专利名称：一种硅基液晶屏贴合机结构的制作方法
技术领域：
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，特别涉及一种硅基液晶屏贴合机结构。
背景技术：
LCOS (Liquid Crystal on Silicon，硅基液晶)液晶显示技术是 LCD (Liquid Crystal Display,液晶显不)技术与 CMOS (complementary metal oxide semiconductor, 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CMOS工艺制作每行或每列的像素均拥有反射电极的LCOS芯片，然后将LCOS芯片与拥有透明电极的玻璃基板保持适当距离贴合，且在LCOS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LCOS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LCOS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。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。目前批量生产硅基液晶屏的方法有(详见发明专利申请公开说明书(申请号200610032920. 7)，发明名称“液晶显示器LCOS的制作方法及其压合装置”)主要是在整片硅基板上制作LCOS液晶显示器，主要材料是，设计多个 LCOS Die的整片的硅基板和作为硅基液晶显示器公共电极的氧化铟锡玻璃板，工作表面分别经过清洗和真空镀制SiO2取向膜，然后在硅基板上涂布对应的液晶盒边框胶，再将氧化铟锡玻璃板贴合在硅基板上，经压合预固化和热固化后成一体，然后分别进行下表面(硅基板)锯割，上表面(玻璃)金刚刀划痕，再裂片成一个个液晶盒，经对液晶盒灌注后就成为成品。此方法的重大缺陷之一是采用依靠氧化铟锡玻璃与硅基板自身缺口进行对准的方法其偏差非常大，批量生产中几乎没有使用价值；特别是所述对准工序陈述简单，没有对工艺细节进行翔实描述以方便生产实际，因而缺乏实用价值。目前没有公开的资料详细描述硅基液晶屏贴合机的结构，从申请号 200610032920. 7，发明名称“液晶显示器LCOS的制作方法及其压合装置”来看，仅简单地指出可以依靠氧化铟锡玻璃与硅基板自身缺口进行对准，但没有描述出所需的对准机械结构，因而对实践和生产没有任何价值。
发明内容本实用新型的目的在于克服已有技术的不足，提供一种可以保证氧化铟锡玻璃与硅晶圆的准确对位，可以进行批量生产的一种硅基液晶屏贴合机结构。为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是—种硅基液晶屏贴合机结构，它包括贴合控制系统、摄像头集成器、x/y/ θ动力平台、贴合微动台辅助系统和贴合微动台，所述摄像头集成器包括左摄像头和右摄像头，所述贴合微动台辅助系统包括贴合结构底座，在所述的贴合结构底座中间固定连接有微动台B 柱并且在贴合结构底座两侧分别固定连接有微动台A柱、微动台C柱，在所述的微动台B柱顶面的两端设置有铰链支撑，在所述的铰链支撑上转动的连接有贴合结构铰链转轴，玻璃架架设在微动台B柱和微动台C柱的顶面上并且玻璃架架设在微动台B柱的一端与所述贴合结构铰链转轴固定相连，玻璃架能够绕所述贴合结构铰链中轴线转动并分别与所述微动台C柱、所述微动台A柱的顶面相接触配合，在所述的玻璃架内开有玻璃架真空腔，在所述的玻璃架顶面上开有多个与玻璃架真空腔相连通的玻璃架真空孔，在所述玻璃架上连接有与玻璃架真空腔相连通的真空排气孔B ；所述的贴合微动台包括安装在所述x/y/ θ动力平台上的硅晶圆承片托气缸，所述的x/y/ θ动力平台位于所述微动台A柱与微动台B柱之间，硅晶圆承片托下部插在所述的硅晶圆承片托气缸内，硅晶圆承片托活塞密封圈设置在所述硅晶圆承片托气缸与所述硅晶圆承片托之间并且与所述硅晶圆承片托气缸、硅晶圆承片托的接触面形成紧配合，由硅晶圆承片托气缸、硅晶圆承片托和硅晶圆承片托活塞密封圈形成的封闭空间构成硅晶圆承片托气腔，进气孔A设置在所述硅晶圆承片托气缸上且与所述硅晶圆承片托气腔相连通，在所述的硅晶圆承片托上部开有硅晶圆承片托真空腔，硅晶圆承片托顶面上开有与硅晶圆承片托真空腔相连通的硅晶圆承片托真空孔，连接在硅晶圆承片托上的真空排气孔A与硅晶圆承片托真空腔相连通；所述的贴合微动台能够随着所述的x/y/ θ动力平台在所述贴合控制系统的作用下沿χ轴、y轴方向移动并且能够围绕所述贴合微动台中心点在χ轴和y轴构成的平面内做至少10度的往复旋转，所述的摄像头集成器能够获取所述硅晶圆与所述图案框胶相对位置图像信号并将该图像信号输出给工控机，工控机A通过x/y/θ动力平台驱动总线与x/y/θ动力平台相连接并且通过微动台面板控制总线与微动台面板相连接。[0008]本实用新型的优点在于采用本装置保证了氧化铟锡玻璃与硅晶圆的准确对位， 具有批量生产的重大实用价值。
[0009]图1是本实用新型的一种硅基液晶屏贴合机结构的系统框图；[0010]图2是图1所示的系统中贴合微动台辅助系统和贴合微动台载入基板时的顶视示意图；[0011]图3是图2所示的装置的中截面的示意图；[0012]图4是图1所示的系统中贴合微动台辅助系统和贴合微动台的基板对准时的顶视示意图；[0013]图5是图4所示的装置的中截面的示意图。
具体实施方式
[0014]下面结合具体实施例对本实用新型进行详细描述。[0015]如附图所示的本实用新型的一种硅基液晶屏贴合机结构，它包括贴合控制系统 88、摄像头集成器75、贴合微动台辅助系统78和贴合微动台25，所述贴合控制系统88包括视频信号传输总线70、工控机Α71、x/y/ θ动力平台驱动总线72、微动台面板控制总线73 和微动台面板74，所述摄像头集成器75包括左摄像头77和右摄像头79，所述贴合微动台辅助系统78包括贴合结构底座35，在所述的贴合结构底座35中间固定连接有微动台B柱 43并且在贴合结构底座35两侧分别固定连接有微动台A柱32、微动台C柱44，在所述的微动台B柱43顶面的两端设置有固定相连的铰链支撑93，在所述的铰链支撑93上转动的连接有贴合结构铰链转轴36，玻璃架41架设在微动台B柱43和微动台C柱44的顶面上并且玻璃架41架设在微动台B柱的一端与所述贴合结构铰链转轴36固定相连，玻璃架41能够绕所述贴合结构铰链中轴线45转动并分别与所述微动台C柱44、所述微动台A柱32的顶面相接触配合。玻璃架41的一端与所述微动台C柱44相接触且能够绕所述贴合结构铰链中轴线45逆时针旋转180度后接触到所述微动台A柱32，且能够停留，并且再顺时针绕所述贴合结构铰链中轴线45转180度后接触到所述微动台C柱44。氧化铟锡玻璃40可以放置在所述玻璃架41上，氧化铟锡玻璃40上覆盖具有灌晶口 47的图案框胶37。所述x/y/ θ 动力平台76位于所述微动台A柱32与微动台B柱43之间，所述x/y/ θ动力平台76可以为导轨滑块结构或者可以为丝杠螺母等常规现有结构，或者采用美国专利US006054784A、 中国专利CN2580470Y、中国专利CN2629926Y、中国专利CN100573340C等所描述的微动台结构。在所述的玻璃架41内开有玻璃架真空腔39，在所述的玻璃架顶面上开有多个与玻璃架真空腔39相连通的玻璃架真空孔42，在所述玻璃架41上连接有与玻璃架真空腔39 相连通的真空排气孔Β38，通过所述真空排气孔Β38对所述玻璃架真空腔39抽真空或充气。 所述的贴合微动台25包括安装在所述x/y/ θ动力平台76上的硅晶圆承片托气缸29，硅晶圆承片托30下部插在所述的硅晶圆承片托气缸29内，硅晶圆承片托活塞密封圈31设置在所述硅晶圆承片托气缸29与所述硅晶圆承片托30之间并且与所述硅晶圆承片托气缸29、 硅晶圆承片托30的接触面形成紧配合，由硅晶圆承片托气缸、硅晶圆承片托和硅晶圆承片托活塞密封圈形成的封闭空间构成硅晶圆承片托气腔34。