CN108411249B - 一种基片样品架、掩模板及基片更换方法及蒸镀设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基片样品架、掩模板及基片更换方法及蒸镀设备，属于OLED真空蒸镀装备领域。本发明的目的是解决现有装置设备复杂，工作效率低下的问题。本发明的基片样品架包括支撑架和基片架，通过在支撑架上设置一组凸台，使基片架下方可形成一用于掩模板架放入的操作空间，以便于快速更换掩模板。本发明还公开一种掩模板更换方法，首先将实际作业位置的掩模板架与基片架置于暂存位置；然后更换掩模板；最后将基片架与掩模板架重新对位并放置于实际作业位置。本发明还公开一种基片更换方法，首先将掩模板置于基片架上，再将基片从基片架上取出更换，再将掩模版与基片架重新对位，放置于作业位置。本发明可以应用于半导体器件的薄膜沉积等制程。

Description

一种基片样品架、掩模板及基片更换方法及蒸镀设备

技术领域

本发明涉及OLED真空蒸镀装备领域，具体涉及一种基片样品架、掩模板及基片更换方法及蒸镀设备。

背景技术

有机发光二极管(OLED)技术，是一种可用于显示及照明的固态发光技术，近年来得到了迅速发展，目前OLED面板主要通过真空蒸发镀膜的方法制备。在高校和研究所等科研单位，很多科研人员在做OLED有机材料的蒸镀研究，推动了中小型蒸镀设备的发展，提高研发效率。基片在蒸镀过程中需要更换掩模板，中小型设备的掩模板切换相对简单，但在大中型蒸镀设备中，掩模板更换通常需要机械手臂的配合，通过机械臂依次抓取存放在卡匣腔中的基片或掩模板，操作过程复杂。蒸镀过程中要频繁更换基片和掩模板，如何提高掩模板的更换效率，一直是亟待解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中的上述问题，提供一种基片样品架、掩模板及基片更换方法，以及应用该装置的蒸镀设备，可提高设备的工作效率。

本发明公开了一种基片样品架，包括：支撑架、基片架，所述支撑架上设置有第一对位结构，所述基片架上设置有第二对位结构，所述第二对位结构可与所述第一对位结构相配合，可使所述基片架与所述支撑架对位；

所述支撑架上设置有凸台，用于临时放置所述基片架。

进一步地，基片架框体的拐角内侧设置有缺口，避免取放基片时，造成基片的边角处破损。

进一步地，所述第一对位结构在支撑架上的投影可为圆形、三角形、四边形等任意几何图形。

进一步地，当所述第一对位结构在支撑架上的投影为三角形、四边形等非圆形结构时，所述第一对位结构的数量可为一。

进一步地，所述凸台可为非连续设置的不在同一直线上的一组凸起结构，如两条平行设置的，在支撑架上投影为条状的凸台或多个圆台。

进一步地，所述基片样品架还包括一掩模板架；

所述基片架上设置有第三对位结构，所述掩模板架上设置有第四对位结构，所述第四对位结构与所述第三对位结构相配合，可使所述掩模板架与所述基片架对位。

进一步地，所述凸台上还设置有第五对位结构，所述第五对位结构与所述基片架上的第一对位结构配合，防止基片架在临时放置的凸台上滑动而产生偏移。

进一步地，所述支撑架为一“匚”字形结构，所述“匚”字形结构的内侧设置有与所述支撑架上表面平行的凹陷式台阶，使所述掩模板架可放置与所述台阶上，嵌入支撑架中。

优选地，所述限位台阶的高度H和掩模板架的厚度t的关系满足：H≤t, 优选为H＝t。

进一步地，所述第一和第五对位结构为对位孔，所述第二对位结构为对位销；或所述第一和第五对位结构为对位销，所述第二对位结构为对位孔。

优选地，所述对位销的上底面面积小于下底面面积，所述上底面为对位销远离其所在的架体的端面。

进一步地，所述对位销顶部设置有倒角，便于基片架滑落，底部还设置有一定高度的圆柱体。

进一步地，所述支撑架上的对位销包括两个第一对位销和两个第二对位销，所述第一对位销位于靠近“匚”字形结构开口一侧，所述第二对位销位于远离“匚”字形结构开口一侧，所述第一对位销的高度低于所述第二对位销的高度。因为机械臂为了确保基片不落片，起片时往往会有一个微小的倾角，当基片尺寸较大时，大尺寸的基片会进一步放大这个微小倾角带来的在尺寸上的差异，不同高度的对位销可保证不同位置的对位销与对位孔基本同时对位，避免因对位销与对位孔内壁产生力的作用造成基片架偏移脱孔。

