专利名称：间隙物散布机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种间隙物散布机，尤其涉及一种适用于液晶显示器制造过程中的间隙物散布机。
背景技术：
现有技术的液晶显示面板将液晶分子注入分别具有电极的两玻璃基板(即薄膜晶体管阵列基板与相对于薄膜晶体管阵列基板的对向基板)之间，为了使薄膜晶体管阵列基板与对向基板两者之间的间隙维持一定，必须洒布均匀大小的塑料粒(plastic beads)于两基板之间或以微影制程来制作间隙物(spacer)，以提高液晶显示面板的显示质量。
现有技术的散布塑料粒的过程中，将基板置于一散布机内，散布机内具有一平台(Stage)，平台下方具有一基座，基座上方具有四个顶针(Pin)，另外，一个中央顶针位于平台中央区域的下方。每一根顶针在平台相对位置均有一顶针孔，当基板加载散布机时，顶针露出平台承接基板，平台上另具有吸破真空孔洞，通过吸破真空孔洞来吸真空后，基座及中央顶针下降而将基板吸附于平台之上。接着，将塑料粒由上向下散布，平均分布于基板之上。待完成塑料粒的散布，且以氮气破真空后，散布机内的顶针将基板顶起，再由机械手臂将基板移出散布机，从而完成间隙物散布的过程。
图1是基板的俯视图。一般基板100会分割成A、B、C、D、E及F等六个区域。在实际的散布过程的结果中发现，在C和D两区域的塑料粒密度特别高，这意味着这两区域的间隙物的密度也高于其它区域。局部间隙物分布密度过高会造成区域亮点或暗点，若间隙物在区域内分布不均会造成液晶面板对焦不均的结果，不论是上述哪一种情形，都会而使得产品的合格率下降。因此，如何避免间隙物在基板上分布不均成为一个重要的研究课题。
为了了解塑料粒散布不均的问题究竟如何发生的，并需先要了解整个散布机内的环境及塑料粒散布的机制。在进行塑料粒散布时基板位于散布机的底部，而散布机内的空间由于塑料粒经摩擦会带正电，而导致空间中呈现高正电位，且随着与基板的距离增加而增大，也就是散布机顶部的电位较高而底部的电位较低，一般约介于1千伏(KV)至30千伏(KV)之间。塑料粒由散布机的上方加入，带正电荷的塑料粒由于受到散布机内各种外加电场的共同作用，不会以自由落体的方式落下，而是会悬浮于散布机内部的空间并缓缓沉降，如此一来，塑料粒有足够的时间分散于散布机内部的空间而能实现塑料粒均匀分布于基板上的目的。
散布机内的空间中带正电位，初步认为可能是带正电荷塑料粒在散布槽内做随意分布的结果。经测量散布机空间内不同高度及不同位置的静电值，结果发现在平台上40公分以上，在同一个平面上的不同位置的静电电位的差异可达到约10千伏，但其他不同高度的基板C和D区域上方相较于A、B、E和F区域上方的静电电位却没有相似的差异存在，而且在平台上40公分以下整个静电电位分布相当均匀。因此，显然散布机内的静电电位的分布并非造成间隙物在基板上分布不均的原因。
基板置于散布机内的一平台上，平台上具有吸破真空孔洞，通过吸破真空孔洞来吸真空而将基板吸附于平台之上。由于平台的设计为适用于不同大小的基板，例如全尺寸(Full Size)、1/2全尺寸或1/3全尺寸等等，所以吸破真空孔洞位于平台中间部分的位置。由于在间隙物散布的过程中，一般仅在基板C和D区域上有间隙物分布密度过高的问题，而基板C和D两区域正好位于平台吸破真空孔洞的上方，因此，怀疑基板C和D区域上间隙物分布密度过高和基板自平台上以氮气破真空后再与平台剥离而造成的基板正面负电场有密不可分的关系。在这两个步骤中均有可能产生负电荷蓄积于基板正面，由于塑料粒带正电荷，在基板的负电荷吸引之下会大量落于基板之上而形成间隙物分布密度过高的问题。
