CN102184934B - 掩膜板真空对位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种掩膜板真空对位装置，用于有机发光显示器生产中掩膜板和基片的对位，其包括真空腔室、支撑杆、对位检测装置、驱动装置和控制器，所述真空腔室内安装有承载所述掩膜板的托板和夹持所述基片的夹持器；所述对位检测装置检测所述掩膜板和基片的对位效果，并将检测到的信息发送到控制器，所述控制器与驱动装置相连并控制所述驱动装置动作，所述驱动装置与支撑杆的一端相连并驱动所述支撑杆动作，所述支撑杆的另一端密封穿过所述真空腔室后与所述托板固定连接，并带动所述托板做升降、水平、旋转运动。与现有技术相比，本发明掩膜板真空对位装置增加了对位检测装置，其将检测到的信息反馈给控制器，使得本发明对位精度高，可靠性好。

Description

掩膜板真空对位装置

技术领域

本发明涉及一种真空对位装置，尤其涉及一种用于OLED生产中对基片与掩膜板进行对位的掩膜板真空对位装置。

背景技术

随着经济的不断发展、科技的不断进步和世界能源的日益减少，人们在生产中越来越重视能源的节约及利用效率，使得人与自然和谐发展以满足中国新型的工业化道路要求。

例如，在数码产品的显示产业中，企业为了节约能源、降低生产成本，都加大投资研发力度，不断地追求节能的新产品。其中，OLED显示屏就是数码产品中的一种新产品，OLED即有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode)，因为具备轻薄、省电等特性，因此在数码产品的显示屏上得到了广泛应用，并且具有较大的市场潜力，目前世界上对OLED的应用都聚焦在平板显示器上，因为OLED是唯一在应用上能和TFT-LCD相提并论的技术，且是目前所有显示技术中，唯一可制作大尺寸、高亮度、高分辨率软屏的显示技术，可以做成和纸张一样的厚度；但OLED显示屏(有机发光显示屏)与传统的TFT-LCD显示屏(液晶显示屏)并不同，其无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基片，当有电流通过时，这些有机材料就会发光，而且OLED显示屏可以做得更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著节省电能；相应地，制造OLED显示屏的所有设备必须要保证OLED显示屏的精度要求。OLED显示屏是基于有机材料的一种电流型半导体发光器件。其典型结构是在ITO玻璃上蒸镀一层几十纳米厚的有机发光材料作发光层，发光层上方有一层低功函数的金属电极。当电极上加有电压时，发光层就产生光辐射。

为了使其能够全彩色显示装置，发光层应被图案化。通常发光层图案化是利用精细金属掩膜(MASK)贴合在导电玻璃基片上，使蒸发源中的有机材料在基板上沉积为所要求的图案。在整个蒸镀过程中需要一种特殊的夹持装置来抓取基片和掩膜，并需要一个定位压合装置将基片和掩膜贴合在一起。传统的做法是利用机械手分别抓取掩膜板和基片，并将其放置在蒸发源上方的掩膜托板上，再利用机械手进行对位。

这种对位方式简单粗糙，容易使得基片和掩膜板贴合错位，为了解决这一问题，现有的技术人员在用于抓取掩膜板和基片的夹持机构正下方设置一个对位卡座，在基片和掩膜板贴合前，先将玻璃基片输送到对位卡座所在的水平面上，使用水平面上的横向和纵向两个方向的气缸推动基片直至卡在对位卡座上，从而保证基片位于夹持机构的正下方。然而这种通过对位卡座进行简单对位的方式只能保证玻璃基片的输送位置准确，并不能保证掩膜板和基片的对位准确，不能满足现有OLED生产的需要。

因此，急需一种可以对基片和掩膜板进行准确对位的掩膜板真空对位装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种可对基片和掩膜板进行准确对位的掩膜板真空对位装置。

为了实现上有目的，本发明公开了一种掩膜板真空对位装置，用于有机发光显示器生产中掩膜板和基片的对位，该掩膜板真空对位装置包括真空腔室、支撑杆、对位检测装置、驱动装置和控制器，所述真空腔室内安装有承载所述掩膜板的托板以及夹持所述基片的夹持器；所述对位检测装置检测所述掩膜板和基片的对位效果，并将检测到的信息发送到控制器，所述控制器与所述驱动装置相连并控制所述驱动装置动作，所述驱动装置与所述支撑杆的一端相连并驱动所述支撑杆动作，所述支撑杆的另一端密封穿过所述真空腔室后与所述托板固定连接，并带动所述托板做升降、水平、旋转运动。

较佳地，所述对位检测装置包括安装在真空腔室内的对位光源和安装在所述托板下方的电荷耦合元件，所述电荷耦合元件在所述基片的相应位置上形成对位光标，所述掩膜板上开设有与所述对位光标相对应的对位孔。采用CCD(Charge-coupled Device电荷耦合元件)对MASK(掩膜板)和基片的对位效果进行检测，并将检测的信息反馈给控制器，使得掩膜板和基片的对位精确；而所述对位光源的存在给CCD检测提供了相对光亮的环境。

