着垂直于所述第一方向的第二方向移动所述衬垫的第二衬垫移动单元。
6.如权利要求1至4中任一项所述的基板定位装置，其中，在所述衬垫中形成有通孔，并且吸气单元与所述衬垫的所述通孔连通以经所述通孔吸气。
7.如权利要求1至4中任一项所述的基板定位装置，还包括：
排气单元，与所述托台的所述贯穿孔连通，以经所述贯穿孔排气。
8.一种利用基板定位装置定位基板的方法，所述基板定位装置包括：托台，具有一个或多个贯穿孔；基板位置调节单元，具有与安放在所述托台上的所述基板相接触的衬垫、提升所述衬垫的衬垫提升单元、旋转所述衬垫的衬垫旋转单元以及沿着水平方向移动所述衬垫的衬垫移动单元；以及气体供应单元，与所述托台的所述贯穿孔连通以供应气体到所述贯穿孔，所述方法包括以下步骤：
(a)将所述基板安放在所述托台上；
(b)利用所述衬垫提升单元提升所述衬垫；
(c)将所述基板附连于所述衬垫的上表面；
(d)以从所述气体供应单元供应气体到所述托台的所述贯穿孔的方式从所述托台向上抬升所述基板；以及
(e)以利用所述衬垫旋转单元旋转所述衬垫或利用所述衬垫移动单元沿着水平方向移动所述衬垫的方式调节所述基板的位置。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述步骤(b)在所述步骤(a)之前进行。
10.如权利要求8或9所述的方法，其中，在所述衬垫中形成有通孔，并且吸气单元与所述衬垫的所述通孔连通，以经所述通孔吸气，并且
所述步骤(c)包括经所述衬垫的所述通孔吸气到所述吸气单元中以利用吸力将所述基板附连于所述衬垫的上表面的步骤。
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