进气孔Α33设置在所述硅晶圆承片托气缸29上且与所述硅晶圆承片托气腔34相连通，硅晶圆承片托气腔34通过所述进气孔Α33进行充、放气。在所述的硅晶圆承片托30上部开有硅晶圆承片托真空腔27，硅晶圆承片托30顶面上开有与硅晶圆承片托真空腔27相连通的硅晶圆承片托真空孔28，连接在硅晶圆承片托上的真空排气孔Α26与硅晶圆承片托真空腔27相连通；通过所述真空排气孔 Α26对所述硅晶圆承片托真空腔27抽真空或充气。硅晶圆承片托顶面上覆盖有硅晶圆24。 所述的贴合微动台25能够随着所述的x/y/ θ动力平台76在所述贴合控制系统的作用下沿χ轴92、y轴91方向移动并且能够围绕所述贴合微动台中心点90在χ轴92和y轴91 构成的平面内做至少10度的往复旋转。由左摄像头77和右摄像头79构成的摄像头集成器75能够获取所述硅晶圆24与所述图案框胶37相对位置图像信号并将该图像信号通过视频信号传输总线70输出给工控机A71，工控机A71接收所述的图像信号并通过x/y/θ动力平台驱动总线72与x/y/θ动力平台76相连接以控制x/y/ θ动力平台在χ轴92和y轴91构成的平面内做往复旋转运动的角度。微动台面板74通过微动台面板控制总线73与工控机71相连接，操作人员通过所述微动台面板74向所述工控机71发送指令，即可以控制所述x/y/ θ动力平台76的运动方向与速度。采用本装置的工作过程如下[0020] 1)所述硅晶圆M直接输送承载到所述硅晶圆承片托30上， 2)接着所述硅晶圆承片托真空腔27通过所述真空排气孔k2&排气形成真空状态、 且通过所述硅晶圆承片托真空孔观将承载的所述硅晶圆M吸附在所述硅晶圆承片托30 上、且等待所述玻璃架41承载所述氧化铟锡玻璃40，[0022]3)覆盖有所述图案框胶37的氧化铟锡玻璃40输送承载到所述玻璃架41上，[0023]4)接着所述玻璃架真空腔39通过所述真空排气孔B38排气形成真空状态、且通过所述玻璃架真空孔42将承载的覆盖有所述图案框胶37的氧化铟锡玻璃40吸附在所述玻璃架41上，[0024]5)然后吸附着覆盖有所述图案框胶37的氧化铟锡玻璃40的所述玻璃架41绕所述贴合结构铰链中轴线45逆时针旋转180度以后，且使得所述玻璃架41的一端接触到所述微动台A柱32，[0025]6)接着所述硅晶圆承片托气腔34通过所述进气孔A33充气使得吸附着所述硅晶圆M的所述硅晶圆承片托30靠近所述吸附着覆盖有所述图案框胶37的氧化铟锡玻璃40 的所述玻璃架41，[0026]7)在保持所述硅晶圆M与所述图案框胶37之间没有产生接触的状态下，所述贴合微动台25随着所述x/y/ θ动力平台76在所述贴控制系统的作用下可以沿χ轴92运动、 沿y轴91运动、围绕所述贴合微动台中心点90在χ轴92和y轴91构成的平面内做往复旋转，且最后通过所述左摄像头77和所述右摄像头79观察到的图形证明所述硅晶圆M与所述图案框胶37已经对准，[0027]8)接着通过所述进气孔A33充气使得吸附着所述硅晶圆M的所述硅晶圆承片托 30接近所述吸附着覆盖有所述图案框胶37的氧化铟锡玻璃40的所述玻璃架41，直至所述硅晶圆M与所述图案框胶37之间形成紧密接触状态，停止对所述进气孔A33充气，[0028]9)当所述硅晶圆M与所述图案框胶37之间形成紧密接触时就形成了至少由硅晶圆24、图案框胶37、氧化铟锡玻璃40构成的所述硅基液晶屏46，这时分别对真空排气孔 A26、真空排气孔B38放气直至解除所述硅晶圆承片托真空孔观对所述硅晶圆M的吸附作用、解除所述玻璃架真空孔42对所述氧化铟锡玻璃40的吸附，接着将所述玻璃架41再顺时针至少绕所述贴合结构铰链中轴线45转180度后接触到所述微动台C柱44，[0029]10)最后将所述硅基液晶屏从所述基板正压贴合机的硅晶圆承片托30上取下完成贴合工艺流程。
