1 LCD生產(chǎn)線工藝、設(shè)備介紹
LCD為英文Liquid Crystal Display的縮寫(xiě)，即液晶顯示器，是一種數(shù)字顯示技術(shù)，可以通過(guò)液晶和彩色過(guò)濾器過(guò)濾光源，在平面面板上產(chǎn)生圖象。 當(dāng)前LCD液晶顯示器正處于發(fā)展的鼎盛時(shí)代，技術(shù)發(fā)展非常迅速，已由最初的TN－LCD（扭曲向列相），發(fā)展到STN－LCD（超扭曲向列相），再到當(dāng)前的TFT－LCD（薄膜晶體管）。LCD現(xiàn)已發(fā)展成為技術(shù)密集、資金密集型的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。液晶顯示器主要由ITO導(dǎo)電玻璃、液晶、偏光片、封接材料（邊框膠）、導(dǎo)電膠、取向?qū)?、襯墊料等組成。液晶顯示器制造工藝流程就是這些材料的加工和組合過(guò)程。

液晶顯示器的制造是在潔凈室環(huán)境下進(jìn)行的，在工藝上可以大體分成清洗與干燥、光刻、取向排列、制盒、切割、灌注液晶、目測(cè)、電測(cè)、貼片、上引線、包裝等工序。

（1）清洗與干燥工藝
清洗是指清除吸附在玻璃表面的各種有害雜質(zhì)或油污的工藝。清洗方法是利用各種化學(xué)試劑和有機(jī)溶劑與吸附在玻璃表面上的雜質(zhì)及油污發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和溶解作用，或伴以超生、加熱、抽真空等物理措施，使雜質(zhì)從玻璃表面脫附（或稱(chēng)解吸），然后用大量的高純熱、冷去離子水清洗，從而獲得潔凈的玻璃表面。經(jīng)過(guò)清洗的玻璃需要經(jīng)過(guò)干燥處理，主要方法有烘干法、甩干法、有機(jī)溶劑脫水法和風(fēng)刀吹干法等。該工藝主要用到的設(shè)備有超聲波清洗機(jī)、等離子清洗機(jī)及干燥爐的干燥設(shè)備。

（2）光刻工藝
光刻的目的是按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，在導(dǎo)電玻璃上涂敷感光膠，并進(jìn)行曝光，然后利用光刻膠的保護(hù)作用，對(duì)ITO導(dǎo)電層進(jìn)行選擇性化學(xué)腐蝕，從而在ITO導(dǎo)電玻璃上得到與掩模版完全對(duì)應(yīng)的圖形。光刻工藝流程為：涂光刻膠——前烘——顯影——堅(jiān)膜——刻蝕——?jiǎng)冸x去膜——水洗光刻工藝主要用到的設(shè)備有涂布機(jī)曝光機(jī)等

（3）取向排列工藝
此步工藝為在蝕刻完成的ITO 玻璃表面涂覆取向?qū)?，并用特定的方法?duì)限向?qū)舆M(jìn)行處理，以使液晶分子能夠在取向?qū)颖砻嫜靥囟ǖ姆较蛉∠颍ㄅ帕校瞬襟E是液晶顯示器生產(chǎn)的特有技術(shù)。取向排列工藝主要用到的設(shè)備有摩擦機(jī)等

（4）絲印制盒工藝
此步工藝是把兩片導(dǎo)電玻璃對(duì)疊，利用封接材料貼合起來(lái)并固化，制成間隙為特定厚度的玻璃盒。制盒技術(shù)是制造液晶顯示器的最為關(guān)鍵的技術(shù)之一。（必須嚴(yán)格控制液晶盒的間距）絲印制盒工藝流程包括：絲印邊框及銀點(diǎn)、噴襯墊料、對(duì)位壓合、固化。由于現(xiàn)在對(duì)LCD顯示條件要求越來(lái)越高，在貼合工序中由原來(lái)的手動(dòng)貼合向采用精度較高的全自動(dòng)貼合設(shè)備轉(zhuǎn)換。絲印制盒工藝主要用到的設(shè)備有絲網(wǎng)印刷機(jī)、噴粉機(jī)、貼合機(jī)、熱壓機(jī)等

（5）切割工藝
在LCD生產(chǎn)制作中為提高制作效率、降低成本、形成批量生產(chǎn)，往往在較大玻璃上制作多個(gè)液晶顯示器，再分割成小單元進(jìn)行液晶灌注，切割工藝的目的就是把整盒的玻璃分裂獨(dú)立液晶顯示器的單體。切割工藝主要用到的設(shè)備有切割機(jī)和裂片機(jī)等。