较佳地，所述驱动装置包括升降电机、水平调节平台、旋转调节平台以及丝杆，所述升降电机的驱动轴与所述丝杆相连并控制所述丝杆做旋转升降运动，所述支撑杆远离所述托板的一端穿过所述旋转调节平台和水平调节平台并与所述丝杆的另一端相连，所述水平调节平台内安装有与所述支撑杆相连的水平驱动电机，所述旋转调节平台内安装有与所述支撑杆相连的旋转电机，所述升降电机通过丝杆控制所述支撑杆做升降运动，所述水平调节电机控制所述支撑杆沿水平方向移动，所述旋转电机控制所述支撑杆做旋转运动，所述支撑杆带动所述托板做升降、水平、旋转运动。

较佳地，所述掩膜板真空对位装置还包括水平保持装置，所述支撑杆分为与托板相连的上半部分和与驱动装置相连的下半部分，所述水平保持装置包括开设有锥形凹槽的凹部和具有锥形头的凸部，所述凸部与所述支撑杆的上半部分相连，所述凹部与所述支撑杆的下半部分相连，所述锥形头伸入所述锥形槽，且所述凸部与所述凹部枢接。所述水平保持装置使得所述支撑杆保持垂直角度，所述托板保持水平方向，方便掩膜板和基片进行对位。

具体地，所述支撑杆的上半部分穿过一波纹管，所述波纹管的一端与所述凸部密封连接，所述波纹管的另一端与所述真空腔室密封连接。

与现有技术相比，本发明掩膜板真空对位装置先通过对位检测装置实时检测掩膜板和基片之间的对位效果，并将检测到的信息反馈给控制器，所述控制器再根据相关的信息对所述驱动装置输送相关的命令，所述驱动装置控制托板移动，直至掩膜板和基片之间的对位完成。因此，本发明掩膜板真空对位装置对位精度高，可靠性好。

附图说明

图1是本发明掩膜板真空对位装置的结构示意图。

图2是本发明对位时所述基片的结构示意图。

图3是本发明对位时所述掩膜板的结构示意图。

图4是本发明对位后所述基片和掩膜板的结构关系图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

参考图1-图4，本发明掩膜板真空对位装置100，用于有机发光显示器生产中掩膜板62和基片61的对位，该掩膜板真空对位装置100包括真空腔室10、支撑杆21、对位检测装置30、驱动装置40和控制器(图中未示)，所述真空腔室10内安装有用于承载掩膜板62的托板12以及用于夹持基片61的夹持器11，所述夹持器11位于所述托板12的上方；所述对位检测装置30用于检测掩膜板62和基片61的对位效果，并将检测到的信息发送到控制器，所述控制器与所述驱动装置40相连并控制所述驱动装置40动作，所述驱动装置40与所述支撑杆21的一端相连并控制所述支撑杆21做升降、水平、旋转运动，所述支撑杆21的另一端密封穿过所述真空腔室10后与所述托板12固定连接并带动所述托板12做升降、水平、旋转运动。

具体地，参考图1，所述对位检测装置30包括安装在真空腔室10内的对位光源31和安装在所述托板62下方的电荷耦合元件32，参考图2和图3，所述电荷耦合元件32在所述基片61的相应位置上形成对位光标611、612，所述掩膜板62上开设有与所述对位光标611、612相对应的对位孔621、622。

具体地，参考图1，所述驱动装置40包括升降电机41、水平调节平台42、旋转调节平台43以及丝杆46，所述升降电机41的驱动轴与所述丝杆46相连并控制所述丝杆46做旋转运动(丝杆46在旋转地同时做升降运动)，所述水平调节平台42安装在旋转调节平台43的下方，所述支撑杆21远离所述托板12的一端穿过所述旋转调节平台43和水平调节平台42后与所述丝杆46的另一端相连，所述水平调节平台42内安装有与所述支撑杆21相连的水平驱动电机44，所述旋转调节平台43内安装有与所述支撑杆21相连的旋转电机45，所述升降电机10通过丝杆46控制所述支撑杆21做升降运动，所述水平调节电机44控制所述支撑杆21沿水平方向移动，所述旋转电机45控制所述支撑杆21做旋转运动，所述支撑杆21带动所述托板12做升降、水平、旋转运动。

