一种硅基液晶屏贴合机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及以硅基芯片为基板的液晶显示器的生产线中的硅基液晶屏制造设备，公开了一种硅基液晶屏贴合机构，包括一平台，设于所述平台上的贴合系统，以及设于所述贴合系统两侧的移载系统；所述贴合系统包括架设于所述平台上的按压装置，设于所述按压装置上部的影像对位集装置，设于所述按压装置下方的组合平台，以及设于所述组合平台一侧的翻转机构。本实用新型提出的硅基液晶屏贴合机构通过对平台、贴合系统、移载系统进行了优化设计和调整，降低了机构的累计误差，提高了机构整体的稳定性和精度，进而提升了生产质量和良品率，也降低了生产成本，并且对待贴合的硅片无方圆限制，降低了取材限制。
【专利说明】一种娃基液晶屏贴合机构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及以娃基芯片为基板的液晶显不器的生广线中的娃基液晶屏制造设备，尤其涉及一种硅基液晶屏贴合机构。
【背景技术】
[0002]娃基液晶显不技术是液晶显不技术与互补金属氧化物半导体集成电路技术有机结合的反射型新型显示技术。首先在硅晶圆上运用互补金属氧化物半导体工艺制作每行或每列的像素均拥有反射电极的娃基液晶芯片，然后将娃基液晶芯片与拥有透明电极的玻璃基板保持适当距离进行贴合，且在硅基液晶芯片与拥有透明电极的玻璃基板之间灌入液晶材料，并用适量封结胶把液晶材料固定在硅基液晶芯片与拥有透明电极的玻璃基板之间形成反射式液晶屏，通过传输不同电压于硅基液晶芯片上每行或每列的像素的反射电极，从而控制液晶材料导光强弱，实行对入射光的反射程度调制，完成(灰度)图像显示。
[0003]近年来迅速崛起的便携移动通讯及无线显示产品对硅基液晶屏的需求量日趋增大，硅基液晶屏固有的优点决定了移动显示产品的发展前景。
[0004]目前硅基液晶屏的贴合主要采用以下两种方式，一种是使用手动模式，将硅晶圆放置在组合平台上，并通过人手将封装玻璃置于其上，采用CCD (Charge-coupled Device,电荷耦合元件图像传感器)影像对位方式或者人眼对位放置，将封装玻璃和硅晶圆MARK点(电路板设计中印制电路板应用于自动贴片机上的位置识别点)对位重合，这种手动方式明显易造成贴合偏位，降低贴合质量；另一种是将玻璃基板吸附在吸盘上，并在上吸盘上开孔安装CCD影像设备，通过调整下平台进行对位，然后上吸盘下压至下平台上完成组合动作，这种方式需要封装玻璃平整性以及同步性精度很高，很容易出现贴合误差偏大情况，导致贴合机的贴合偏位，搬运滑动带来的危险性很高，且通常组合机不能方形圆形兼用，使得硅基液晶封装贴合效率以及良率难以提升。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种硅基液晶屏贴合机构，旨在解决现有技术中的硅基液晶屏贴合机构的贴合平台和翻转平台平整度不高，组合平台移动精度不达标，贴合过程中设备不稳定，造成的累计误差导致贴合偏位，以及目前硅基液晶屏贴合机构的原材料硅片的方圆不可兼用问题。
[0006]本实用新型是这样实现的，一种硅基液晶屏贴合机构，包括一平台，设于所述平台上的贴合系统，以及设于所述贴合系统两侧的移载系统；所述贴合系统包括架设于所述平台上的按压装置，设于所述按压装置上部的影像对位装置，设于所述按压装置下方的组合平台，以及设于所述组合平台一侧的翻转机构。
[0007]进一步地，所述的按压装置包括架设于所述平台上的架台，穿设所述架台的压杆，以及设于所述压杆底端且正对所述组合平台的压板。
[0008]进一步地，所述的影像对位装置包括多个以所述压杆为中心且均匀分布于所述架台上的摄像头。
[0009]进一步地，所述组合平台包括设于所述按压装置下方的气缸，设置在所述气缸底部并带动所述气缸移动的动力部以及与所述气缸配合并由其带动移动的硅片托。