（6）液晶灌注及封口工藝
液晶灌注的工藝原理是將空盒放置在抽真空的液晶灌注密閉室內(nèi)，盒中的氣體由封口處抽出，然后使封口處接觸液晶，并向真空室內(nèi)充氣，液晶在外界氣壓作用下，被充入空盒內(nèi)。封口工藝原理是采用密封膠粘接封口，通過(guò)擠壓回縮等方法，使封口膠恰當(dāng)?shù)厥湛s入封口內(nèi)，再通過(guò)紫外光照射，使封口膠固化，形成牢固的封口。液晶灌注及封口工藝要用到的設(shè)備有液晶灌注機(jī)和整平封口機(jī)等。

（7）光臺(tái)檢測(cè)及電測(cè)工藝
光臺(tái)檢測(cè)是根據(jù)液晶的旋光特性，在兩片相互垂直（或平行）的偏光片之間形成的亮場(chǎng)（或暗場(chǎng)），通過(guò)檢測(cè)人員的肉眼觀察以檢查產(chǎn)品的質(zhì)量，通過(guò)目測(cè)從中挑出廢品的過(guò)程。電測(cè)工藝是對(duì)液晶顯示器加上電壓信號(hào)，來(lái)觀察實(shí)際顯示狀態(tài)是否合格正常的過(guò)程。一般電測(cè)機(jī)采用交流驅(qū)動(dòng)的方式進(jìn)行測(cè)試。光臺(tái)檢測(cè)及電測(cè)工藝主要用到的設(shè)備有光臺(tái)和電測(cè)機(jī)等。

（8）貼片工藝
貼片工藝就是把液晶顯示器粘貼偏光片的工序，該工序可分為切割偏光片和粘貼偏光片。在粘貼偏光片過(guò)程中，由于玻璃不干凈等原因造成偏光片無(wú)法牢固貼附于玻璃上，這就需要采用偏光片除泡機(jī)消除氣泡等。貼片工藝主要用到的設(shè)備有切片機(jī)、貼片機(jī)、偏光片除泡機(jī)等。

（9）LCD金屬引線的連接和加工工藝
LCD的連接就是將LCD上的電極引腳與驅(qū)動(dòng)電路的電極相連，使驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)能加到LCD上，又稱(chēng)為上引腳。LCD金屬引線的連接和加工工藝主要用到的設(shè)備有插PIN涂膠機(jī)。

（10）盒外絲印裝飾圖形工藝
該工藝只在客戶有特殊要求時(shí)才進(jìn)行加工，是用絲網(wǎng)印刷的的方法在LCD屏的指定位置上漏印出起裝飾作用的圖形。

（11） 包裝工藝
為便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，成品放置在具有一定強(qiáng)度和緩沖性的包裝盒內(nèi)。

2 LCD 玻璃劃片機(jī)介紹

（1）設(shè)備簡(jiǎn)介
玻璃切割機(jī)是用于切割TN、STN、TFT玻璃基板的自動(dòng)化設(shè)備。此設(shè)備自動(dòng)化程度較高：具有自動(dòng)對(duì)位；自動(dòng)判斷切割位置是否正確；自動(dòng)尋找切割零位并按設(shè)置調(diào)整切割深度；切割運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、震動(dòng)小、速度高；工作臺(tái)可進(jìn)行90°往返擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)X、Y向的雙向切割。此設(shè)備采用PLC作為主控制系統(tǒng)，抗干擾能力強(qiáng)、故障率低；觸摸屏作為機(jī)器參數(shù)及切割參數(shù)輸入的人機(jī)界面，信息豐富；按鈕按鍵及腳踏開(kāi)關(guān)作為切割操作面板。

