全世代适用的真空贴合机及其工作方法

摘要

本发明涉及一种全世代适用的真空贴合机及其工作方法。该全世代适用的真空贴合机，在机台上主要设置包括移载装置、定位装置、涂胶装置、翻转装置以及至少一个真空贴合装置，其中，机台的尺寸足够大以适合于全世代基板，移载装置具有可调节间距以适合于全世代基板的夹持头，翻转装置具有足够密的真空吸脚以适合于全世代基板，定位装置包括识别基板在机台上粗略位置的尺寸辨识系统以及对基板进行精细对位的标记位置辨识系统。本发明还提供了全世代适用的真空贴合机的工作方法。该全世代适用的真空贴合机，支持各种尺寸的基板对组，增加机台使用的灵活性。该全世代适用的真空贴合机的工作方法只需一台全世代真空贴合机即可满足多种尺寸基板的需求。

说明书

技术领域

本发明涉及液晶制程技术领域，尤其涉及一种全世代适用的真空贴合机及其工作方法。

背景技术

在LCD组立(cell)段制程，需要将TFT基板和CF基板在真空环境下进行贴合，需要使用到真空贴合机。因不同世代(generation)的生产线真空贴合机机台(stage)大小不一样，目前的真空贴合机只能局限在某一世代使用，无法做到跨世代使用，特别对于实验生产线，灵活性不够。

以中国专利申请200910178174.6为例，现有的真空贴合机，主要于一机台设置包括：一移载装置、一定位装置、一涂胶装置、一翻转装置以及至少一个真空贴合装置；其中，该移载装置，横设于该机台的一侧，用以自排列于该机台另侧的定位装置、涂胶装置、翻转装置与该真空贴合装置取放基板；该定位装置，用以顶托待贴合的基板且拍板定位及顶托已贴合的基板；该涂胶装置，对由该移载装置自该定位装置移载过来的基板，以涂胶器进行贴合胶的涂布；该翻转装置，对由该移载装置自该涂胶装置移载过来的基板，以翻转机构进行基板的翻转；该真空贴合装置，将由该移载装置移载过来的涂胶基板与未涂胶基板上下相对吸着或粘着定位，并在真空环境下进行基板的贴合。

传统的真空贴合机都受制于机台(stage)尺寸的大小，某一尺寸的机台(stage)只能贴合相应尺寸的基板，对于量产线来说，一旦确认某一尺寸的基板后，就只会贴合这个尺寸的基板，这样可以节省机台采购成本；对于实验线来说，可能会有不同尺寸的基板需要贴合，按照目前市场上真空贴合机的设计，需要购买多台机台才能满足需求。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种全世代(all generation)适用的真空贴合机，支持各种尺寸的基板对组，增加机台使用的灵活性。

本发明的又一目的在于提供一种全世代适用的真空贴合机的工作方法，支持各种尺寸的基板对组，增加机台使用的灵活性。

为实现上述目的，本发明提供一种全世代适用的真空贴合机，在机台上主要设置包括移载装置、定位装置、涂胶装置、翻转装置以及至少一个真空贴合装置，其中，所述机台的尺寸足够大以适合于全世代基板尺寸，所述移载装置具有可调节间距以适合于全世代基板尺寸的夹持头，所述翻转装置具有足够密的真空吸脚以适合于全世代基板尺寸，所述定位装置包括识别基板在机台上粗略位置的尺寸辨识系统以及对基板进行精细对位的标记位置辨识系统。

其中，所述翻转装置能够控制吸真空脚的气流大小。

其中，所述机台的尺寸适应于大于或等于第十世代的基板尺寸。

其中，所述尺寸辨识系统包括供操作者手动输入基板尺寸的界面、以及设置于机台上的可以自动识别出基板的直角和边线的探测器，操作者手动输入基板尺寸后，所述尺寸辨识系统在控制屏幕上生成一个尺寸与所输入的基板尺寸相同的模拟框体，所述探测器自动识别出机台上的基板的直角和边线，所述尺寸辨识系统根据探测器识别出的直角或边线自动拟合模拟框体与机台上的基板的直角或边线，通过确定模拟框体的位置来确定基板在机台上的位置。

其中，所述标记位置辨识系统包括对位CCD(电荷耦合元件)、以及供操作者手动输入基板上标记的准确位置的界面，所述对位CCD和真空贴合装置根据输入的标记位置信息移动到标记位置，并根据标记对基板进行精细对位。