[0010]进一步地，所述的动力部包括多个伺服马达。
[0011]进一步地，所述硅片托包括上下依次设置的第一真空吸附部和托起部，所述托起部与所述气缸配合。
[0012]进一步地，所述托起部的下端通过一密封圈与所述气缸的内壁形成气腔，所述气缸的侧壁开设与所述气腔连通的进气孔。
[0013]进一步地，所述的翻转机构包括支撑件，设于所述支撑件上的铰链转动轴，以及设于所述铰链转动轴上并构成翻转平台的第二真空吸附部。
[0014]进一步地，所述移载系统包括分别设于所述贴合系统两侧的机械手和硅片存放装置，以及设于所述机械手旁侧的出料位。
[0015]进一步地，所述出料位和所述组合平台的顶部表面均设有与所述机械手相匹配的插槽。
[0016]与现有技术相比，本实用新型提出的硅基液晶屏贴合机构通过对平台、贴合系统、移载系统进行了优化设计和调整，降低了机构的累计误差，提高了机构整体的稳定性和精度，进而提升了生产质量和良品率，也降低了生产成本，并且对待贴合的硅片无方圆限制，降低了取材限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型实施例提供的硅基液晶屏贴合机构的立体示意图；
[0018]图2是本实用新型实施例提供的硅基液晶屏贴合机构的主视示意图；
[0019]图3是本实用新型实施例提供的硅基液晶屏贴合机构的俯视示意图；
[0020]图4是本实用新型实施例提供的硅基液晶屏贴合机构工作时局部剖面示意图。
【具体实施方式】
[0021]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实用新型，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定实用新型。
[0022]以下结合具体附图对本实用新型进行详细的描述。
[0023]如图1?4所示，为本实用新型提供的一个较佳实施例。
[0024]本实施例中，硅基液晶屏贴合机构包括一大理石制作的平台1，在平台I上安装有用于贴合制作硅基液晶屏的贴合系统2，该贴合系统2的两侧安装有用于取放硅片和移送硅基液晶屏成品的移载系统3，其中，贴合系统2包括架设在平台I上的按压装置21，按压装置21的上部安装有用于观察对位情况的影像对位装置22，按压装置21的下部安装有用于承载硅片的组合平台23，组合平台23的上侧安装有用于翻转封装玻璃至组合平台23的翻转机构24。
[0025]利用本实施例中的娃基液晶屏贴合机构制作娃基液晶屏，具有以下特点:
[0026]I)、采用了大理石的平台1，提高了机构整体抗震和防外界干扰的能力，加强了机构的稳定性；
[0027]2)、采用了移载系统3，提升了机构的自动化程度，避免了因人工操作带来的误差，提闻了生广精度；
[0028]3)、贴合系统2中采用了影像对位装置22，提高了贴合制作时对位的精度，降低了生广误差，提闻了良品率；
[0029]4)、贴合系统2中采用了按压装置21，保证了贴合过程中贴合的稳定。
[0030]本实施例中，上述的按压装置21包括架设在平台I上的架台211，自上而下穿透架台211的压杆212，该压杆可上下移动，在压杆212的底端还设置有压板213，该压板213正对着上述的组合平台23，当然，根据实际情况，按压装置21的具体结构也可以设计成其他形式。
[0031 ] 上述影像对位装置22采用的是具有高精度的CXD影像对位集成器，其包括两个对称设置的摄像头221，这两个摄像头221以上述的压杆212为轴对称安装在架台211上，并穿过架台211，当然，根据实际需要，也可以增加摄像头的数量，或者说，在其他实施例中采用其他的影像对位设备。
[0032]具体来说，影像对位装置22的设置目的在于获取封装玻璃与硅片相对位置的图像信号，并将该信号转换为数字信号通过视频信号传输总线输出给总控制面板，总控制面板与动力驱动总线相连，以此来控制组合平台23的移动。
