CN108998757B - 张网位置精度测量调节装置以及张网检测调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种张网位置精度测量调节装置以及张网检测调节系统，张网位置精度测量调节装置包括：机台、发光模组、感光件以及夹持件，所述机台用于固定掩膜板的安装框架，所述发光模组可移动地设于所述机台上，所述发光模组包括多个发光件，所述发光件用于模拟蒸镀线源，所述感光件与所述机台连接且所述感光件与所述发光模组之间限定出用于容纳掩膜板的张网空间，所述夹持件用于夹持定位所述掩膜板。由此，使张网位置精度测量调节装置对掩膜板的定位精度高，定位更加准确、精度测量的结果更准确。

Description

张网位置精度测量调节装置以及张网检测调节系统

技术领域

本发明涉及真空蒸镀技术领域，具体而言，涉及一种张网位置精度测量调节装置以及张网检测调节系统。

背景技术

张网是通过精确的测量，将薄如蝉翼的FMM sheet(英文名称：Fine Metal Mask，中文名称：高精度金属掩模板)经过拉伸移动调整，最终焊接在安装框架(Frame)上。整个过程中，对FMM sheet位置的准确测量判断是决定张网质量的关键。

相关技术中，对张网进行测量定位是通过“龙门架”式测量系统实现的，该系统由Y轴运动部件、X轴运动部件、Z轴运动部件以及CCD(英文名称：Charge-coupled Device,中文全称:电荷耦合元件)组成。

该系统在测量定位过程中，Y轴运动部件采用直线电机带动X轴运动部件、Z轴运动部件以及CCD同步沿Y轴运动；X轴运动部件采用直线电机带动Y轴运动部件、Z轴运动部件以及CCD同步沿X轴运动；Z轴运动部件采用滚珠丝杠带动CCD沿Z轴运动，且Y轴、X轴、Z轴之间为串联运动链(即依次进行)。

进而，该系统具有以下的特点，传动链较复杂，上述传动链需要上百个零部件相互配合，需要多个软件系统进行信息交互，整个测量系统体积较大，对于G6H或者更高世代线而言，由于安装框架的尺寸变大，导致运动连各部件尺寸也需要相应增大，进而整个运动链的重量可能达到5T以上。

这样，运动链的结构复杂，定位过程中，涉及的零部件相互的运动配合较多，运动稳定性以及可靠性下降；机构尺寸大，温度变化对机构的整体变形影响较大，无法满足0.1μm的定位精度；运动链的传动精度低、机构部件(部件结构自身的变形)稳定性低、温度变化对机构稳定性的显著改变以及Y轴运动、X轴运动、Z轴运动后的误差累积导致定位精度难以满足要求。

更为重要的是，CCD图像抓取是根据图像二值化后的阈值判断进行的，图像二值化处理过程中会突出强度比区域，削减、削弱弱对比区域，虽然可以实现对FMM sheet的中心位置抓取，但是，FMM sheet为刻蚀件，刻蚀过程中会出现球状刻蚀区，球状刻蚀区会导致蒸镀过程中部分材料蒸镀到球状刻蚀区的开口范围外，造成阴影(英文名称：shadow)，进而在实际蒸镀过程中，透过FMM sheet的蒸镀材料会出现类似的“扩散现象”。也就是说，扩散区域+中心区域才是真实的蒸镀范围，但现有技术所采用的图像抓取方法会弱化扩散区域，无法准确获取，精度较低。

综上，传统的“龙门架”式测量系统，自身结构的局限性、测量方法的局限性导致对FMM sheet的位置的测量精度较低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种张网位置精度测量调节装置，所述张网位置精度测量调节装置对掩膜板的定位精度高，定位更加准确。

本发明还公开了一种具有上述张网位置精度测量调节装置的张网检测调节系统。

根据本发明第一方面实施例的张网位置精度测量调节装置包括：机台、发光模组、感光件以及夹持件，所述机台用于固定掩膜板的安装框架，所述发光模组可移动地设于所述机台上，所述发光模组包括多个发光件，所述发光件用于模拟蒸镀线源，所述感光件与所述机台连接且所述感光件与所述发光模组之间限定出用于容纳掩膜板的张网空间，所述夹持件用于夹持定位所述掩膜板。

