CN103993289B - 用于真空镀膜的玻璃基板架及其镀膜系统和镀膜系统的传输方法 - Google Patents

Abstract

用于真空镀膜的玻璃基板架及其镀膜系统和镀膜系统的传输方法，属于真空镀膜中的玻璃基板传输技术及关键工艺装备。本发明用于真空镀膜的玻璃基板架包括至少一个凹形的用来装载玻璃基板的底面封闭或底面中空的边框容置区。具有所述玻璃基板架的镀膜系统还包括玻璃基板架传输装置以及与玻璃基板架平行设置的镀膜装置。使用所述玻璃基板架的传输方法是玻璃基板架倾斜站立在所述玻璃基板架传输装置上且边框容置区的边缘与所述玻璃基板架的水平方向的底边水平线形成倾斜角度。本发明用于真空镀膜的玻璃基板架及其镀膜系统结构简单，利用所述玻璃基板架的传输方法通过设置玻璃基板架的凹形边框容置区结构及玻璃基板架和凹形边框容置区的各自位置关系代替夹具实现玻璃基板的稳固传输，解决了因夹具影响使得玻璃基板镀膜阴影、小颗粒污染等镀膜良品率低的问题。

Description

用于真空镀膜的玻璃基板架及其镀膜系统和镀膜系统的传输 方法

技术领域

本发明属于真空镀膜中的玻璃基板传输技术，尤其是涉及一种用于真空镀膜的玻璃基板架及其镀膜系统和镀膜系统的传输方法。

背景技术

玻璃基板是构成液晶显示器件的一个基本部件，是平板显示产业的关键基础材料之一。玻璃基板是一种表面及其平整的薄玻璃片，平板显示屏幕、低辐射玻璃和智能玻璃市场的迅速增长要求在玻璃基板表面镀制各种不同材料的膜层。

在传统的真空镀膜过程中，玻璃基板的承载和固定是由带有夹具的玻璃基板架实现。虽然，带有夹具的玻璃基板架能够支承玻璃基板，避免玻璃基板易晃动，但夹具的引入带来了另外一些问题。在溅射镀膜过程中，玻璃基板架与旋转靶材保持相互平行，玻璃基板架沿着垂直于旋转靶材的方向传输，玻璃基板架传输过程中会造成玻璃基板的震动，而夹具的夹持力量在反复震动下产生间歇性松动，导致玻璃基板与玻璃基板架相对滑动，造成玻璃基板表面划伤，使得镀膜不均匀，并出现镀膜阴影，同时相对滑动使得玻璃基板碰撞夹具或脱离夹具的夹持而破损。另外，夹具上的膜层在长时间后可能脱落造成小颗粒污染玻璃表面，形成薄膜缺陷，降低了镀膜良品率。

实用新型专利CN202631893U公开了一种玻璃基板固定夹具，所述固定夹具包括边框和固定在边框上的支撑件。所述边框包括侧边条、顶边条和底边条，在所述侧边条和/或顶边条设置有夹扣。该实用新型利用支承件分担夹扣固定玻璃基板的支撑力，在支撑件和夹扣的作用下更加牢固地夹持玻璃基板，改善了仅用夹具夹持玻璃基板夹持不够稳固的问题。但是，夹扣和支撑件都是直接接触玻璃基板表面，在实际使用中，夹扣和支撑件受镀膜震动影响，造成玻璃基板表面划伤，仍有镀膜阴影问题、夹扣和支撑件镀膜后膜层脱落小颗粒污染引起的镀膜缺陷问题以及玻璃基板破损的可能。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种结构简单、稳定支撑玻璃基板和具有优良镀膜效果的不需要使用夹具的玻璃基板架及其传输方法和镀膜系统。

用于真空镀膜的玻璃基板架，其特征在于，包括至少一个凹形的用来装载玻璃基板的底面封闭或底面中空的边框容置区。所述玻璃基板架利用凹形的边框容置区承装玻璃基板，即使在真空镀膜过程中发生震动，玻璃基板也不易滑落出凹的边框容置区。

所述边框容置区包括用以支撑玻璃基板的底面和形成所述边框容置区的边框的外周边，所述边框容置区的外周边与所述玻璃基板架表面平齐或所述边框容置区的外周边从所述玻璃基板架表面向外延伸。

所述底面与所述玻璃基板架表面垂直距离为0.5~5mm；或者所述边框容置区的外周边与所述玻璃基板架表面的垂直距离为0.5mm~5mm。

所述边框容置区支撑玻璃基板的位置设置缓冲部件。

所述玻璃基板架由金属或耐高温板加工制成。

具有所述用于真空镀膜的玻璃基板架的镀膜系统，其特征在于，还包括玻璃基板架传输装置以及与所述玻璃基板架平行设置的镀膜装置。玻璃基板的镀膜工序在由设有多个凹形的边框容置区的玻璃基板、玻璃基板架传输装置和镀膜装置组成的镀膜系统中实现，该镀膜系统适用多种镀膜技术，镀膜成品率高且品质优良。