具体地，参考图1，所述掩膜板真空对位装置100还包括水平保持装置23，所述支撑杆21分为与托板相连的上半部分和与驱动装置相连的下半部分，所述水平保持装置23包括开设有锥形凹槽的凹部231和具有锥形头的凸部232，所述凸部232与所述上半部分相连，所述凹部231与所述下半部分相连，所述凸部232与所述凹部231枢接，且所述锥形头伸入所述锥形槽，使得所述凸部232与所述凹部231相互配合。所述水平保持装置23使得所述支撑杆21保持竖直状态，方便掩膜板62和基片61进行对位。

具体地，参考图1，所述掩膜板真空对位装置100还包括波纹管22，所述支撑杆21上半部分穿过所述波纹管22，且所述波纹管22的一端与所述凸部232密封连接，所述波纹管22的另一端与所述真空腔室10密封连接。其中，波纹管22远离真空腔室10的一端与一个固定板相连，该固定板位于水平保持装置23的凸部232的上方并与凸部232枢接，所述支撑杆21穿过该固定板与凸部232相连。

参考图1-图4，描述本发明掩膜板真空对位装置100的工作过程和工作原理，使用本发明掩膜板真空对位装置100进行掩膜板62和基片61的对位时，先通过夹持器11将基片61带到预定位置，升降电机41带动丝杆46转动，经过水平调节平台42、旋转调节平台43、波纹管22的一系列传动后，使得托板12带着其上承载的掩膜板62上升到设置好的对位高度；打开对位光源31，通过电荷耦合元件32对所述对位光标611、612进行检测，即检测对位光标611是否位于对位孔621内，再将检测到的数据反馈到控制器，控制器根据该反馈信息对托板12进行调整，通过升降电机41完成掩膜板62高度方向上的调整，通过水平调节电机44完成掩膜板62水平方向上的调整，通过旋转电机45完成旋转角度的调节，从而完成第一阶段掩膜板62和基片61的粗对位。接着，再次通过电荷耦合元件32对所述对位光标611、612进行检测，将检测到的数据反馈到控制器，控制器根据反馈信息进行调整，通过升降电机41完成掩膜板62高度方向上的调整，通过水平调节电机44完成掩膜板62水平方向上的调整，通过旋转电机45完成旋转角度的调节，从而完成第二阶段掩膜板62和基片61的精对位。以上，通过CCD(电荷耦合元件32)进行在线监测，并重复第二阶段操作，直至对位信息满足要求(如附图4所示)为止，即对位光标611位于对位孔621内，对位光标612位于对位孔622内。其中，第一阶段是10μm级的粗对位，第二阶段是5μm级的精对位。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种掩膜板真空对位装置，用于有机发光显示器生产中掩膜板和基片的对位，其特征在于：该掩膜板真空对位装置包括真空腔室、支撑杆、对位检测装置、驱动装置和控制器，所述真空腔室内安装有承载所述掩膜板的托板以及夹持所述基片的夹持器；所述对位检测装置检测所述掩膜板和基片的对位效果，并将检测到的信息发送到控制器，所述控制器与所述驱动装置相连并控制所述驱动装置动作，所述驱动装置与所述支撑杆的一端相连并驱动所述支撑杆动作，所述支撑杆的另一端密封穿过所述真空腔室后与所述托板固定连接，并带动所述托板做升降、水平、旋转运动。

2.如权利要求1所述的掩膜板真空对位装置，其特征在于：所述对位检测装置包括安装在真空腔室内的对位光源和安装在所述托板下方的电荷耦合元件，所述电荷耦合元件在所述基片的相应位置上形成对位光标，所述掩膜板上开设有与所述对位光标相对应的对位孔。

3.如权利要求1所述的掩膜板真空对位装置，其特征在于：所述驱动装置包括升降电机、水平调节平台、旋转调节平台以及丝杆，所述升降电机的驱动轴与所述丝杆相连并控制所述丝杆做旋转升降运动，所述支撑杆远离所述托板的一端穿过所述旋转调节平台和水平调节平台并与所述丝杆的另一端相连，所述水平调节平台内安装有与所述支撑杆相连的水平驱动电机，所述旋转调节平台内安装有与所述支撑杆相连的旋转电机，所述升降电机通过丝杆控制所述支撑杆做升降运动，所述水平调节电机控制所述支撑杆沿水平方向移动，所述旋转电机控制所述支撑杆做旋转运动。

4.如权利要求1所述的掩膜板真空对位装置，其特征在于：还包括水平保持装置，所述支撑杆分为与托板相连的上半部分和与驱动装置相连的下半部分，所述水平保持装置包括开设有锥形凹槽的凹部和具有锥形头的凸部，所述凸部与所述支撑杆的上半部分相连，所述凹部与所述支撑杆的下半部分相连，所述锥形头伸入所述锥形槽，且所述凸部与所述凹部枢接。

5.如权利要求4所述的掩膜板真空对位装置，其特征在于：所述支撑杆的上半部分穿过一波纹管，所述波纹管的一端与所述凸部密封连接，所述波纹管的另一端与所述真空腔室密封连接。

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