[0033]本实施例中，上述的组合平台23包括设置在上述按压装置21下方的密闭的气缸233，该气缸上设有与其配合的硅片托231，在气缸233底部安装有动力部232，其中，硅片托231用于承载硅片，动力部232用于带动上述气缸233进行水平移动和小角度旋转，进而由气缸233带动硅片托231移动；并且，整个组合平台23由位于其两侧的A柱234和B柱235支撑，而B柱235位于组合平台23和上述翻转机构24之间。
[0034]具体地，上述硅片托231的作用是承载、吸附硅片，该硅片托231包括上下设置的第一真空吸附部2312以及托起部2313，其中，第一真空吸附部2312为一玻璃架，玻璃架的顶面即为贴合平台2311，玻璃架内还开设有真空腔，玻璃架顶面上开有多个与真空腔相连通的真空孔，并且，在玻璃架的一侧开有与真空腔连通的真空排气孔。在贴合过程中，硅片置于贴合平台2311上后，真空腔通过真空排气孔排气后形成真空状态，从而紧密吸附硅片。
[0035]上述托起部2313插设在气缸233中，托起部2313的下端通过密封圈2314与气缸233的内壁形成封闭的气腔2331，上述气缸233的侧壁开设有与上述气腔2331连通的进气孔2332，通过该进气孔2332进行充气和放气来实现硅片托231整体的上升和下降。
[0036]具体地，上述动力部232包括多个安装在上述气缸233下方的伺服马达，伺服马达具有精密控制位置的固有优点，故多个伺服马达将使移动精度得以显著提高。在贴合过程中，动力部232通过动力驱动总线接收总控制面板输出的数字信号，控制并围绕气缸233底面的中心做横向、纵向或旋转往复移动来进行对位。
[0037]本实施例中，上述的翻转机构24包括支撑件241，在该支撑件241上安装有铰链转动轴242，在该铰链转动轴242上安装有作为翻转平台承载和吸附封装玻璃并将其翻转至上述组合平台23上的第二真空吸附部243，第二真空吸附部243与上述的第一真空吸附部2312为同样的结构。[0038]具体地，整个翻转机构24由位于其两侧的上述B柱235和C柱244支撑，B柱235顶面的两端之间设有支撑件241，其上安装有铰链转动轴242，第二真空吸附部243的一端固定在铰链转动轴242上，另一端架设在C柱244的顶面。
[0039]本实施例中，上述的移载系统3用于取放硅片和移送制作完成的硅基液晶屏，该移载系统包括分别安装在上述贴合系统2两侧的机械手31和硅片存放装置32，以及安装在机械手31下侧的出料位33。机械手31的作用是：从硅片存放装置32中取出硅片并放置在上述的组合平台23上；在贴合制作完成之后，再从组合平台23上取出制作完成的硅基液晶屏并放置到出料位33上，取放完毕后，机械手31会自动退回到原位。考虑到在贴合过程中机械手31相对移动的不同位置，本实施例中的机械手31采用四工位机械手，当然，为了提高生产精度，也可使用四工位以上的机械手。
[0040]为了便于机械手31的移动和取放，机械手31的手臂端为U型叉，对应地，在上述组合平台23的顶部表面和上述出料位33的顶部表面均设有与上述U型叉相匹配的插槽。
[0041]另外，本实施例中，组合平台23对于所承载吸附的待加工硅片的形状没有限制，待加工硅片既可以呈方形也可以为圆形，解决了现有技术中贴合机构对于硅片方圆不可兼用的问题。
[0042]本实施例中，上述硅基液晶屏贴合机构进行生产时的工艺流程如下：
[0043]I)、机械手31将硅片从硅片存放装置32中取出并置于组合平台23上；
[0044]2)、第一真空吸附部2312通过真空排气孔排气使其真空腔内形成真空状态，通过与真空腔连通的真空孔将硅片吸附在该第一真空吸附部2312顶部的贴合平台2311上；
[0045]3)、通过入料传输装置将封装玻璃移载至翻转机构24的第二真空吸附部243上；
[0046]4)、第二真空吸附部243通过真空排气孔排气使其真空腔内形成真空状态，通过与真空腔连通的真空孔将硅片吸附在该第二真空吸附部243的顶部；