所述镀膜装置与所述玻璃基板架的平行间距为10mm~1000mm。

所述镀膜装置为采用旋转阴极靶材或平面阴极靶材的磁控溅射源。

使用所述镀膜系统的传输方法，其特征在于，所述玻璃基板架倾斜站立在所述玻璃基板架传输装置上；所述边框容置区与所述玻璃基板架的水平方向的底边水平线形成倾斜角度。所述玻璃基板架除利用凹形的边框容置区外，还利用玻璃基板架与玻璃基板架传输装置以及边框容置区与玻璃基板架的位置关系，使得玻璃基板在不使用夹具的情况下仍能稳固于玻璃基板上，镀膜均匀，良品率提高。

所述玻璃基板架的所在面与所述玻璃基板架传输装置的水平面方向所构成的玻璃基板架倾角θ为70°~89°，所述边框容置区的边缘与所述玻璃基板架的水平方向的底边水平线所构成的玻璃基板架容置区倾角β为1°~30°。

本发明的有益效果：本发明用于真空镀膜的玻璃基板架及其镀膜系统结构简单，利用所述镀膜系统的传输方法通过玻璃基板架的凹形边框容置区以及玻璃基板架和凹形边框容置区分别与玻璃基板架传输装置和玻璃基板架的位置关系代替夹具实现玻璃基板的稳固传输，并解决了因夹具影响使得玻璃基板镀膜阴影、小颗粒污染等良品率低的问题。

附图说明

下面将参照附图对本发明的具体实施方案进行更详细的说明，其中：

图1是现有技术的玻璃基板固定夹具的正面图；

图2是本发明用于真空镀膜的玻璃基板架的正面图；

图3是本发明用于真空镀膜的玻璃基本架传输方向正面图；

图4是本发明用于真空镀膜的玻璃基本架垂直传输方向侧面图。

图中，1-玻璃基板；2-承载装置；3-夹具；4-玻璃基板架；5-边框容置区；51-顶边；52-底边；53-左侧边；54-右侧边；6-镀膜装置；7-玻璃基板架传输装置。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

图1所示为现有技术的玻璃基板固定夹具的正面图。玻璃基板1放置于一承载装置2上，并使用若干个夹具3在四周固定。在真空镀膜过程中，尤其溅射镀膜，玻璃基板1处于震动状态，承载装置2因与夹具3长时间夹放与撞击而松动，玻璃基板1易破碎。而且，夹具的支承力不稳定会造成玻璃基板镀膜不均匀；夹具因长期使用积累了一定厚度的膜层，一旦脱落会造成玻璃表面小颗粒污染，在镀膜过程中形成造成薄膜缺陷，降低玻璃基板镀膜后的良品率。

因此，本发明针对夹具固定玻璃基板所带来的负面影响，设计一种不需要使用夹具的玻璃基板架4。图2所示为用于真空镀膜的玻璃基板架的正面图。该玻璃基板架4可由金属或耐高温板材加工制成，其包括若干个凹形的镶嵌在基板架上的边框容置区5，边框容置区5中部的材料可以减薄或减薄后除去中间部分，形成相框结构，利用所述边框容置区5承载玻璃基板1。所述边框容置区5包括用以支撑玻璃基板1的底面和形成所述边框容置区5的边框的外周边。为适合大小、形状不同的玻璃基板1，所述边框容置区5的尺寸不小于玻璃基板1的尺寸，且所述边框容置区5整体优选为方形，但不限于方形。首先，方形结构的边框容置区5便于放置玻璃基板；其次，在镀膜时，玻璃基板受高温影响发生膨胀，方形形状的边框容置区可以允许玻璃基板膨胀，而不产生任何不良的应力，而且，由于玻璃基板自身的重量，玻璃基板始终可以与边框容置区的承力边框紧密贴合，使得承载在方形边框容置区的玻璃基板加热均匀，从而镀膜质量更好。

如图3，具有所述玻璃基板架的镀膜系统还包括玻璃基板架传输装置7（参见图4）以及与所述玻璃基板架平行设置的镀膜装置6。所述镀膜装置6可以根据镀膜技术，可以选择，但不限于现有技术中的旋转靶材或平面靶材磁控溅射源。而且，所述镀膜装置6离所述玻璃基板架4的间距不能太远或太近，太远浪费镀膜原材料，太近使得镀膜装置6会碰撞玻璃边框容置区5或玻璃基板架4，则为了镀膜均匀且镀膜效率高，在设置镀膜装置6与边框容置区5平行的同时，并使两者间距保持在10mm~1000mm的范围内；另外，实际镀膜中镀膜装置与边框容置区的位置关系不限于平行，还可根据实际镀膜均匀度或厚度的需要将镀膜装置与边框容置区设置一定角度。