本发明还提供了一种全世代适用的真空贴合机的工作方法，包括：

步骤10、移载装置调节夹持头的间距以适合于基板尺寸；

步骤20、操作者手动输入基板尺寸，尺寸辨识系统在控制屏幕上生成一个尺寸与所输入的基板尺寸相同的模拟框体，机台上的探测器自动识别出机台上的基板的直角和边线，尺寸辨识系统根据探测器识别出的直角或边线自动拟合模拟框体与机台上的基板的直角或边线，通过确定模拟框体的位置来确定基板在机台上的位置；

步骤30、通过确定基板与机台的相对位置，确定了将要进行精细对位的基板区域，移动对位CCD及真空贴合装置到基板区域；

步骤40、在标记位置辨识系统中手动输入标记在基板的准确位置，根据输入的标记位置信息移动对位CCD和真空贴合装置到标记位置，根据标记对基板进行精细对位；

步骤50、精细对位完成后，贴合开始。

其中，所述全世代适用的真空贴合机在机台上主要设置包括移载装置、定位装置、涂胶装置、翻转装置以及至少一个真空贴合装置，其中，所述机台的尺寸足够大以适合于全世代基板尺寸，所述移载装置具有可调节间距以适合于全世代基板尺寸的夹持头，所述翻转装置具有足够密的真空吸脚以适合于全世代基板尺寸，所述定位装置包括识别基板在机台上粗略位置的尺寸辨识系统以及对基板进行精细对位的标记位置辨识系统。

其中，还包括翻转装置调节吸真空脚的气流大小的步骤。

其中，所述基板为TFT基板或CF基板。

其中，所述全世代适用的真空贴合机的机台的尺寸适应于大于或等于第十世代的基板尺寸。

本发明的全世代适用的真空贴合机，支持各种尺寸的基板对组，增加机台使用的灵活性。本发明全世代适用的真空贴合机的工作方法只需一台全世代真空贴合机即可满足多种尺寸基板的需求，节省机台采购成本。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，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为本发明全世代适用的真空贴合机一较佳实施例的模块结构图；

图2为本发明全世代适用的真空贴合机一较佳实施例的移载装置的结构示意图；

图3为本发明全世代适用的真空贴合机一较佳实施例的吸真空脚的结构示意图；

图4为本发明全世代适用的真空贴合机一较佳实施例的尺寸辨识系统的工作过程示意图；

图5为本发明全世代适用的真空贴合机的工作方法的流程图。

具体实施方式

参见图1，其为本发明全世代适用的真空贴合机一较佳实施例的模块结构图。本发明的全世代适用的真空贴合机，可以在现有真空贴合机基础上改进实现，在机台11上主要设置包括移载装置12、定位装置13、涂胶装置14、翻转装置15以及至少一个真空贴合装置16，其中，所述机台11的尺寸足够大以适合于基板尺寸，所述移载装置12具有可调节间距以适合于基板尺寸的夹持头，所述翻转装置15具有足够密的真空吸脚以适合于基板尺寸，所述定位装置13包括识别基板在机台上粗略位置的尺寸辨识系统以及对基板进行精细对位的标记位置辨识系统。

本发明的全世代适用的真空贴合机在大尺寸机台的前提下，使用尺寸辨识系统确定基板尺寸，定位基板所在位置，然后使用标记进行精准对位，将TFT基板与CF基板对组在一起。

将机台做成G10甚至更大尺寸，这一点与已有的真空贴合机设计不同，已有的真空贴合机机台与基板尺寸相适应，本发明中使用大尺寸的机台，是为了让所有尺寸的基板都可以放在机台上进行贴合。

本发明的搬送基板的移载装置需要配合基板尺寸设计为可整式。如图2所示，其为本发明全世代适用的真空贴合机一较佳实施例的移载装置的结构示意图，移载装置1具有可调节间距的夹持头2，夹持头可按箭头方向调节移动。普通移载装置(Robot)应可调整夹持头(Fork)的间距，便于装载不同大小的基板；真空移载装置的夹持头也应可调整夹持头间距，便于装载翻转后不同尺寸的基板。

如图3所示，其为本发明全世代适用的真空贴合机一较佳实施例的吸真空脚的结构示意图。翻转装置应有较密的吸真空脚(Pin)，因为吸一片基板需要多个吸真空脚的配合，稀疏的吸真空脚无法满足小片基板的翻转需求。图3中吸真空脚3的密度对于不同尺寸的基板4、5及6分别为无法满足、刚好满足及完全满足的状态，因此，吸真空脚3的密度越大，所能支持的基板尺寸越小。翻转装置还应可以控制吸真空脚的气流，防止装载大片基板时压力太小无法吸起，或者是装载小片基板时气流力量过大造成破片。