根据本发明实施例的张网位置精度测量调节装置，在检测掩膜板张网位置的过程中，通过发光模组模拟蒸镀线源，通过感光件感应发光模组所发出的光线，以使感应件的感光区域模拟出蒸镀线源在蒸镀过程中的蒸镀区域。这样，通过发光模组与感光件查找出感光区域，以通过感光件的未感光区域计算、分析出掩膜板所在位置与张网位置的偏差，上述过程中通过感光件替代传统的CCD图像抓取，以在精度测量过程中，使掩膜板在蒸镀过程中的阴影区域也可以被感应、采集到，从而使精度测量的结果更加准确、感应精度更高，进而使张网位置精度测量调节装置对张网位置的检测精度更高，定位更加准确。

根据本发明的一些实施例，所述发光模组包括安装基座，所述安装基座可滑动地设于所述机台上，多个所述发光件在所述安装基座上呈直线形排列。

在一些实施例中，所述发光件可拆卸地连接于所述安装基座。

进一步地，所述安装基座具有多个螺纹安装孔，多个所述安装孔中的一部分形成为使用孔且另一部分形成为预留孔，所述发光件伸入所述螺纹安装孔内与所述安装基座螺接固定。

在一些实施例中，所述发光件的排列方向与所述机台的滑动方向互相垂直。

进一步地，所述张网位置精度测量调节装置还包括第一驱动电机，所述第一驱动电机与所述安装基座连接以驱动所述安装基座移动，所述安装基座的下端具有滑槽，所述机台具有与所述滑槽相适配的滑轨，所述滑轨的延伸方向与所述安装基座的长度方向垂直，所述发光件在所述安装基座的长度方向依次分布。

根据本发明的一些实施例，每个所述发光件包括亮度可调节的光源和与所述光源连接的调节头，所述调节头的一端与所述光源的发光端螺纹连接且另一端与所述调节头螺纹连接，所述调节头具有供光源的光线射出的出光口，所述调节头具有调节所述出光口的出光角度的调节旋钮。

在一些实施例中，所述感光件通过安装支架与所述机台固定，所述安装支架包括多个立柱以及连接在多个所述立柱的上端的支撑板，所述感光件固定在所述支撑板的下表面，所述发光件位于所述支撑板的下方。

在一些实施例中，所述张网位置精度测量调节装置还包括第二驱动电机，所述夹持件包括两个夹持臂，所述第二驱动电机一一对应地与所述夹持臂连接以驱动两个所述夹持臂相向运动或相背运动，所述夹持臂的移动方向与所述发光模组的移动方向互相垂直。

根据本发明第二方面实施例的张网检测调节系统包括：控制装置、如上述实施例中所述的张网位置精度测量调节装置，控制装置与驱动所述发光件移动的电机、驱动所述夹持件运动的电机、所述感光件电连接，以控制所述发光件开启移动并根据所述感光件上的光学信息驱动所述夹持件运动，以对所述掩膜板定位。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的张网位置精度测量调节装置的示意图；

图2是根据本发明实施例的张网位置精度测量调节装置的感光件、掩膜板、发光模组以及第一驱动电机的示意图；

图3是根据本发明实施例的张网位置精度测量调节装置的发光模组以及第一驱动电机的示意图；

图4是根据本发明实施例的张网位置精度测量调节装置的发光模组的发光件的示意图；

图5是根据本发明实施例的张网位置精度测量调节装置的发光模组的发光件的调节头的示意图。

附图标记：

张网位置精度测量调节装置100，

机台10，安装框架11，滑轨12，

发光模组20，发光件21，调节头211，光源212，调节旋钮2111，安装基座22，滑槽221，感光件30，

掩膜板40，夹持件50，第一驱动电机60，安装支架70，立柱71，支撑板71，第二驱动电机80，预留孔a，出光口b。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的单元或具有相同或类似功能的单元。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1至图5描述根据本发明实施例的张网位置精度测量调节装置100。

如图1所示，根据本发明第一方面实施例的张网位置精度测量调节装置100包括：机台10、发光模组20、感光件30以及夹持件50，机台10用于固定掩膜板40的安装框架11，发光模组20可移动地设于机台10上，发光模组20包括多个发光件21，发光件21用于模拟蒸镀线源，感光件30与机台10连接且感光件30与发光模组20之间限定出用于容纳掩膜板40的张网空间，夹持件50用于夹持定位掩膜板40。