（2）設(shè)備主要特點(diǎn)
a、切割方式：切割頭進(jìn)行低震動(dòng)X向運(yùn)動(dòng)，由左向右單向切割；工作臺(tái)作精確的Y向切割間距進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并可進(jìn)行精確的90°往返擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)X、Y雙向切割。
b、基板放置及對(duì)位方式：按規(guī)定輸入切割數(shù)據(jù)后，基板的放置位置就由機(jī)器確定下來(lái)，將基板對(duì)位標(biāo)記放入視場(chǎng)即可。
對(duì)位方式有三種，用戶可根據(jù)需要選擇。
第一種：全自動(dòng)對(duì)位，所有切割位置標(biāo)記都進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別對(duì)位，實(shí)現(xiàn)高位置精度切割；
第二種，首刀自動(dòng)對(duì)位，即只進(jìn)行第一刀位置標(biāo)記的自動(dòng)識(shí)別對(duì)位，其他切割位置按輸入數(shù)據(jù)，或修正過(guò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行切割，實(shí)現(xiàn)較高精度及較高速度的切割；
第三種，手動(dòng)對(duì)位，即用人眼進(jìn)行對(duì)位。
c、切割深度調(diào)整方式：按自動(dòng)尋零鍵，刀尖將自動(dòng)運(yùn)動(dòng)并確定玻璃表面的坐標(biāo)，加上人工通過(guò)觸摸屏輸入的切割深度，切割時(shí)刀將自動(dòng)運(yùn)行至所需深度位置。
d、切割壓力調(diào)整方式：人工通過(guò)觸摸屏輸入所需壓力即可，切割時(shí)機(jī)器將自動(dòng)調(diào)出輸入的壓力。
e、高可靠性：因自動(dòng)化程度高，避免人為因素的影響；機(jī)器本身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，關(guān)鍵部件采用高質(zhì)量成熟產(chǎn)品。
f、對(duì)不同基板的適應(yīng)性：工作臺(tái)設(shè)有分區(qū)功能，可適應(yīng)多種不同規(guī)格尺寸的基板，更換不同的刀具可切割不同厚度及硬度的基板。

圖1 LCD劃片機(jī)

3 羅升橫河DD馬達(dá)結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)

LCD玻璃切割設(shè)備使用DD馬達(dá)作為切割玻璃的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)具有以下特點(diǎn)。

（1）間隙誤差被消除。普通的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由于有減速機(jī)、聯(lián)軸器、齒輪、皮帶或絲杠等中間環(huán)節(jié)，間隙誤差是肯定無(wú)法避免的，尤其是對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)所造成的機(jī)械磨損更是無(wú)法補(bǔ)償。DD馬達(dá)恰恰能很好的解決以上的問(wèn)題，由于DD直接驅(qū)動(dòng)的安裝方式，誤差被減為最少；而且它的伺服特性也可以隨時(shí)修正誤差，達(dá)到最理想的控制精度。

（2）高解析度和高定位精度。DYNASERV DD馬達(dá)選配的編碼器分辨率很高，DM1A的解析度為4,096,000PPR，電器控制精度高，已經(jīng)超過(guò)普通伺服的控制精度幾個(gè)個(gè)數(shù)量級(jí)。由于制作相當(dāng)精密，最終的絕對(duì)精度控制一般可以達(dá)到15秒以內(nèi)。（圖4）

（3） 高剛性，結(jié)構(gòu)緊湊，使用效率高。DD馬達(dá)的剛性很強(qiáng)，與負(fù)載結(jié)合后特性很硬，對(duì)于其驅(qū)動(dòng)器要求更高。最新型的DYNASERV驅(qū)動(dòng)器可以提供在線增益調(diào)試和共振濾波。橫河DD馬達(dá)的定子是永久磁鐵，可以產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)，在單位電流下能夠產(chǎn)生最大的扭矩輸出。羅升橫河DD馬達(dá)和輸出同等扭矩的伺服型DD馬達(dá)相比，電功率消耗低，發(fā)熱量少。在低速下能夠保持恒定扭矩輸出，不會(huì)產(chǎn)生低速下扭矩的死區(qū)（圖2）。在停止定位的時(shí)候由于永久磁鐵產(chǎn)生的永久磁場(chǎng)，因此能夠在更短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)精確定位，小于20ms的時(shí)間可以把位置固定（ 圖3）。馬達(dá)中空獨(dú)特設(shè)計(jì)不但減輕了自身慣量，也給客戶提供了更多的安裝形式。組合后的機(jī)械結(jié)構(gòu)會(huì)更加緊湊，使用效率比較其他方式最高。

圖2 橫河永久磁鐵式DD馬達(dá)與伺服型DD馬達(dá)扭矩曲線比較


圖3 定位完成曲線

圖4 重復(fù)定位精度測(cè)量

4 羅升橫河DD馬達(dá)在LCD玻璃切割劃片機(jī)的電氣控制方法
目前LCD玻璃劃片機(jī)在平臺(tái)旋轉(zhuǎn)上應(yīng)用采用PLC控制，即PLC只提供輸入輸出點(diǎn)，在接受到傳感器信號(hào)后，輸出一個(gè)高電平給DD馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器通過(guò)事先在內(nèi)部設(shè)定好的命令，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)90度、-90度、歸原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。下面簡(jiǎn)單介紹一下橫河GIII型驅(qū)動(dòng)器是如何實(shí)現(xiàn)通過(guò)輸入點(diǎn)的不同切換從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部指令旋轉(zhuǎn)功能。