本发明全世代适用的真空贴合机具有尺寸辨识系统，目的为识别基板在机台上的粗略位置。尺寸辨识系统具有预先编写的程序，向使用者提供工作界面。如图4所示，其为本发明全世代适用的真空贴合机一较佳实施例的尺寸辨识系统的工作过程示意图。在尺寸辨识系统的工作过程，控制屏幕上所显示的工作界面中，包括机台的模拟界面7，基板的模拟框体8，以及探测器捕捉的基板直角和边线9。通过尺寸辨识系统为识别基板在机台上的粗略位置时，操作者首先手动输入基板尺寸，尺寸辨识系统会在控制屏幕上生成一个尺寸与基板相同的模拟框体8，机台上的探测器自动识别出玻璃基板的直角和边线9并显示在工作界面中。然后，如图4中箭头方向所指，工作界面发生变化，反映了尺寸辨识系统按预设程序将模拟框体与捕捉到的直角和边线拟合的过程：根据探测器识别出的直角或边线，尺寸辨识系统自动拟合模拟框体与直角或边线，从而确定模拟框体的位置；模拟框体的位置即是基板在机台上的位置，误差应在10um以内。

本发明采用标记(Mark)位置辨识系统做精细对位，包括对位CCD、以及供操作者手动输入基板上标记的准确位置的界面，对位CCD和真空贴合装置根据输入的标记位置信息移动到标记位置，并根据标记对基板进行精细对位。精细对位。标记位置辨识系统具有预先编写的程序，向使用者提供工作界面。使用者首先手动输入标记在基板的准确位置，精确至10um；然后对位CCD和真空贴合装置根据输入的位置信息，移动到标记位置，根据标记对基板进行精细对位。

如图5所示，其为本发明全世代适用的真空贴合机的工作方法的流程图。本发明提供了与全世代适用的真空贴合机相适应的工作方法，包括：

步骤10、移载装置调节夹持头的间距以适合于基板尺寸；

步骤20、操作者手动输入基板尺寸，尺寸辨识系统在控制屏幕上生成一个尺寸与所输入的基板尺寸相同的模拟框体，机台上的探测器自动识别出机台上的基板的直角和边线，尺寸辨识系统根据探测器识别出的直角或边线自动拟合模拟框体与机台上的基板的直角或边线，通过确定模拟框体的位置来确定基板在机台上的位置；

步骤30、通过确定基板与机台的相对位置，确定了将要进行精细对位的基板区域，移动对位CCD及真空贴合装置到基板区域；确定了基板与机台的相对位置，就确定了将要进行精细对位的基板区域，对位CCD是精细对位工具，应移动到基板区域；真空贴合装置是贴合工具，也应移动到基板区域；

步骤40、在标记位置辨识系统中手动输入标记在基板的准确位置，根据输入的标记位置信息移动对位CCD和真空贴合装置到标记位置，根据标记对基板进行精细对位；

步骤50、精细对位完成后，贴合开始。从而将TFT基板与CF基板对组在一起。

本发明的全世代适用的真空贴合机的工作方法可应用于如图1所示的全世代适用的真空贴合机上，在机台11上主要设置包括移载装置12、定位装置13、涂胶装置14、翻转装置15以及至少一个真空贴合装置16，其中，所述机台11的尺寸足够大以适合于基板尺寸，所述移载装置12具有可调节间距以适合于基板尺寸的夹持头，所述翻转装置15具有足够密的真空吸脚以适合于基板尺寸，所述定位装置13包括识别基板在机台上粗略位置的尺寸辨识系统以及对基板进行精细对位的标记位置辨识系统。

不论需要贴合的两块基板尺寸是不是标准尺寸(G1～G10：每种世代均有一系列标准尺寸)，也不论这两块基板是多少世代，只要这两块基板可以对组贴合，都可以使用本发明全世代真空贴合机及其工作方法进行贴合。

综上所述，本发明的全世代适用的真空贴合机可对组贴合多种尺寸的TFT与CF基板，特别是需要贴合不同尺寸基板的实验线。本发明全世代适用的真空贴合机的工作方法只需一台全世代真空贴合机即可满足多种尺寸基板的需求，节省机台采购成本。

以上所述，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。