进一步地，所述的第二对位销的纵向剖面的两个腰斜率不同，机械臂为了确保基片不落片，起片时会有一个微小的倾角，当基片尺寸较大时，大尺寸的基片会进一步放大这个微小倾角，带来对位孔并不是绝对的竖直方向，两腰的斜率不同会增加孔销对位及落下时的准确率，避免脱孔。

进一步地，远离“匚”字形结构开口一侧的第二对位销，其远离“匚”字形结构开口一侧的偏离竖直方向角度更大，或者说斜率较小。

进一步地，所述基片样品架还包括盖板，所述盖板通过连接杆与支撑架连接，在所述盖板与所述支持架之间形成可允许机械臂托动所述基片架或掩模板架运动的操作空间。

进一步地，所述基片样品架还包括驱动杆，所述驱动杆与所述盖板连接，所述驱动杆通过驱动装置带动所述支撑架运动。

本发明还公开了基于上述基片样品架的掩模板更换方法，具体步骤包括：

步骤1：将实际作业位置上放置的基片架与掩模板架构成的组合体放置于暂存位置；

步骤2：将载有掩模板的掩模板架取出并更换掩模板；

步骤3：将载有更换后的掩模板的掩模板架与基片架在暂存位置对位；

步骤4：将对位后的基片架与掩模板架构成的组合体重新置于实际工作位置。

进一步地，基片架置于所述暂存位置时，基片架与支撑架之间形成供掩模板架进出的空间；基片架与掩模版架构成的组合体放置在实际作业位置时，掩模板架与支撑架贴合。

本发明还公开了基于上述基片样品架的基片更换方法，具体步骤包括：

步骤1：将实际作业位置上放置的基片架与掩模板架构成的组合体放置于暂存位置，此时掩模板架与基片架脱离；

步骤2：将载有掩模板的掩模板架放置于支撑架的凹陷式台阶上；

步骤3：将基片架上的基片取出并更换；

步骤4：将更换后的基片重新放置于基片架内；

步骤5：将载有掩模板的掩模板架与基片架在暂存位置对位；

步骤6：将对位后的基片架与掩模板架构成的组合体重新置于实际工作位置。

本发明还公开了一种使用本发明的基片样品架的蒸镀设备。

进一步地，所述基片样品架设置于蒸镀设备的真空腔体中。

有益效果：

本发明通过分别在支撑架和基片架上设置第一对位结构和第二对位结构，使基片架与支撑架对位；还通过在支撑架上设置一组凸台，将基片架下方撑起一定空间，以便于更换掩模板，本发明的基片样品架的结构简单，掩模板更换方法操作简便，能够显著提升设备的工作效率。

附图说明

图1是本发明的实施例一的基片样品架的结构图；

图2是本发明的实施例二的掩模板架结构图；

图3是本发明的实施例三和实施例四的支撑架结构图；

图4是本发明的实施例五的对位中的支撑架、基片架和掩模板架的横向剖面图；

图5是本发明的实施例六的支撑架结构图；

图6是本发明的实施例六的基片架结构图；

图7是本发明的实施例七的基片架结构图；

图8是本发明的实施例七的掩模板架结构图；

图9是本发明的实施例八的对位销结构图；

图10是本发明的实施例九的第一对位销和第二对位销位置关系示意图；

图11包含(a)和(b)部分，是本发明的实施例十的第二对位销的立体图和侧视图；

图12是本发明的更换掩模板过程示意图：

图12a是基片架和掩模板架实际工作位置示意图；图12b是基片架和掩模板架暂存位置示意图；图12c是掩模板架取出过程示意图；图12d为掩模板架与基片架对位过程示意图；图12e是对位完成状态示意图；图12f是掩膜板更换完成状态示意图；

图13是本发明更换基片过程示意图：

图13a是基片架和掩模板架实际工作位置示意图；图13b是基片架和掩模板架暂存位置示意图；图13c是掩模板架位于支撑架上的状态示意图；图 13d是基片取出过程示意图；图13e是基片放入过程示意图；图13f是掩膜版与基片对位起始状态示意图；图13g是掩膜版与基片对位完成状态示意图；图13h是基片更换完成状态示意图；

图中，10-支撑架，101-对位销，101a-第一对位销，101b-第二对位销， 102-凸台，102a-对位销,103-对位孔，104-台阶，20-基片架，201-对位孔，202-对位孔，203-对位销，204-对位销，205-凸耳，206-缺口，207-基片， 30-掩模板架，301-对位销，302-对位孔，303-掩模板，40-盖板，50-连接杆，60-驱动杆，70-机械手。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例一：结合图1说明本实施例，本实施例的基片样品架，包括：支撑架10、基片架20，支撑架10上设置有四个用于与基片架对位的对位销 101，基片架20上对应位置设置有四个对位孔201，对位销101和对位孔201 相配合，使基片20架与支撑架10实现对位；

