CN104051495B - 封装装置和封装设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种封装装置和封装设备。该封装装置可包括掩膜板和与所述掩膜板电连接的控制电路；所述控制电路，用于控制所述掩膜板以使所述掩膜板静电吸附第一基板或者释放所述第一基板。本发明的技术方案中，控制电路通过控制掩膜板以使掩膜板静电吸附第一基板或者释放第一基板，无需采用机械固定对位机构对第一基板进行固定，而是通过静电吸附方式使得掩膜板实现对第一基板的完全吸附，从而避免了第一基板变形，避免了第一基板和第二基板之间产生气泡，提高了对位精度，以及避免了压合过程中第一基板从掩膜板滑落。

Description

封装装置和封装设备
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种封装装置和封装设备。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，简称：OLED)显示技术具有自发光的特性，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光，而且OLED显示屏幕可视角度大，并且能够显著节省电能。因此，随着显示技术的发展，OLED的应用越来越广泛。例如：作为OLED技术一种重要应用的有源矩阵有机发光二极管(Active Matrix Organic Light Emitting Diode，简称：AMOLED)显示技术的应用越来越广泛。AMOLED显示技术具有反应速度较快、对比度更高、视角较广等特点。
在OLED显示装置的制造过程中，需要通过封装设备将制备完成的第一基板和第二基板进行封装，以形成显示装置。其中，封装设备为UV照射一体封装设备。封装设备可包括上石英平台和下石英平台，上石英平台上可设置第二基板，下石英平台上可设置掩膜板，而第一基板设置于掩膜板上。其中，第一基板和第二基板形成显示装置。
现有技术存在如下技术问题：
1)在封装过程中需要通过机械固定对位机构对第一基板进行对位，并在对位之后保持第一基板固定于掩膜板上，而结构复杂的机械固定对位机构产生的应力容易造成第一基板变形；
2)在掩膜板上需要采用机械固定对位方式对位第一基板，而后在将第一基板和第二基板压合过程中，机械固定对位机构会干涉上石英平台，这样会造成第一基板和第二基板之间产生气泡以及对位精度低，通常对位精度为±7um；
3)若在压合过程中机械固定对位机构后退，则机械固定对位机构不会干涉上石英平台，但是机械固定对位机构在后退的过程中容易造成第一基板从掩膜板上滑落。
发明内容
本发明提供一种封装装置和封装设备，用于避免第一基板变形，避免第一基板和第二基板之间产生气泡，提高对位精度，以及避免压合过程中第一基板从掩膜板滑落。
为实现上述目的，本发明提供了一种封装装置，包括掩膜板和与所述掩膜板电连接的控制电路；
所述控制电路，用于控制所述掩膜板以使所述掩膜板静电吸附第一基板或者释放所述第一基板。
可选地，所述掩膜板包括基底、位于所述基底之上的图形层和位于所述图形层之上的绝缘层，所述图形层包括：图形结构和位于所述图形结构之间的开口结构，所述图形结构与所述控制电路电连接。
可选地，所述掩膜板还包括位于所述基底侧边的第一连接结构和位于每个所述开口结构中的至少一个第二连接结构；
所述第一连接结构用于将所述图形结构与所述控制电路电连接；
所述第二连接结构用于将位于开口结构外部的图形结构和位于所述开口结构内部的图形结构电连接。
可选地，所述第二连接结构的长度大于或者等于所述开口结构的宽度。
可选地，所述控制电路包括并联连接的第一电源和第二电源；
所述第一电源用于向所述掩膜板通入正电压以使所述掩膜板静电吸附所述第一基板，所述第二电源用于向所述掩膜板通入负电压以使所述掩膜板释放所述第一基板；或者
