一种真空贴合机构的制作方法

    专利2022-07-10  162


    本实用新型涉及产品贴合设备技术领域,尤其涉及一种真空贴合机构。



    背景技术:

    随着智能显示产品的普及,触摸屏和液晶显示模组行业得到了快速的发展。在该行业相关配套设备中,硬基材与硬基材贴合用的贴合机属于一款比较关键的设备。目前硬基材对硬基材的贴合多为盖板玻璃(coverglass,cg)与感应玻璃(sensorglass,sg)之间,触控屏(touchpanel,触摸屏)与液晶模组(liquidcrystalmodule,lcm)之间,以及触控屏与液晶显示面板(liquidcrystaldisplay,lcd)之间的贴合等。

    在硬基材对硬基材之间的贴合过程中,一般采用机械丝杠或压头进行升降来实现贴合,在贴合过程中,无法准确调整贴合压力,很容易造成损坏,且不能保证较高的真空度,容易产生气泡,影响产品透光性,影响产品良率。



    技术实现要素:

    本实用新型实施例提供了一种真空贴合机构,以解决硬基材在真空贴合过程中容易产生碎片或气泡的问题。

    第一方面,本实用新型实施例提供了一种真空贴合机构,包括:外部框架;

    所述外部框架形成容纳腔;所述容纳腔内设置有顶部悬挂台、贴合载台、气压套筒和压力过渡仓;

    所述顶部悬挂台固定于所述外部框架上,用于固定第一待贴附件;所述贴合载台与所述顶部悬挂台相对设置,用于承载第二待贴附件;

    所述气压套筒包括气缸和气压顶杆;所述压力过渡仓通过第一通道与所述气缸连通,用于对所述气缸内的气压进行调整;所述气压顶杆用于在所述气缸内的气压和所述容纳腔内的气压的压力差的控制下移动;所述气压顶杆与所述贴合载台固定连接,用于推动所述贴合载台移动以贴合所述第一待贴附件和所述第二待贴附件。

    本实用新型中,真空贴合机构的外部框架形成的容纳腔中设置有用于固定第一待贴附件的顶部悬挂台,用于承载第二待贴附件的贴合载台,以及用于支撑贴合载台移动的气压套筒。具体的,气压套筒包括气缸和气压顶杆,气缸与压力过渡仓通过第一通道连通,则压力过渡仓用于对气缸内的气压进行调整,使得气压顶杆在气缸内气压与容纳腔内气压的压力差作用下移动。气压顶杆与贴合载台固定连接,可推动贴合载台移动,最终完成第一待贴附件和第二待贴附件的贴合,本实施例通过压力过渡仓对气缸内的气压进行控制,并通过气缸内的气压推动贴合载台移动以贴附第一待贴附件和第二待贴附件,而不是直接通过机械结构对贴合载台进行推动,使得贴合载台的移动较为缓慢,有效避免待贴附件的刚性损坏,并且通过控制压力过渡仓内的气体量可精确调整贴合载台的移动位置,提高待贴附件的贴合精度,有效避免待贴附件在真空贴合古城中产生气泡或碎片的情况。

    附图说明

    图1是本实用新型实施例提供的一种真空贴合机构的结构示意图;

    图2是本实用新型实施例提供的另一种真空贴合机构的结构示意图;

    图3是本实用新型实施例提供的另一种真空贴合机构的结构示意图。

    具体实施方式

    下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

    本实用新型实施例提供了一种真空贴合机构,包括:外部框架;

    外部框架形成容纳腔;容纳腔内设置有顶部悬挂台、贴合载台、气压套筒和压力过渡仓;

    顶部悬挂台固定于外部框架上,用于固定第一待贴附件;贴合载台与顶部悬挂台相对设置,用于承载第二待贴附件;

    气压套筒包括气缸和气压顶杆;压力过渡仓通过第一通道与气缸连通,用于对气缸内的气压进行调整;气压顶杆用于在气缸内的气压和容纳腔内的气压的压力差的控制下移动;气压顶杆与贴合载台固定连接,用于推动贴合载台移动以贴合第一待贴附件和第二待贴附件。