权利要求1. 一种硅基液晶屏贴合机结构，其特征在于它包括贴合控制系统(88)、摄像头集成器(75)、x/y/0动力平台(76)、贴合微动台辅助系统(78)和贴合微动台(25)，所述摄像头集成器(7 包括左摄像头(77)和右摄像头(79)，所述贴合微动台辅助系统(78)包括贴合结构底座(35)，在所述的贴合结构底座(35)中间固定连接有微动台B柱03)并且在贴合结构底座(3 两侧分别固定连接有微动台A柱(3 、微动台C柱(44)，在所述的微动台B 柱顶面的两端设置有铰链支撑(93)，在所述的铰链支撑(9 上转动的连接有贴合结构铰链转轴(36)，玻璃架架设在微动台B柱和微动台C柱04)的顶面上并且玻璃架Gl)架设在微动台8柱的一端与所述贴合结构铰链转轴(36)固定相连，玻璃架Gl)能够绕所述贴合结构铰链中轴线G5)转动并分别与所述微动台C柱04)、所述微动台A柱(3 的顶面相接触配合，在所述的玻璃架Gl)内开有玻璃架真空腔(39)，在所述的玻璃架Gl)顶面上开有多个与玻璃架真空腔(39)相连通的玻璃架真空孔(42)，在所述玻璃架Gl)上连接有与玻璃架真空腔(39)相连通的真空排气孔B (38)；所述的贴合微动台0 包括安装在所述x/y/θ动力平台(76)上的硅晶圆承片托气缸(四)，所述的χ/ y/θ动力平台(76)位于所述微动台Α(32)柱与微动台B柱03)之间，硅晶圆承片托(30) 下部插在所述的硅晶圆承片托气缸09)内，硅晶圆承片托活塞密封圈(31)设置在所述硅晶圆承片托气缸09)与所述硅晶圆承片托(30)之间并且与所述硅晶圆承片托气缸(四)、 硅晶圆承片托(30)的接触面形成紧配合，由硅晶圆承片托气缸09)、硅晶圆承片托(30)和硅晶圆承片托活塞密封圈(31)形成的封闭空间构成硅晶圆承片托气腔(34)，进气孔Α(33) 设置在所述硅晶圆承片托气缸09)上且与所述硅晶圆承片托气腔(34)相连通，在所述的硅晶圆承片托(30)上部开有硅晶圆承片托真空腔(27)，硅晶圆承片托(30)顶面上开有与硅晶圆承片托真空腔(XT)相连通的硅晶圆承片托真空孔( )，连接在硅晶圆承片托上的真空排气孔AQ6)与硅晶圆承片托真空腔(XT)相连通；所述的贴合微动台0 能够随着所述的x/y/θ动力平台(76)在所述贴合控制系统的作用下沿χ轴(92)、y轴(91)方向移动并且能够围绕所述贴合微动台中心点(90)在χ轴(9 和y轴(91)构成的平面内做至少10度的往复旋转，所述的摄像头集成器(7 能够获取所述硅晶圆04)与所述图案框胶 (37)相对位置图像信号并将该图像信号输出给工控机(71)，工控机(71)通过x/y/θ动力平台驱动总线(72)与x/y/θ动力平台(76)相连接并且通过微动台面板控制总线(73)与微动台面板(74)相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种硅基液晶屏贴合机结构，它包括贴合控制系统、摄像头集成器、x/y/θ动力平台、贴合微动台辅助系统和贴合微动台，贴合微动台辅助系统包括底座，在底座中间固定连接有微动台B柱并且在其两侧固定连接有微动台A柱、C柱，玻璃架架设在B柱和C柱的顶面上，在玻璃架内开有玻璃架真空腔，在玻璃架顶面上开有玻璃架真空孔，在所述玻璃架上连接有与玻璃架真空腔相连通的真空排气孔B；贴合微动台包括硅晶圆承片托气缸，硅晶圆承片托下部插在硅晶圆承片托气缸内，由硅晶圆承片托气缸、硅晶圆承片托和硅晶圆承片托活塞密封圈形成的封闭空间构成硅晶圆承片托气腔。采用本装置保证了氧化铟锡玻璃与硅晶圆的准确对位。
文档编号H01L21/00GK202256956SQ20112032432
公开日2012年5月30日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者代永平, 范义, 范伟, 董续怀 申请人:深圳市长江力伟股份有限公司