所述第二电源用于向所述掩膜板通入负电压以使所述掩膜板静电吸附所述第一基板，所述第一电源用于向所述掩膜板通入正电压以使所述掩膜板释放所述第一基板。
可选地，所述第一电源的正电极和所述第二电源的负电极均与所述掩膜板连接，所述第一电源的负电极通过第一开关接地，所述第二电源的正电极通过第二开关接地；
所述第一电源具体用于当所述第一开关闭合且所述第二开关断开时向所述掩膜板通入正电压，所述第二电源具体用于当所述第二开关闭合且所述第一开关断开时向所述掩膜板通入负电压。
可选地，所述控制电路包括并联连接的第三电源和释放支路；
所述第三电源用于向所述掩膜板通入正电压以使所述掩膜板静电吸附所述第一基板，所述释放支路用于释放所述掩膜板上的正电荷以释放所述第一基板；或者
所述第三电源用于向所述掩膜板通入负电压以使所述掩膜板静电吸附所述第一基板，所述释放支路用于释放所述掩膜板上的负电荷以释放所述第一基板。
可选地，所述第三电源的正电极和所述释放支路的一端均与所述掩膜板连接，所述第三电源的负电极通过第三开关接地，所述释放支路的另一端通过第四开关接地，所述第三电源具体用于当所述第三开关闭合且所述第四开关断开时向所述掩膜板通入正电压，所述释放支路具体用于当所述第四开关闭合且所述第三开关断开时释放所述掩膜板上的正电荷；或者
所述第三电源的负电极和所述释放支路的一端均与所述掩膜板连接，所述第三电源的正电极通过第三开关接地，所述释放支路的另一端通过第四开关接地，所述第三电源具体用于当所述第三开关闭合且所述第四开关断开时向所述掩膜板通入负电压，所述释放支路具体用于当所述第四开关闭合且所述第三开关断开时释放所述掩膜板上的负电荷。
为实现上述目的，本发明提供了一种封装设备，包括：上平台、下平台和上述封装装置；
所述掩膜板设置于所述下平台上，所述上平台用于设置第二基板；或者
所述掩膜板设置于所述上平台上，所述下平台用于设置第二基板。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的封装装置和封装设备的技术方案中，控制电路通过控制掩膜板以使掩膜板静电吸附第一基板或者释放第一基板，无需采用机械固定对位机构对第一基板进行固定，而是通过静电吸附方式使得掩膜板实现对第一基板的完全吸附，从而避免了第一基板变形，避免了第一基板和第二基板之间产生气泡，提高了对位精度，以及避免了压合过程中第一基板从掩膜板滑落。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种封装装置的结构示意图；
图2为图1中掩膜板的平面示意图；
图3a为图1中控制电路的一种工作状态示意图；
图3b为图1中控制电路的另一种工作状态示意图；
图4为本发明实施例二提供的一种封装装置的结构示意图；
图5a为图4中控制电路的一种工作状态示意图；
图5b为图4中控制电路的另一种工作状态示意图；
图6为本发明实施例三提供的一种封装设备的结构示意图；
图7a为图6的封装过程中固化封框胶的示意图；
图7b为图6的封装后封框胶的示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的封装装置和封装设备进行详细描述。
图1为本发明实施例一提供的一种封装装置的结构示意图，如图1所示，该封装装置包括：掩膜板1和与掩膜板1电连接的控制电路2。控制电路2用于控制掩膜板1以使掩膜板1静电吸附第一基板3或者释放第一基板3。
图2为图1中掩膜板的平面示意图，结合图1和图2所示，掩膜板1包括：基底11、位于基底11之上的图形层12和位于图形层12之上的绝缘层13，图形层12包括：图形结构121和位于图形结构之间的开口结构122，图形结构121与控制电路2电连接。其中，在对封框胶进行UV固化时，图形结构121用于阻挡UV，开口结构122与封框胶相对设置，UV通过开口结构122照射到封框胶上以实现对封框胶的固化。优选地，开口结构的形状为环形。优选地，图形结构121的材料为金属，例如：Cr或者Al。优选地，基底11为石英玻璃。优选地，绝缘层13的材料包括Al2O3、SiO2或者SiON。