    本实用新型实施例中,真空贴合机构的外部框架形成的容纳腔中设置有用于固定第一待贴附件的顶部悬挂台,用于承载第二待贴附件的贴合载台,以及用于支撑贴合载台移动的气压套筒。具体的,气压套筒包括气缸和气压顶杆,气缸与压力过渡仓通过第一通道连通,则压力过渡仓用于对气缸内的气压进行调整,使得气压顶杆在气缸内气压与容纳腔内气压的压力差作用下移动。气压顶杆与贴合载台固定连接,可推动贴合载台移动,最终完成第一待贴附件和第二待贴附件的贴合,本实施例通过压力过渡仓对气缸内的气压进行控制,并通过气缸内的气压推动贴合载台移动以贴附第一待贴附件和第二待贴附件,而不是直接通过机械结构对贴合载台进行推动,使得贴合载台的移动较为缓慢,有效避免待贴附件的刚性损坏,并且通过控制压力过渡仓内的气体量可精确调整贴合载台的移动位置,提高待贴附件的贴合精度,有效避免待贴附件在真空贴合古城中产生气泡或碎片的情况。

    以上是本实用新型的核心思想,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下,所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

    图1是本实用新型实施例提供的一种真空贴合机构的结构示意图,真空贴合机构包括外部框架11。外部框架11能够形成密封的容纳腔11a,容纳腔11a内的气体环境即为待贴附件的贴合环境,当进行待贴附件需要进行真空贴合时,需要控制容纳腔11a内形成真空度较高的环境。容纳腔11a中设置有顶部悬挂台12、贴合载台13、气压套筒14和压力过渡仓15,外部框架11能够对上述各个部件进行保护。

    其中,顶部悬挂台12固定在外部框架11上,用于固定第一待贴附件2,贴合载台13用于承载第二待贴附件3,贴合载台13与顶部悬挂台12相对设置,使得移动贴合载台13,使得第二待贴附件3与第一待贴附件2完成贴合过程。本实施中,真空贴合机构可用于进行显示面板制作工艺,可选的,第一待贴附件2可以为显示基板(例如,oled显示面板或液晶显示面板),第二待贴附件3可以为玻璃盖板。本实施例通过移动贴合载台13完成显示基板和玻璃盖板的紧密贴合。可选的,顶部悬挂台12可通过螺接等机械固定方式固定在外部框架11上,或者可以粘贴在外部框架11上,本实施例对此不进行限定。

    气压套筒14包括气压顶杆141和气缸142,压力过渡仓15通过第一通道16与气缸142连通,使得压力过渡仓15能够对气缸142内的气压进行调整。气压顶杆142能够在气缸142的气压n1和容纳腔内的气压n2的压力差的控制下往复运动,并且气压顶杆142的顶端连接贴合载台13,使得气压顶杆142在往复运动时带动贴合载台13在气压顶杆142的延伸方向上往复运动。本实施例中通过控制输入至压力过渡仓15的气体量控制气缸142内的气压n1,从而使得气缸142内的气压n1带动气压顶杆141运动,最终使得气压顶杆141带动贴合载台13进行待贴附件的贴附,如图2所示,图2是本实用新型实施例提供的另一种真空贴合机构的结构示意图,气压顶杆141带动贴合载台13移动,直至第二待贴附件3与第一待贴附件2完全贴合。本实施例中输入至压力过渡仓15的气体量可精确控制,使得气缸142内的气压n1易于控制,最终使得贴合载台13的移动位置能够精确设置,从而避免了贴合载台13和顶部悬挂台12之间距离较大,压力过小而导致第二待贴附件3与第一待贴附件2之间产生气泡,以及避免了贴合载台13和顶部悬挂台12之间压力过大而导致第二待贴附件3与第一待贴附件2发生碎裂。此外,本实施例通过压力过渡仓15间接调节气压顶杆142,使得贴合载台13移动较为缓慢,有效避免第二待贴附件3与第一待贴附件2之间产生刚性碰撞,对第二待贴附件3与第一待贴附件2进行保护。

    继续参考图1,可选的,顶部悬挂台12可以设置于贴合载台13的上方;顶部悬挂台12和贴合载台13所在平面平行于水平面;气压顶杆141用于控制贴合载台13沿竖直方向上往复运动。本实施例中,顶部悬挂台12与贴合载台13均水平设置,则顶部悬挂台12与贴合载台13在竖直方向上相对设置,气压顶杆141用于控制贴合载台13沿竖直方向上往复运动,便于对待贴附件的均匀贴附。可选的,继续参考图1,顶部悬挂台12固定第一待贴附件2时可通过卡槽121对第一待贴附件2进行固定,防止第一待贴附件2因重力原因跌落。