支撑架10上设置有一组用于支撑基片架20的凸台102。

实施例二：结合图2说明本实施例，本实施例在实施例一的基础上进一步改进，所述基片样品架还包括一掩模板架30；

所述基片架20上设置有四个对位孔202，所述掩模板架30上设置有对位销301，所述对位销301与所述对位孔202相配合，可使所述掩模板架30与所述基片架20对位。

实施例三：结合图3说明本实施例，本实施例在实施例一的基础上进一步改进，凸台102上具有能与基片架20上的对位孔201配合的对位销102a，基片架20放置在凸台102上时，对位销102a限制了基片架20在水平反方向上的滑动，使基片架20更稳定地放置在支撑架10上。

实施例四：结合图3说明本实施例，本实施例在实施例一的基础上进一步改进，所述支撑架10为一“匚”字形结构，所述“匚”字形结构的内侧设置有所述支撑架上表面平行的凹陷式台阶104，使掩模板架30嵌入支撑架10中，台阶104能够在水平和竖直方向两个方向上限值掩模板30架移动，从而获得更好的固定效果。

实施例五：结合图4说明本实施例，本实施例在实施例四的基础上进一步改进，所述限位台阶104的高度H和掩模板架30的厚度t的关系满足：H ≤t,优选为H＝t，如此设置，可避免掩模板架30和基片架20之间出现间隙，导致蒸镀过程中，本该被掩模板遮挡的位置沉积蒸镀材料，进而降低蒸镀精确性的问题，图中303为掩模板，70为承托掩模板303和掩模板架 30的机械手。

实施例六：结合图5和图6说明本实施例，本实施例与实施例一的区别之处在于，支撑架10上设置有四个对位孔103，基片架20上对应位置设置有四个对位销203，支撑架10上的对位孔和基片架20上的对位销203相配合，使基片架20与支撑架10实现对位，所述基片架20框体的拐角内侧设置有圆形缺口206，避免取放基片时，造成基片的边角处破损。

实施例七：结合图7和图8说明本实施例，本实施例与实施例一的区别之处在于，基片架20上设置有四个用于与掩模板架30对位的对位销204，掩模板架30上对应位置设置有与基片架20对位的对位孔302，通过对位孔302 和对位销204的配合，可使掩模板架30与基片架20对位。

实施例八：结合图9说明本实施例，本实施例在实施例一的基础上进一步改进，所述对位销101为上底面积小于下底面积的台体(所述上底面是对位销远离其所在架体的端面)便于与对位孔201对位，对位后，为了便于基片架20滑落，对位销101顶部设置有倒角，底部还设置有一定高度的圆柱体。

实施例九：结合图10说明本实施例，本实施例在实施例四的基础上进一步改进，所述支撑架10上的对位销包括位于靠近“匚”字型开口侧的第一对位销101a，和位于远离“匚”字型开口侧的第二对位销101b，所述第一对位销101a的高度低于所述第二对位销101b的高度。如此设置的原因是：机械臂为了确保基片不落片，起片时往往会有一个微小的倾角，当基片尺寸较大时，大尺寸的基片会进一步放大这个微小倾角带来的在尺寸上的差异，不同高度的对位销可保证不同位置的对位销与对位孔基本同时对位，避免因对位销与对位孔内壁产生力的作用造成基片架偏移脱孔。

实施例十：结合图11说明本实施例，(a)为第二对位销101b的立体图， (b)为第二对位销101b的侧视图，本实施例在实施例八的基础上进一步改进，第二对位销101b的侧视图的梯形的两个腰斜率不同，其中远离“匚”字形结构开口一侧的腰，偏离竖直方向角度更大，或者说斜率较小。如此设置的原因是，机械臂为了确保基片稳定不滑落，起片时会有一个微小的倾角，当基片尺寸较大时，大尺寸的基片会进一步放大这个微小倾角，导致对位孔并不是绝对的竖直方向，两腰的斜率不同会提高孔销对位及落下时的准确率，避免脱孔。

实施例十一：结合图1说明本实施例，本实施例在实施例一的基础上进一步改进，所述基片架20外缘设置有凸耳205，对位孔201设置在凸耳205 上，如此设置，以便于在基片架20在凸台102上和对位销101上两种位置的切换。

实施例十二：结合图1说明本实施例，本实施例的基片样品架在实施例一的基础上进一步改进，还包括盖板40，所述盖板40通过连接杆50与支撑架10连接，盖板40用于遮挡灰尘和防止上方坠落物砸伤基片。

实施例十三：结合图1说明本实施例，本实施例的基片样品架在实施例十二的基础上进一步改进，还包括驱动杆60，所述驱动杆60与所述盖板40 连接，用于驱动整个装置上下移动。