综上可知，造成基板上C、D两区域间隙物分布密度过高的可能原因应该是将基板自平台上剥离及氮气经过平台上的孔洞快速喷出(Purge)而破真空以使基板与平台剥离的步骤中，氮气快速流动而与基板背面摩擦后产生的负电荷蓄积于基板正面上。由于孔洞仅位于基板上C、D两区域的下方，因此，负电荷也相对蓄积于此区域并高于其它四区域，此时，悬浮于散布机内部空间带正电荷的塑料粒受到负电荷的吸引而大量沉降于基板上C、D两区域而造成间隙物分布密度过高的现象。将基板加载散布机并经吸破真空的步骤后(不进行塑料粒的散布)测量基板正面静电电位均为负值，这个结果证明了前述的推测。当基板加载散布机内之后，不经过顶针的上下动作，仅单纯的静置于平台上方时，经现有技术塑料粒散布所需的时间后测量基板的静电电位，约与散布机内平台上方10公分处的静电电位相当，约1.2～1.4千伏。若基板经过顶针下降及吸破真空的动作，并与平台剥离后，而顶针为上升时，基板上C、D两区域的静电电位均低于-2.0千伏，在有些结果中甚至低到-8.0千伏，而A、B、E和F区域的静电电位则介于约-0.5～0.5千伏之间。将顶针升起顶起基板而使基板与平台剥离的动作使整个基板的静电电位上升了约1.1千伏至1.8千伏。因此，基板与平台剥离的动作会使得基板的静电电位上升，而使更多的间隙物沉降至基板表面,而破真空时氮气快速流动而与基板背面摩擦造成基板正面的负电荷确实为造成基板上C、D两区域间隙物分布密度过高的原因。
综上可知，所述现有技术的间隙物散布机，在实际使用上，显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的主要目的在于提供一种间隙物散布机，从而避免在基板正面上产生负电位。
本发明的目的之二在于提供一种间隙物散布机，从而使基板在完成间隙物散布后等候取出的时候不会再吸附大量的间隙物而造成间隙物分布过密和分布不均的问题。
本发明的目的之三在于提供一种间隙物散布机，其改变顶针的位置，从而避免发生基板与平台剥离的动作。
本发明的目的之四在于提供一种间隙物散布机，其不需要以快速喷出氮气进行破真空，从而避免氮气快速流动而与基板摩擦产生负电荷。
为了实现上述目的，本发明提出一种间隙物散布机，利用调整螺丝调整基座的位置，使基座即使位于下死点时，顶针仍露出平台表面的一个高度。另外，中央顶针并不具有调整螺丝，无法利用调整螺丝调整中央顶针的高低，因此，使用一个垫片垫高中央顶针使中央顶针与顶针的高度相同。因此，当中央顶针与基座利用步进马达控制时，会和基座同时升降。当基座降至下死点时，顶针与中央顶针均露出平台表面同一高度，该高度较佳约介于1厘米至10厘米之间，该高度更佳约介于4厘米至7厘米之间。
为了实现上述目的，本发明提供一种间隙物散布机，基板由顶针及中央顶针承载，不会贴在平台上，避免了基板剥离平台时造成基板正面的负电荷。另外，使用本发明所提供的间隙物散布机，基板不需贴在平台上，所以也无吸真空的需要，自然也不需使用氮气快速喷出来破真空，从而避免了破真空时氮气快速流动而与基板摩擦产生的负电荷。
依照本发明一较佳实施例，本发明避免了基板上因基板与平台剥离的动作及破真空时氮气快速流动而与基板摩擦产生的静电电位下降而造成基板上间隙物分布密度不均且过高的现象。
附图简要说明下面结合附图，通过对本发明的较佳实施例的详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
附图中，图1是现有基板的俯视图；以及图2是本发明移除平台后散布机的俯视示意图。
具体实施例方式
下文，将详细描述本发明。
本发明提供一种间隙物散布机200，如图2所示，具有基座202、顶针204、调整螺丝206、中央顶针208，其中，基座202和中央顶针208通过一步进马达(图中未视)进行同步升降。利用调整螺丝206调整基座202的位置，使基座202即使位于下死点时，顶针204仍露出平台表面的一个高度，调整的高度为5厘米。另外，中央顶针208并不具有调整螺丝，无法利用调整螺丝调整中央顶针的高低，因此，使用一个垫片210垫高中央顶针5厘米，使中央顶针208与顶针204的高度相同。因此，当中央顶针208与基座202利用步进马达控制时，会和基座202同时升降。当基座202降至下死点时，顶针204与中央顶针208均露出平台表面同一高度。