1） 在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部編寫(xiě)運(yùn)行列表。
橫河GIII驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行列表有很多種類(lèi)?？梢栽趦?nèi)部實(shí)現(xiàn)相對(duì)位置點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)行、絕對(duì)位置點(diǎn)到點(diǎn)、Homing功能、改變參數(shù)等。通過(guò)不同的輸入點(diǎn)編碼的切換，就可以運(yùn)行不同的table號(hào)碼，簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制。LCD切割設(shè)備上都是通過(guò)table date功能實(shí)現(xiàn)。橫河GIII驅(qū)動(dòng)器一共有60組table可以進(jìn)行任意設(shè)置與編輯。圖5可編寫(xiě)table列表。以絕對(duì)位置點(diǎn)到點(diǎn)為例子，可以設(shè)定加、減速類(lèi)型、加減速時(shí)間，運(yùn)行速度以及目標(biāo)位置等參數(shù)，以符合設(shè)備的要求。

圖5 GIII驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行列表設(shè)定

2）輸入點(diǎn)邏輯切換
GIII驅(qū)動(dòng)器有12個(gè)輸入點(diǎn)可以使用，其邏輯與定義可以任意改變，功能包括 servo-on、start、stop、連續(xù)運(yùn)行、輸入點(diǎn)選擇等。這里的應(yīng)用要使用輸入點(diǎn)選擇，即CODE_1、CODE_2、等，根據(jù)需要執(zhí)行的table號(hào)碼，比如設(shè)定的004號(hào)table執(zhí)行的命令是正向旋轉(zhuǎn)90度，只要設(shè)定inpit1、input2、input3，3個(gè)輸入點(diǎn)就可以對(duì)table選擇進(jìn)行編碼，004對(duì)應(yīng)的是1 0 0，即input3為高電平，其它為低電平，就旋轉(zhuǎn)了004號(hào)table。輸入點(diǎn)servo-on、start、stop也是必不可少的，servo-on之后然后start，這樣就會(huì)完成正向90度的運(yùn)行。

圖6 輸入輸出點(diǎn)邏輯設(shè)定

羅升橫河DD馬達(dá)使用的GIII驅(qū)動(dòng)器控制性能較強(qiáng)，不需要脈沖定位，直接使用驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的定位指令，外部接受I/O點(diǎn)觸發(fā)。不僅在控制結(jié)構(gòu)上節(jié)省了PLC的脈沖發(fā)出模塊，而且實(shí)現(xiàn)了較高的抗干擾能力。完全采用內(nèi)部指令控制，不會(huì)出現(xiàn)脈沖丟失的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了精確定位。

5 結(jié)論
從世界范圍來(lái)看，液晶顯示產(chǎn)業(yè)方興未艾，發(fā)展勢(shì)頭正旺。預(yù)計(jì)今后十年、二十年液晶顯示器都將是平板顯示的主流產(chǎn)品。我國(guó)的液晶顯示行業(yè)盡管也走過(guò)了十年多，有一定的基礎(chǔ)，但是與先進(jìn)國(guó)家地區(qū)相比，差距還較大。羅升企業(yè)以引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，提升制造業(yè)水平為使命，最早將DD馬達(dá)引進(jìn)到國(guó)內(nèi)LCD設(shè)備生產(chǎn)廠商，并形成規(guī)模生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)廠商也在逐步應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)。隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，越來(lái)越多的高新技術(shù)被應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域。羅升公司希望架起技術(shù)的橋梁，更多地將國(guó)外成熟的應(yīng)用技術(shù)提供給行業(yè)中人分享。

參考文獻(xiàn)
[1]Yokogawa Electric Corporation. Direct Driver Motor <Dynaserv> Intelligent Driver <DrvGIII> Technical Information
[2]Yokogawa Electric Corporation. Direct Driver Motor <Linearserv> Intelligent Driver <DrvGIII> Technical Information

作者簡(jiǎn)介:
趙琦, 男,1981-,漢族 天津羅升企業(yè)有限公司 伺服產(chǎn)品處
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