    可选的,压力过渡仓15的体积与气压套筒14的气缸142的体积的比值可以大于或等于10。为了能够通过压力过渡仓15调节气压套筒14的气缸142的气压n1,使得压力过渡仓15与气缸142连通前后,压力过渡仓15内的气压n3近似不变,则当需要将气缸142的气压n1调整至某个数值时,可在压力过渡仓15与气缸142连通前,将压力过渡仓15的气压n3调整至该数值即可。示例性的,压力过渡仓15的体积与气压套筒14的气缸142的体积的比值可以大于或等于10,使得压力过渡仓15的体积与气缸142的体积相差较大。

    继续参考图1,可选的,外部框架11可以设置有抽气阀111,用于对容纳腔11a进行抽真空操作;压力过渡仓15设置有穿过外部框架11的充气阀152,用于对压力过渡仓15充入高压气体;第一通道16上设置有第二阀门161,用于实现压力过渡仓15和气缸142之间的连通。

    本实施例中,需要通过抽气阀111对容纳腔11a进行抽真空操作,以保持容纳腔11a的真空度,压力过渡仓15可通过穿过外部框架11的充气阀152充入高压气体,以对压力过渡仓15内的气压n3进行调节。第一通道16上设置有第二阀门161,用于实现压力过渡仓15和气缸142之间连通或关断,使得压力过渡仓15能够对气缸142内气压n1进行调节。

    可选的,如图1所示,压力过渡仓15可以设置有第一阀门151,用于实现压力过渡仓15与容纳腔11a之间的连通。在待贴附件被贴合之前,可开启第一阀门151使得压力过渡仓15与容纳腔11a之间连通,并开启第二阀门161使得气缸142和压力过渡仓15之间连通,之后可通过抽气阀111对容纳腔11a、压力过渡仓15以及气缸142进行抽真空设置,形成符合贴合环境的真空度,并避免压力过渡仓15和气缸142中混入空气,影响后续气压调节。

    如图1所示,可选的,真空贴合机构还可以包括:控制器(图1中未示出);控制器用于开启抽气阀111、第一阀门151和第二阀门161,关闭充气阀152,使得容纳腔11a、压力过渡仓15以及气缸142均达到真空贴合的预设真空值;控制器还用于在容纳腔11a、压力过渡仓15以及气缸142达到预设真空值后,关闭第一阀门151和抽气阀111,开启第二阀门161和充气阀152,以对气缸142内的气压进行调整,使得贴合载台13移动到第一预设位置;控制器还用于在贴合载台13移动到第一预设位置后,关闭第一阀门151和第二阀门161,并打开充气阀152,使得压力过渡仓15的气压达到设定压力值;控制器还用于在压力过渡仓15的气压达到设置压力值后,关闭第一阀门151,打开第二阀门161,使得气缸142内的气压达到设定压力值,以贴合第一待贴附件2和第二待贴附件3。