掩膜板1还包括：位于基底11侧边的第一连接结构14和位于每个开口结构122中的至少一个第二连接结构15。第一连接结构14用于将图形结构121与控制电路2电连接。第二连接结构15用于将位于开口结构122外部的图形结构121和位于开口结构122内部的图形结构121电连接，从而通过第二连接结构15可实现整个基底11之上所有图形结构121的电连接。每个开口结构122中，第二连接结构15的数量可以为一个或者多个。本实施例中，优选地，每个开口结构122中，第二连接结构15的数量为二个，且二个第二连接结构15对角设置，每个开口结构122中采用二个第二连接结构15既可以保证图形结构121的电连接特性，又能保证整个图形层构图简单。第二连接结构15的材料为金属，优选地，第二连接结构15和图形结构121的材料相同且同步形成，例如：Cr或者Al。优选地，开口结构122中的第二连接结构15的形状为线状，采用线状的第二连接结构15可以较少的占用开口结构122的面积，从而有效保证了开口结构122的透光率。第二连接结构15的材料为金属，且优选地，第二连接结构15和图形结构121的材料相同，例如：Cr或者Al。
本实施例中，为保证第二连接结构15能够有效的将位于开口结构122外部的图形结构121和位于开口结构122内部的图形结构121电连接，第二连接结构15的长度d2可大于或者等于开口结构122的宽度d1。在实际应用中，第二连接结构15的长度以及开口结构122的宽度可根据产品需要进行设定。
控制电路2包括：并联连接的第一电源S1和第二电源S2。优选地，第一电源S1的正电极和第二电源S2的负电极均与掩膜板1连接，第一电源S1的负电极通过第一开关K1接地，第二电源S2的正电极通过第二开关K2接地。具体地，第一电源S1的正电极和第二电源S2的负电极均与第一连接结构14连接。
图3a为图1中控制电路的一种工作状态示意图，如图3a所示，当需要将第一基板3固定于掩膜板1上时，第一电源S1用于向掩膜板1通入正电压以使掩膜板1静电吸附第一基板3。具体地，第一电源S1用于当第一开关K1闭合且第二开关K2断开时向掩膜板1通入正电压以使掩膜板1静电吸附第一基板3。此时，第一电源S1通过第一连接结构14向图形结构121通入正电压，使得整个掩膜板1带有正电荷，并通过静电感应使得第一基板3带有负电荷，带有正电荷的掩膜板1和带有负电荷的第一基板3相互吸引，从而使得掩膜板1能够静电吸附第一基板3。优选地，第一电源S1通入的正电压大于0kV且小于或等于2.0kV。
图3b为图1中控制电路的另一种工作状态示意图，如图3b所示，当需要将固定于掩膜板1上的第一基板3释放时，第二电源S2用于向掩膜板1通入负电压以使掩膜板1释放第一基板3。具体地，第二电源S2用于当第二开关K2闭合且第一开关K1断开时向掩膜板1通入负电压以使掩膜板1静电吸附第一基板3，第一电源S1用于当第一开关K1闭合且第二开关K2断开时向掩膜板1通入正电压以使掩膜板1释放第一基板3。此时，第二电源S2通过第一连接结构14向图形结构121通入负电压，使得原本带有正电荷的整个掩膜板1带有负电荷，带有负电荷的掩膜板1和带有负电荷的第一基板3相互排斥，从而使得掩膜板1释放第一基板3。优选地，第二电源S2通入的负电压大于或等于-2.0kV且小于0kV。在掩膜板1和第一基板3分开时，通常静电已被释放。为防止残留静电的影响，在将第一电源S1和第二电源S2均断开的前提下，可将掩膜板1和第一基板3分别连接到地线(GND)以彻底释放静电，从而防止静电发生，保证了安全性。