[0047]5)、翻转机构24将吸附有封装玻璃的第二真空吸附部243绕铰链转动轴242旋转180°后，使第二真空吸附部243的外端接触到A柱234的顶部；
[0048]6)、通过进气孔2332往上述气缸233的气腔2331内充气，使整个硅片托231上升并靠近吸附有封装玻璃的第二真空吸附部243，并保持一定距离；
[0049]7)、通过影像对位装置22对封装玻璃与硅片的相对位置进行拍摄，并将图像信号转换为数字信号通过视频信号传输总线输出给总控制面板，总控制面板将指令信号通过动力驱动总线输出给动力部232，动力部232根据具体指令围绕气缸233底面的中心做横向、纵向或旋转往复移动，最后根据影像对位装置22拍摄到的图形位置确认硅片与封装玻璃已对准；
[0050]8)、对准后，继续通过进气孔2332往上述气缸233的气腔2331内充气，使吸附硅片的第一真空吸附部2312缓慢上升并靠近吸附有封装玻璃的第二真空吸附部243，此时停止充气，与此同时，上述按压装置21的压杆212向下伸出，压杆212底端的压板213与第二真空吸附部243的背部接触并施加5兆帕压强，持续按压5分钟左右，硅片与封装玻璃贴合形成娃基液晶屏；
[0051]9)、接着，分别对第一真空吸附部2312和第二真空吸附部243放气直至解除吸附，然后第二真吸附空部243绕上述铰链转动轴242反向旋转180°归位，直至第二真空吸附部243的外端接触到C柱244的顶部；[0052]10)、然后，机械手31将制作完成的硅基液晶屏从组合平台23上取出并置于出料位33上，机械手31退回至原位，至此整个贴合工艺结束。
[0053]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种硅基液晶屏贴合机构，其特征在于，包括一平台，设于所述平台上的贴合系统，以及设于所述贴合系统两侧的移载系统；所述贴合系统包括架设于所述平台上的按压装置，设于所述按压装置上部的影像对位装置，设于所述按压装置下方的组合平台，以及设于所述组合平台一侧的翻转机构。
2.如权利要求1所述的硅基液晶屏贴合机构，其特征在于，所述的按压装置包括架设于所述平台上的架台，穿设所述架台的压杆，以及设于所述压杆底端且正对所述组合平台的压板。
3.如权利要求2所述的硅基液晶屏贴合机构，其特征在于，所述的影像对位装置包括多个以所述压杆为中心且均匀分布于所述架台上的摄像头。
4.如权利要求2所述的硅基液晶屏贴合机构，其特征在于，所述组合平台包括设于所述按压装置下方的气缸，设置在所述气缸底部并带动所述气缸移动的动力部以及与所述气缸配合并由其带动移动的硅片托。
5.如权利要求4所述的硅基液晶屏贴合机构，其特征在于，所述的动力部包括多个伺服马达。
6.如权利要求4或5所述的硅基液晶屏贴合机构，其特征在于，所述硅片托包括上下依次设置的第一真空吸附部和托起部，所述托起部与所述气缸配合。
7.如权利要求6所述的硅基液晶屏贴合机构，其特征在于，所述托起部的下端通过一密封圈与所述气缸的内壁形成气腔，所述气缸的侧壁开设与所述气腔连通的进气孔。
8.如权利要求1所述的硅基液晶屏贴合机构，其特征在于，所述的翻转机构包括支撑件，设于所述支撑件上的铰链转动轴，以及设于所述铰链转动轴上并构成翻转平台的第二真空吸附部。
9.如权利要求1所述的硅基液晶屏贴合机构，其特征在于，所述移载系统包括分别设于所述贴合系统两侧的机械手和硅片存放装置，以及设于所述机械手旁侧的出料位。
10.如权利要求9所述的硅基液晶屏贴合机构，其特征在于，所述出料位和所述组合平台的顶部表面均设有与所述机械手相匹配的插槽。
【文档编号】G02F1/1333GK203376534SQ201320482079
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年8月7日 优先权日:2013年8月7日
【发明者】代永平, 范伟, 姜丽 申请人:深圳市长江力伟股份有限公司