    真空贴合机构还可以包括控制器,控制器与抽气阀111、第一阀门151和第二阀门161等各个器件均建立电气连接,能够单独对上述各个器件进行独立控制。在真空贴合结构在对第一待贴附件2和第二待贴附件3进行贴合时:首先,控制器可开启抽气阀111、第一阀门151和第二阀门161,关闭充气阀152,控制抽气阀111对容纳腔11a、压力过渡仓15以及气缸142进行抽真空操作,直至容纳腔11a、压力过渡仓15以及气缸142均达到真空贴合的预设真空值,为真空贴合过程提供一个真空环境;之后,控制器关闭第一阀门151和抽气阀111,开启第二阀门161和充气阀152,保持容纳腔11a内真空度为预设真空值,并通过充气阀152向压力过渡仓15充入高压气体,并且因为第二阀门161为开启状态,压力过渡仓15内高压气体流入气缸142,控制器控制充气阀152持续充气,直至压力过渡仓15的气压n3和气缸142的气压n1逐渐增大,使得贴合载台13靠近顶部悬挂台12移动,直至贴合载台13移动到第一预设位置,本实施例中第一预设位置可根据待贴合件的厚度、膜材等进行设置,可选的,将带贴合件恰好接触的位置设置为第一预设位置;最后,当贴合载台13位于第一预设位置后,关闭第一阀门151和第二阀门161,再次开启充气阀152,并通过控制器对充气阀152充入的气体量进行控制,使得压力过渡仓15的气压n3达到设定压力值,控制器在压力过渡仓15的气压n3达到设定压力值后,关闭第一阀门151,打开第二阀门161,使得压力过渡仓15内的高压气体向气缸142内缓慢过渡,启光142内气压n1逐渐增大直至压力过渡仓15内气压n3与气缸142内气压n1相同,需要注意的是,因为压力过渡仓15的体积远大于气缸142的体积,可近似认为气缸142内气压n1和压力过渡仓15内气压n3均为上述设定压力值,并且气缸142内上述设定压力值的气压n1能够使得第一待贴附件2和第二待贴附件3进一步紧密贴合,防止第一待贴附件2和第二待贴附件3之间出现气泡,并且气缸142缓慢升压,有效防止第一待贴附件2和第二待贴附件3之间的刚性碰撞,本实施例可通过控制器控制上述设定压力值,从而控制贴合载台13的位移,有效控制第一待贴附件2和第二待贴附件3之间的贴合程度,避免第一待贴附件2和第二待贴附件3之间的过度挤压或贴合不紧密的情况。

    图3是本实用新型实施例提供的另一种真空贴合机构的结构示意图,可选的,真空贴合机构还可以包括:质量流量控制器18和真空计17;质量流量控制器18用于控制充气阀152充入的高压气体的气体量,以对气缸142和压力过渡仓15内气压进行控制;真空计17用于检测气缸142和压力过渡仓15的气压。

    真空计17可设置于压力过渡仓15的壳体上,用于对压力过渡仓15内的气压n3进行测量,而当第二阀门161开启时,真空计17能够同时对气缸142内气压n1进行测量,控制器与真空计17电连接,用于检测压力过渡仓15以及气缸142内的气压,并根据上述气压对充入的高压气体量进行调节。

    此外,本实施例还可以包括质量流量控制器18,控制器与质量流量控制器18电连接,使得质量流量控制器18用于控制充气阀152充入的高压气体的气体量,便于对压力过渡仓15以及气缸142内的气压进行控制。

    在通过质量流量控制器18对充气阀153的气体量进行控制时,控制器可根据各个测量参数实现对压力过渡仓15的气压n3进行精确调节,进而精确调整贴合载台13移动的精确位置。具体的,压力过渡仓15的气压n3,气缸142的气压为n1,假设气缸142体积为v1,气压顶杆141的横截面积s1,压力过渡仓15的体积为v2,贴合载台13及第二待贴附件3的质量为m1,则第二待贴附件3与第一待贴附件2之间的贴合压力f=(n1v1 n3v2)s1/(v1 v2)-m1g,因为v2的数值远大于v1,则贴合压力f=n3*s1-m1g,因为横截面积s1和质量m1均固定不变,本实施例可通过精确调整压力过渡仓15的气压n3,从而对第一待贴附件2和第二待贴附件3之间的贴合压力进行精确控制,防止第一待贴附件2和第二待贴附件3之间产生碎片或气泡的问题。

    本实施例中高压气体优选为化学性质和物理性质均较为稳定的气体,有利于气压的稳定控制,可选的,本实施例中高压气体可以为惰性气体,例如,氦、氖、氩、氪、氙等惰性气体,此外,高压气体还可以为氮气等较为稳定的其他气体,本实施例对此不进行限定。

    在上述实施例的基础上,可选的,抽气阀111、第一阀门151、第二阀门161和充气阀152均通过密封螺丝密封,增强气缸、压力过渡仓和容纳腔的密闭性,从而进一步提高气缸和压力过渡仓的气压调节精度,并提高贴合载台13移动位置的精准性,有效控制第一待贴附件2和第二待贴附件3之间的贴合程度。

    注意,上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本实用新型不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明,但是本实用新型不仅仅限于以上实施例,在不脱离本实用新型构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。


    技术特征:

    1.一种真空贴合机构,其特征在于,包括:外部框架;

    所述外部框架形成容纳腔;所述容纳腔内设置有顶部悬挂台、贴合载台、气压套筒和压力过渡仓;