实施例十四：本实施例的掩模板更换方法，具体步骤包括：

步骤1：将位于图12a所示的实际作业位置基片架20与掩模板30架构成的组合体放置于图12b所示的暂存位置；

步骤2：如图12c所示，将载有掩模板303的掩模板架30取出，并更换掩模板303；

步骤3：如图12d所示，将载有更换后的掩模板的掩模板架30放置于基片架20下方，并与基片架20在暂存位置对位，对位完成状态如图12e所示；

步骤4：将对位后的基片架20与掩模板架30构成的组合体重新置于实际工作位置，如图12f所示。

实施例十五：本实施例的基片更换方法，具体步骤包括：

步骤1：将位于如图13a所示的实际作业位置的基片架20与掩模板架30 构成的组合体放置于图13b所示的暂存位置，此时掩模板架30与基片架20 脱离；

步骤2：如图13c所示将载有掩模板的掩模板架30放置于支撑架10的凹陷式台阶104上；

步骤3：如图13d所示，将基片架20上的基片207取出并更换；

步骤4：如图13e所示，将更换后的基片207重新置于基片架20内；

步骤5：如图13f，将的掩模板架30放置于更换基片后的基片架20下方，并与基片架20在暂存位置对位，对位完成状态如图13g所示；

步骤6：如图13h所示，将对位后的基片架20与掩模板架30构成的组合体重新置于实际工作位置，基片更换完成。

实施例十六：本实施例的一种蒸镀设备，真空腔体中包含上述的基片样品架。

上述实施例中所涉及的对位销、对位孔、第一对位销和第二对位销等表示功能或性质相同的一类结构，并非对本发明的具体限制。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种基片样品架，包括：支撑架、基片架，其特征在于，所述支撑架上设置有第一对位结构，所述基片架上设置有第二对位结构，所述第二对位结构可与所述第一对位结构相配合，可使所述基片架与所述支撑架对位；

所述基片样品架还包括掩模板架；

所述支撑架上设置有至少一凸台，用于支撑所述基片架，所述支撑架为一“匚”字形结构，所述“匚”字形结构的内侧设置有与所述支撑架上表面平行的凹陷式台阶，使所述掩模板架可放置于所述台阶上，嵌入在所述支撑架中。

2.根据权利要求1所述的基片样品架，其特征在于，

所述基片架上设置有第三对位结构，所述掩模板架上设置有第四对位结构，所述第四对位结构与所述第三对位结构相配合，可使所述掩模板架与所述基片架对位。

3.根据权利要求1所述的基片样品架，其特征在于，所述凸台上还设置有第五对位结构，所述第五对位结构可与所述基片架上的第一对位结构配合。

4.根据权利要求1或3任意一项所述的基片样品架，其特征在于，所述第一和第五对位结构为对位孔，所述第二对位结构为对位销；或所述第一和第五对位结构为对位销，所述第二对位结构为对位孔。

5.根据权利要求4所述的基片样品架，其特征在于，所述对位销的上底面面积小于下底面面积，所述上底面为对位销远离其所在架体的端面。

6.根据权利要求1所述的基片样品架，其特征在于，还包括盖板，所述盖板通过连接杆与支撑架连接，在所述盖板与所述支撑架之间形成一可允许机械臂托动所述基片架或掩模板架进出的操作空间。

7.一种掩模板更换方法，利用权利要求1-6中任意一项所述的基片样品架更换掩模板，其特征在于，具体步骤包括：

步骤1：将位于实际作业位置上的基片架与掩模板架构成的组合体放置于暂存位置；

步骤2：将载有掩模板的掩模板架取出并更换掩模板；

步骤3：将载有更换后的掩模板的掩模板架与基片架在暂存位置对位，基片架置于所述暂存位置时，基片架与支撑架之间形成一供掩模板架进出的操作空间；

步骤4：将对位后的基片架与掩模板架构成的组合体重新置于实际工作位置。

8.一种基片更换方法，利用权利要求1-6中任意一项所述的基片样品架更换基片，其特征在于，具体步骤包括：

步骤1：将位于实际作业位置的基片架与掩模板架构成的组合体放置于暂存位置，此时掩模板架与基片架脱离；

步骤2：将载有掩模板的掩模板架放置于支撑架的凹陷式台阶上；

步骤3：将基片架上的基片取出并更换；

步骤4：将更换后的基片重新放置于基片架内；

步骤5：将载有掩模板的掩模板架与基片架在暂存位置对位；

步骤6：将对位后的基片架与掩模板架构成的组合体重新置于实际工作位置。

9.一种蒸镀设备，其特征在于，包含权利要求1-6中任意一项所述的基片样品架。