在实际应用中，可选地，当需要将第一基板3固定于掩膜板1上时，第二电源S2用于向掩膜板1通入负电压以使掩膜板1静电吸附第一基板3，具体地，第二电源具体用于当第二开关K2闭合且第一开关K1断开时向掩膜板1通入负电压以使掩膜板1静电吸附第一基板3。当需要将固定于掩膜板1上的第一基板3释放时，第一电源S1用于向掩膜板1通入正电压以使掩膜板1释放第一基板3，具体地，第一电源S1具体用于当第一开关K1闭合且第二开关K2断开时向掩膜板1通入正电压以使掩膜板1释放第一基板3。在掩膜板1和第一基板3分开时，释放静电，从而防止静电发生，保证了安全性。此种情况下控制电路的工作状态示意图不再具体画出。
本实施例提供的封装装置的技术方案中，控制电路通过控制掩膜板以使掩膜板静电吸附第一基板或者释放第一基板，无需采用机械固定对位机构对第一基板进行固定，而是通过静电吸附方式使得掩膜板实现对第一基板的完全吸附，从而避免了第一基板变形，避免了第一基板和第二基板之间产生气泡，提高了对位精度，以及避免了压合过程中第一基板从掩膜板滑落。
图4为本发明实施例二提供的一种封装装置的结构示意图，如图4所示，该封装装置与上述实施例一的区别在于：控制电路2包括并联连接的第三电源S3和释放支路S4。优选地，第三电源S3的正电极和释放支路S4的一端均与掩膜板1连接，第三电源S3的负电极通过第三开关K3接地，释放支路S4的另一端通过第四开关K4接地。
图5a为图4中控制电路的一种工作状态示意图，如图5a所示，当需要将第一基板3固定于掩膜板1上时，第三电源S3用于向掩膜板1通入正电压以使掩膜板1静电吸附第一基板3。具体地，第三电源S3具体用于当第三开关K3闭合且第四开关K4断开时向掩膜板1通入正电压以使掩膜板1静电吸附第一基板3。此时，第三电源S3通过第一连接结构14向图形结构121通入正电压，使得整个掩膜板1带有正电荷，并通过静电感应使得第一基板3带有负电荷，带有正电荷的掩膜板1和带有负电荷的第一基板3相互吸引，从而使得掩膜板1能够静电吸附第一基板3。优选地，第三电源S3通入的正电压大于0kV且小于或等于2.0kV。
图5b为图4中控制电路的另一种工作状态示意图，如图5b所示，当需要将固定于掩膜板1上的第一基板3释放时，释放支路S4用于释放掩膜板1上的正电荷以释放第一基板3。具体地，释放支路S4具体用于当第四开关K4闭合且第三开关K3断开时释放掩膜板1上的正电荷以使掩膜板1释放第一基板3。此时，由于释放支路S4释放掩膜板1上的正电荷，因此第一基板3也不再带有负电荷，使得掩膜板1和第一基板3不再相互吸引，从而使得掩膜板1释放第一基板3。
在实际应用中，可选地，第三电源的负电极和释放支路的一端均与掩膜板连接，第三电源的正电极通过第三开关接地，释放支路的另一端通过第四开关接地。当需要将第一基板固定于掩膜板上时，第三电源用于向掩膜板通入负电压以使掩膜板静电吸附第一基板，具体地，第三电源具体用于当第三开关闭合且第四开关断开时向掩膜板通入负电压以使掩膜板静电吸附第一基板。当需要将固定于掩膜板上的第一基板释放时，释放支路用于释放掩膜板上的负电荷以释放第一基板，具体地，释放支路具体用于当第四开关闭合且第三开关断开时释放掩膜板上的负电荷。此种情况下控制电路的具体结构和工作状态示意图均不再具体画出。优选地，第三电源S3通入的负电压大于或等于-2.0kV且小于0kV。
本实施例中，对封装装置中其余结构的具体描述可参见上述实施例一，此处不再重复描述。
本实施例提供的封装装置的技术方案中，控制电路通过控制掩膜板以使掩膜板静电吸附第一基板或者释放第一基板，无需采用机械固定对位机构对第一基板进行固定，而是通过静电吸附方式使得掩膜板实现对第一基板的完全吸附，从而避免了第一基板变形，避免了第一基板和第二基板之间产生气泡，提高了对位精度，以及避免了压合过程中第一基板从掩膜板滑落。
图6为本发明实施例三提供的一种封装设备的结构示意图，如图6所示，该封装设备包括：上平台4、下平台5和封装装置。封装装置可采用上述实施例一提供的封装装置，此处不再赘述。其中，掩膜板1设置于下平台5上，则上平台4用于设置第二基板6。
本实施例中的封装设备用于对相对设置的第一基板3和第二基板6进行封装以使第一基板3和第二基板6形成显示装置。