本发明的第一实施例，在顶针改变高度前，先进行20片基板间隙物的散布，待顶针调整过之后，再进行20片基板间隙物的散布。结果发现顶针调整前所有基板间隙物的密度为每平方厘米246颗，而顶针调整后所有基板间隙物的密度为每平方厘米231颗。另外，对于基板上间隙物分布的均匀度以系数偏差(Coefficient Variance，CV)值及间隙物分布密度最高及最低的范围来进行判断，一般来说这两个数值越小表示间隙物散布分布的偏差越小，表示分布得越均匀。顶针调整前所有基板间隙物的分布的平均值的系数偏差值为10.57而顶针调整后所有基板间隙物的分布的平均值的系数偏差值为9.71。另外，直接测量基板上的静电电位发现，顶针调整前，完成间隙物散布后，且破真空之后，基板上的静电电位最低处位于A、C区域间，约为-5.0千伏，静电电位最高处位于F区域，约为-1.0千伏之间。顶针调整后，间隙物散布完成后，基板上所有区域的静电电位约介于-0.3千伏至-0.4千伏之间。
本发明的第二实施例，顶针的改变仍为5厘米，在顶针改变高度前，先进行120片基板间隙物的散布，待顶针调整过之后，再进行120片基板间隙物的散布。结果发现顶针调整前所有基板间隙物的分布的平均值的系数偏差值为11.25，以及间隙物分布密度平均值最高及最低的范围为每平方厘米92.7个；而顶针调整后所有基板间隙物的分布的平均值的系数偏差值为9.58，以及间隙物分布密度最高及最低的范围为每平方厘米78个。
另外，直接测量基板上的静电电位发现，顶针调整前，间隙物散布完成后，且破真空之后，基板上的静电电位约介于-2.1千伏至-2.3千伏之间。顶针调整后，且间隙物散布完成后，基板上所有区域的静电电位约介于-0.3千伏至0.2千伏之间。进行升起基板的动作之后，顶针调整前，基板的静电电位平均下降了3.6千伏，而顶针调整后，基板的静电电位平均只下降了2.3千伏。
由上述结果可知，通过本发明所提供的间隙物散布机结构，确实可以减少基板上所带的负电荷而提高基板上的静电电位。另外，间隙物的分布均匀度大幅提高且分布的密度较低。因此，本发明确实达到了避免了基板上因基板与平台剥离的动作，以及破真空时氮气快速流动而与基板摩擦产生的静电电位下降而造成基板上间隙物分布密度不均且过高的现象。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种间隙物散布机，该散布机内具有一平台，该平台下方具有一基座，基座上方具有数个顶针，至少一中央顶针位于平台中央区域的下方，一步进马达同步驱动该基座及该中央顶针升降，其特征在于，当该基座降至下死点时，这些顶针及该中央顶针仍露出该平台表面。
2.根据权利要求1所述之间隙物散布机，其特征在于，这些顶针及该中央顶针仍露出该平台表面的高度约介于1厘米至10厘米之间。
3.根据权利要求1所述之间隙物散布机，其特征在于，这些顶针及该中央顶针仍露出该平台表面的高度约介于4厘米至7厘米之间。
4.根据权利要求1所述之间隙物散布机，其特征在于，该中央顶针下方还包括一垫片。
5.一种间隙物散布机，该散布机内具有一平台，平台下方具有一基座，基座上方具有数个顶针，至少一中央顶针位于平台中央区域的下方，一步进马达同步驱动该基座及该中央顶针升降，其特征在于，调整该平台上的调整螺丝以使该平台上升，以及在该中央顶针上加装一垫片，当该基座降至下死点时，这些顶针及该中央顶针仍露出该平台表面以适用于承载一基板。
6.根据权利要求5所述之间隙物散布机，其特征在于，这些顶针及该中央顶针仍露出该平台表面的高度约介于1厘米至10厘米之间。
7.根据权利要求5所述之间隙物散布机，其特征在于，这些顶针及该中央顶针仍露出该平台表面的高度约介于4厘米至7厘米之间。
全文摘要
一种间隙物散布机，该散布机内具有一平台，平台下方具有一基座，基座上方具有数个顶针，至少一中央顶针位于平台中央区域的下方，一步进马达同步驱动该基座及该中央顶针升降，其中，当基座降至下死点时，顶针及中央顶针仍露出该平台表面一相同的高度。
文档编号G02F1/13GK1523417SQ0310605
公开日2004年8月25日 申请日期2003年2月20日 优先权日2003年2月20日
发明者江宏祥, 吴德峻 申请人:中华映管股份有限公司