    所述顶部悬挂台固定于所述外部框架上,用于固定第一待贴附件;所述贴合载台与所述顶部悬挂台相对设置,用于承载第二待贴附件;

    所述气压套筒包括气缸和气压顶杆;所述压力过渡仓通过第一通道与所述气缸连通,用于对所述气缸内的气压进行调整;所述气压顶杆用于在所述气缸内的气压和所述容纳腔内的气压的压力差的控制下移动;所述气压顶杆与所述贴合载台固定连接,用于推动所述贴合载台移动以贴合所述第一待贴附件和所述第二待贴附件。

    2.根据权利要求1所述的真空贴合机构,其特征在于,所述顶部悬挂台设置于所述贴合载台的上方;所述顶部悬挂台和所述贴合载台所在平面平行于水平面;

    所述气压顶杆用于控制所述贴合载台沿竖直方向上往复运动。

    3.根据权利要求1所述的真空贴合机构,其特征在于,所述压力过渡仓的体积与所述气压套筒的气缸的体积的比值大于或等于10。

    4.根据权利要求1所述的真空贴合机构,其特征在于,所述外部框架设置有抽气阀,用于对所述容纳腔进行抽真空操作;

    所述压力过渡仓设置有穿过所述外部框架的充气阀,用于对所述压力过渡仓充入高压气体;

    所述第一通道上设置有第二阀门,用于实现所述压力过渡仓和所述气缸之间的连通。

    5.根据权利要求4所述的真空贴合机构,其特征在于,

    所述压力过渡仓设置有第一阀门,用于实现所述压力过渡仓与所述容纳腔之间的连通。

    6.根据权利要求5所述的真空贴合机构,其特征在于,还包括:控制器;

    所述控制器用于开启所述抽气阀、所述第一阀门和所述第二阀门,关闭所述充气阀,使得所述容纳腔、所述压力过渡仓以及所述气缸均达到真空贴合的预设真空值;

    所述控制器还用于在所述容纳腔、所述压力过渡仓以及所述气缸达到所述预设真空值后,关闭所述第一阀门和所述抽气阀,开启所述第二阀门和所述充气阀,以对所述气缸内的气压进行调整,使得所述贴合载台移动到第一预设位置;

    所述控制器还用于在所述贴合载台移动到所述第一预设位置后,关闭所述第一阀门和所述第二阀门,并打开所述充气阀,使得所述压力过渡仓的气压达到设定压力值;

    所述控制器还用于在所述压力过渡仓的气压达到设置压力值后,关闭所述第一阀门,打开所述第二阀门,使得所述气缸内的气压达到所述设定压力值,以贴合所述第一待贴附件和所述第二待贴附件。

    7.根据权利要求4所述的真空贴合机构,其特征在于,还包括:质量流量控制器和真空计;

    所述质量流量控制器用于控制所述充气阀充入的高压气体的气体量,以对所述气缸和所述压力过渡仓内气压进行控制;所述真空计用于检测所述气缸和所述压力过渡仓的气压。

    8.根据权利要求4所述的真空贴合机构,其特征在于,所述高压气体为惰性气体。

    9.根据权利要求5所述的真空贴合机构,其特征在于,所述抽气阀、所述第一阀门、所述第二阀门和所述充气阀均通过密封螺丝密封。

    技术总结
    本实用新型公开了一种真空贴合机构,包括:外部框架;外部框架形成容纳腔;容纳腔内设置有顶部悬挂台、贴合载台、气压套筒和压力过渡仓;顶部悬挂台固定于外部框架上,用于固定第一待贴附件;贴合载台与顶部悬挂台相对设置,用于承载第二待贴附件;气压套筒包括气缸和气压顶杆;压力过渡仓通过第一通道与气缸连通,用于对气缸内的气压进行调整;气压顶杆用于在气缸内的气压和容纳腔内的气压的压力差的控制下移动;气压顶杆与贴合载台固定连接,用于推动贴合载台移动以贴合第一待贴附件和第二待贴附件。本实用新型提供了一种真空贴合机构,以解决硬基材在真空贴合过程中容易产生碎片或气泡的问题。

    技术研发人员:王俊;史晓波;冯敏强;廖良生
    受保护的技术使用者:江苏集萃有机光电技术研究所有限公司
    技术研发日:2020.08.17
    技术公布日:2021.03.12

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