进一步地，该封装设备还包括：位于上平台4之上的上下机构7。该上下机构7用于控制上平台4进行上下运动。
进一步地，该封装设备还包括：对位相机8。该对位相机8用于对第一基板3和第二基板6进行对位。例如：该对位相机8可以为电荷耦合元件(Charge-coupled Device，简称：CCD)相机。
进一步地，该封装设备还包括：基板接受夹具9。该基板接受夹具9用于将第一基板3送至下平台5上以及将第二基板6送至上平台4上。
进一步地，该封装设备还包括：定位机构10。该定位机构10用于对掩膜板1的位置进行固定。
进一步地，该封装设备还包括：位于下平台5之下的UV光源15。UV光源15用于通过掩膜板1对位于第一基板3和第二基板6之间的封框胶进行固化。
下面通过一个具体的例子对本实施例提供的封装设备的封装过程进行详细描述。
基板接受夹具9获取第二基板6并使第二基板6位于其上；基板接受夹具9将第二基板6送至上平台4上，上平台4吸附第二基板6以使第二基板6固定于上平台4上；基板接受夹具9下降，获取第一基板3并使第一基板3位于其上；基板接受夹具9将第一基板3送至掩膜板1上；对位机构(图中未示出)在对位相机8的配合下对掩膜板1和位于其上的第一基板3进行对位；完成对位后，控制电路2控制掩膜板1以使掩膜板1静电吸附第一基板3，此时第一基板3固定于掩膜板1上；抽真空装置(图中未示出)进行抽真空处理，使封装设备处于真空环境中；上下机构7控制上平台4向下运动以带动第二基板6向下运动；当第一基板3与第二基板6之间的距离小于一定距离，例如：该距离为2mm时，采用对位相机8对第一基板3和第二基板6进行对位；上下机构7继续控制上平台4向下运动以带动第二基板6向下运动，当第一基板3和第二基板6接近到接合状态时，对真空环境进行充气以对第一基板3和第二基板6进行压合，压合一定时间后UV光源15通过掩膜板1对位于第一基板3和第二基板6之间的封框胶进行照射，以实现对封框胶进行固化，照射结束后第一基板3和第二基板6形成显示装置；上平台4解除对第二基板6的吸附，并向上移动一小段距离，然后由对位相机8确认显示装置的精度；控制电路2控制掩膜板1以使掩膜板1释放第一基板3，从而实现释放显示装置；通过搬运家具(图中未示出)将显示装置搬出。
图7a为图6的封装过程中固化封框胶的示意图，如图7a所示，封装过程中，UV光源(图中未画出)通过掩膜板1对第一基板3和第二基板6进行之间的封框胶16进行照射，具体地，UV光源发出的UV通过开口结构122照射到封框胶16上。封框胶16设置于显示区域17周围的周边区域中，且封框胶16与显示区域17之间具有一定的距离。例如：封装过程中封框胶16的宽度d3可以为0.2mm至0.4mm之间。
图7b为图6的封装后封框胶的示意图，如图7b所示，封装过程中对第一基板3和第二基板6的压合作用使得封框胶16的变宽。例如：封装后封框胶16的宽度d4可以为0.8mm至1.0mm之间。采用本实施例的封装设备可制造出封框胶的宽度为1.0mm以内显示装置，从而实现了制造出窄封框胶，进而可实现窄边框的显示装置。
采用本实施例提供的封装设备对第一基板和第二基板进行封装后，第一基板和第二基板之间的对位精度可以为±2um以内，从而与现有技术相比提高了对位精度。本实施例中，对位机构仅对第一基板3进行对位，而后由控制电路2实现将第一基板3固定于掩膜板1上，无需对位机构对第一基板3进行固定，因此与现有技术中的机械固定对位机构相比，本实施例中的对位机构的结构更加简单。
本实施例中，第一基板3可以为OLED基板，第二基板6可以为封装基板；或者，第一基板3为封装基板，第二基板6为OLED基板。
在实际应用中，可选地，掩膜板可设置于上平台上，则下平台用于设置第二基板。此种情况不再具体画出。若采用图1中所示的封装装置时，优选地，第一电源S1通入的正电压大于0kV且小于或等于6.0kV，第二电源S2通入的负电压大于或等于-6.0kV且小于0kV。若采用图4中所示的封装装置时，优选地，第三电源S3通入的正电压大于0kV且小于或等于6.0kV。或者第三电源S3还可以通入负电压，通入的负电压大于或等于-6.0kV且小于0kV，此种情况未具体画出。