图3、4示出了使用所述镀膜系统的传输方法。图3为用于真空镀膜的玻璃基本架传输方向正面图，以方形结构的边框容置区5为实施例。所述边框容置区5倾斜镶嵌于玻璃基板架4上，所述边框容置区5的外周边由顶边51、底边52、左侧边53和右侧边54四条窄边组成，所述边框容置区5的底边52与所述玻璃基板架4的水平方向的底边水平线面之间的夹角为玻璃基板架容置区倾角β，同时，由图4所示的用于真空镀膜的玻璃基板架传输方向侧面图可见，所述玻璃基板架4倾斜站立在所述玻璃基板架传输装置7上，所述玻璃基板架4的所在平面与所述玻璃基板架传输装置7的水平方向构成玻璃基板架倾角θ。通过上述玻璃基板架4，可实现玻璃基板1在真空镀膜时的稳定传输。

在真空镀膜时，玻璃基板架4装载玻璃基板1通过镀膜装置6向另一端传输。本发明在不使用夹具的情况下，对玻璃基板架4的结构和位置关系进行改动，使得玻璃传输及镀膜技术更优化。设定所述玻璃基板架4的所在平面与所述玻璃基板架传输装置7的水平方向所构成倾角为玻璃基板架倾角θ，所述边框容置区5与所述玻璃基板架4的水平方向的底边水平线方向所构成的倾角为玻璃基板架容置区倾角β。方案一，当且仅在在玻璃基板架4上镶嵌若干个凹形的边框容置区5，而玻璃基板架倾角θ和玻璃基板架容置区倾角β均为0°。方案二，不仅在玻璃基板架4上镶嵌若干个凹形的边框容置区5，且玻璃基板架容置区倾角β大于0°，而玻璃基板架倾角θ为0°。方案三，不仅在玻璃基板架4上镶嵌若干个凹形的边框容置区5，且玻璃基板架倾角θ小于90°，而玻璃基板架容置区倾角β为0°。方案四（如图3、4所示），不仅在玻璃基板架4上镶嵌若干个凹形的边框容置区5，且玻璃基板架倾角θ小于90°，而玻璃基板架容置区倾角β大于0°。

但是，方案一、二中玻璃基板架4的传输动作和镀膜引起的震动使得承载在边框容置区5内的玻璃基板1与边框容置区5发生相对运动，且玻璃基板1的大小小于边框容置区5的大小，使得玻璃基板1在真空镀膜时有晃动的可能，镀膜效果不是最佳，玻璃基板1易破碎；其中方案二较方案一稳定性稍好些，因玻璃基板1倾斜放置，玻璃基板1与边框容置区5的摩擦力的方向与玻璃基板架4传输方向不在同一方向上，玻璃基板1与边框容置区5的相对运动较不易发生；方案三也存在玻璃基板1与边框容置区5发生相对运动的问题，同时玻璃基板架4的倾斜设置，使得玻璃基板1有掉落边框容置区5的可能。方案四，基于方案一、二、三的问题，在玻璃基板架4镶嵌设置若干个凹形的边框容置区5的基础上，通过设置玻璃基板架容置区倾角θ和玻璃基板架容置区倾角β，使得玻璃基板1在传输中利用边框容置区5的窄边摩擦力以及玻璃基板1自身重力的作用稳定传输。

如图4所示，在向左传输玻璃基板1时，玻璃基板1由于重力作用自然靠在玻璃基板架4上凹进去的边框容置区5的底边52和右侧边54；同时玻璃基板架4传输方向移动所造成的作用力保持玻璃基板1稳定地靠在边框容置区5的底边52或右侧边54。所述边框容置区5的那条窄边支撑玻璃基板1，不限于上述情况，而是根据玻璃基板架4的传输方向和玻璃基板1的重力方向所决定的。在玻璃基板1传输中，合理设置玻璃基板架倾角θ与玻璃基板架容置区倾角β可以更好地确保玻璃基板1的稳定传输和好的镀膜效果。当玻璃基板架倾角θ过大，玻璃基板架4的边框容置区5无法稳定地支承玻璃基板1，玻璃基板1易掉出方框容置区5；而玻璃基板架容置区倾角β过小，玻璃基板1与边框容置区5之间的相对运动较易发生，玻璃基板1易破碎。因此，经过反复试验，玻璃基板架倾斜角接近90°最佳，以避免玻璃基板因受热弯曲而脱落，则设置所述玻璃基板架倾斜角θ为70~89°，且所述玻璃基板架容置区倾斜角β为1~30°。因此，所述玻璃基板架4在不使用夹具的情况下，不仅稳定传输玻璃基板1且镀膜良品率提高。

边框容置区5的尺寸设计是提高玻璃基板架4稳定传输的另一手段。设计所述边框容置区5的尺寸大于所述玻璃基板1的尺寸，可适用多种大小的玻璃基板1；在机器紧急停止状况下，玻璃基板1与边框容置区5的窄边的摩擦力加上玻璃基板1自身的重力避免玻璃基板1掉出方框容置区5。此外，所述边框容置区5的外周边与所述玻璃基板架4表面平齐或所述边框容置区5的外周边从所述玻璃基板架4表面向外延伸。通常，商业上应用的玻璃基板1的主要厚度为但不限于3.2mm、1.8mm、1.0mm、0.7mm和0.5mm。则当所述边框容置区5的外周边与所述玻璃基板架4表面平齐时，即所述边框容置区5凹形的深度，至少要满足比一般常用玻璃基板厚度大，优选设置为所述边框容置区5的底面与所述玻璃基板架4表面垂直距离为0.5mm~5.0mm。而当所述边框容置区5的外周边从所述玻璃基板架4表面向外延伸，优选设置所述边框容置区5的外周边与所述玻璃基板架4表面的垂直距离为0.5~5.0mm。所述边框容置区5的外周边与所述玻璃基板架4表面的垂直距离不能太大，避免玻璃基板1受镀膜震动影响而不再平置于所述边框容置区5内，且因边框容置区5凹形的深度比玻璃基板1厚度过小，使得玻璃基板1易受震动后滑出。

另外，还可以在所述边框容置区5支撑玻璃基板的位置设置缓冲部件。玻璃基板在输送过程中，可能会接触边框容置区的任一位置，可考虑在各个窄边侧设置缓冲部件，例如边框容置区5的左侧边53和右侧边54和顶边52、左侧边53和右侧边54和底边52、左侧边53和顶边51和底边52、右侧边54和顶边51和底边52、四条窄边51、52、53、54；或者考虑在两条相邻窄边构成的夹角处设置缓冲部件，例如边框容置区5的左侧边53和顶边51的夹角、左侧边53与底边52的夹角、右侧边54和顶边51的夹角、右侧边54和底边52的夹角；或者考虑在边框容置区5的底面设置缓冲部件；或者根据需要对前述三种可能进行组合设置。缓冲部件可选用柔软、防震材料，可避免玻璃基板架4传输过程中或机器紧急停止时可能发生的碰撞。在边框容置区5额外加附缓冲部件外，还可设置边框容置区5和玻璃基板架4的材质。

上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (3)

1.具有用于真空镀膜的玻璃基板架的镀膜系统，其特征在于，包括玻璃基板架（4）、玻璃基板架传输装置（7）以及与所述玻璃基板架平行设置的镀膜装置（6），所述玻璃基板架（4）包括至少一个凹形的用来装载玻璃基板（1）的底面封闭或底面中空的边框容置区(5)；所述边框容置区(5)包括用以支撑玻璃基板（1）的底面和形成所述边框容置区(5)的边框的外周边，所述边框容置区(5) 的外周边与所述玻璃基板架(4) 表面平齐或所述边框容置区(5) 的外周边从所述玻璃基板架（4）表面向外延伸，所述底面与所述玻璃基板架(4)表面垂直距离为0.5mm~5mm，所述边框容置区(5)支撑玻璃基板的位置设置缓冲部件，所述玻璃基板架(4)由金属或耐高温板加工制成，所述边框容置区（5）的底边（52）与所述玻璃基板架（4）的水平方向的底边水平线面之间的夹角为玻璃基板架容置区倾角β，且所述玻璃基板架容置区倾斜角β为1~30°，玻璃基板（1）的大小小于边框容置区（5）的大小，所述镀膜装置（6）与所述玻璃基板架（4）的平行间距为10mm~1000mm，所述镀膜装置（6）为旋转靶材或平面靶材的磁控溅射源，边框容置区（5）的左侧边（53）和顶边（51）的夹角、左侧边（53）与底边（52）的夹角、右侧边（54）和顶边（51）的夹角、右侧边（54）和底边（52）的夹角处均设置缓冲部件。

2.根据权利要求1所述的镀膜系统，其特征在于，所述玻璃基板架(4)所在的平面与所述玻璃基板架传输装置（7）的水平面方向构成的玻璃基板架倾角θ为70°~89°。

3.使用如权利要求1或2所述的镀膜系统的传输方法，其特征在于，所述玻璃基板架(4)倾斜站立在所述玻璃基板架传输装置（7）上。