本实施例提供的封装设备的技术方案中，控制电路通过控制掩膜板以使掩膜板静电吸附第一基板或者释放第一基板，无需采用机械固定对位机构对第一基板进行固定，而是通过静电吸附方式使得掩膜板实现对第一基板的完全吸附，从而避免了第一基板变形，避免了第一基板和第二基板之间产生气泡，提高了对位精度，以及避免了压合过程中第一基板从掩膜板滑落。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种封装装置，其特征在于，包括掩膜板和与所述掩膜板电连接的控制电路；
所述控制电路，用于控制所述掩膜板以使所述掩膜板静电吸附第一基板或者释放所述第一基板；
所述掩膜板包括基底、位于所述基底之上的图形层和位于所述图形层之上的绝缘层，所述图形层包括图形结构和位于所述图形结构之间的开口结构，所述图形结构与所述控制电路电连接；
所述掩膜板还包括位于所述基底侧边的第一连接结构和位于每个所述开口结构中的至少一个第二连接结构；
所述第一连接结构用于将所述图形结构与所述控制电路电连接；
所述第二连接结构用于将位于开口结构外部的图形结构和位于所述开口结构内部的图形结构电连接。
2.根据权利要求1所述的封装装置，其特征在于，所述第二连接结构的长度大于或者等于所述开口结构的宽度。
3.根据权利要求1所述的封装装置，其特征在于，所述控制电路包括并联连接的第一电源和第二电源；
所述第一电源用于向所述掩膜板通入正电压以使所述掩膜板静电吸附所述第一基板，所述第二电源用于向所述掩膜板通入负电压以使所述掩膜板释放所述第一基板；或者
所述第二电源用于向所述掩膜板通入负电压以使所述掩膜板静电吸附所述第一基板，所述第一电源用于向所述掩膜板通入正电压以使所述掩膜板释放所述第一基板。
4.根据权利要求3所述的封装装置，其特征在于，所述第一电源的正电极和所述第二电源的负电极均与所述掩膜板连接，所述第一电源的负电极通过第一开关接地，所述第二电源的正电极通过第二开关接地；
所述第一电源具体用于当所述第一开关闭合且所述第二开关断开时向所述掩膜板通入正电压，所述第二电源具体用于当所述第二开关闭合且所述第一开关断开时向所述掩膜板通入负电压。
5.根据权利要求1所述的封装装置，其特征在于，所述控制电路包括并联连接的第三电源和释放支路；
所述第三电源用于向所述掩膜板通入正电压以使所述掩膜板静电吸附所述第一基板，所述释放支路用于释放所述掩膜板上的正电荷以释放所述第一基板；或者
所述第三电源用于向所述掩膜板通入负电压以使所述掩膜板静电吸附所述第一基板，所述释放支路用于释放所述掩膜板上的负电荷以释放所述第一基板。
6.根据权利要求5所述的封装装置，其特征在于，所述第三电源的正电极和所述释放支路的一端均与所述掩膜板连接，所述第三电源的负电极通过第三开关接地，所述释放支路的另一端通过第四开关接地，所述第三电源具体用于当所述第三开关闭合且所述第四开关断开时向所述掩膜板通入正电压，所述释放支路具体用于当所述第四开关闭合且所述第三开关断开时释放所述掩膜板上的正电荷；或者
所述第三电源的负电极和所述释放支路的一端均与所述掩膜板连接，所述第三电源的正电极通过第三开关接地，所述释放支路的另一端通过第四开关接地，所述第三电源具体用于当所述第三开关闭合且所述第四开关断开时向所述掩膜板通入负电压，所述释放支路具体用于当所述第四开关闭合且所述第三开关断开时释放所述掩膜板上的负电荷。
7.一种封装设备，其特征在于，包括：上平台、下平台和权利要求1至6任一所述的封装装置；
所述掩膜板设置于所述下平台上，所述上平台用于设置第二基板；或者
所述掩膜板设置于所述上平台上，所述下平台用于设置第二基板。
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