具体而言，张网位置精度调节装置100是用于对PPA(像素位置精度)进行精度测量以及调节张网位置与PPA匹配的一种张网机，首先将张网位置精度调节装置100放置到无光环境中，机台10上设置有固定掩膜板40(英文名称：FMM sheet，中文名称：高精度金属掩膜板)的安装框架11(Frame)，夹持件50(Gripper)夹持掩膜板40移动到待张网位置，从而通过发光件21发光照射掩膜板40以模拟蒸镀过程中的蒸镀材料运动路径(即蒸镀线源)，进而通过位于掩膜板40上方的感光件30感应光线，并针对未感光区域分析、计算掩膜板40的位置偏差。

需要说明的是，待张网位置是指安装框架11上所限定出的可以展开张网的位置，而张网位置是指掩膜板40展开且所形成的蒸镀区域满足蒸镀要求的一个准确位置(该位置与PPA相匹配)，而精度测量即通过本发明实施例的张网位置精度调节装置100测量出感应件30的感光区域，进而通过感应件30上的未感光区域进行分析、计算，以确定掩膜板40所在的位置与张网位置之间的偏差。

根据本发明实施例的张网位置精度测量调节装置100，在检测掩膜板40张网位置的过程中，通过发光模组20模拟蒸镀线源，通过感光件30感应发光模组20所发出的光线，以使感应件30的感光区域模拟出蒸镀线源在蒸镀过程中的蒸镀区域。这样，通过发光模组20与感光件30查找出感光区域，进而通过感光件30的未感光区域计算、分析出掩膜板40所在位置与张网位置的偏差，上述过程中通过感光件30替代传统的CCD图像抓取，以在精度测量过程中，使掩膜板40在蒸镀过程中的阴影区域也可以被感应、采集到，从而使精度测量的结果更加准确、感应精度更高，进而使张网位置精度测量调节装置100对张网位置的检测精度更高，定位更加准确。

如图2和图3所示，发光模组20包括安装基座22，安装基座22可滑动地设于机台10上，多个发光件21在安装基座22上呈直线形排列。由此，使呈直线形排列的多个发光件21模拟蒸镀过程中的喷射蒸镀线源的喷口，并使发光件21在安装基座22上滑动，以实现发光件21点亮后在Y方向上，完整的扫略过掩膜板40，从而通过发光件21模拟蒸镀过程中的蒸镀线源，使感光件30记录的感光区域更接近蒸镀区域，以有效地提高测量精度，使定位更加准确。

需要说明的是，本发明实施例中所提到的Y方向与机台10的宽度方向相一致，垂直于机台10的长度方向。

在一些实施例中，发光件21可拆卸地连接于安装基座22，安装基座22具有多个螺纹安装孔，多个安装孔中的一部分形成为使用孔且另一部分形成为预留孔a，发光件21伸入螺纹安装孔内与安装基座22螺接固定。

也就是说，预留孔a作为安装发光件21的备用、预留孔位，可以在安装基座22上卸下发光件21，并将发光件21安装到预留孔a上，从而使发光模组20与喷射蒸镀线源的喷口的位置相对应。这样，可以根据喷射蒸镀线源的喷口的位置对发光件21的位置进行对应设置，以使发光件21的位置与喷射蒸镀线源的喷口的位置相一致，从而进一步地提高发光件21对蒸镀线源的模拟效果。

在图1和图2所示的具体的实施例中，发光件21的排列方向与机台10的滑动方向互相垂直。这样，可以使发光件21在Y方向上的扫略路径与蒸镀过程中蒸镀线源的扫略路径相一致，以使发光件21在模拟蒸镀线源的过程中，在感光件30上产生的感光区域更接近蒸镀过程中产生的蒸镀区域，从而使采用敏感感光材料制成的发光件21可以有效地分析掩膜板40的球状刻蚀区在蒸镀过程中所产生的蒸镀阴影，以使本发明实施例的张网位置精度测量调节装置100能够更加准确地、针对性地进行张网位置精度测量以及定位。

在图2和图3所示的具体的实施例中，还包括第一驱动电机60，第一驱动电机60与安装基座22连接以驱动安装基座22移动，安装基座22的下端具有滑槽221，机台10具有与滑槽221相适配的滑轨12，滑轨12的延伸方向与安装基座22的长度方向垂直，发光件21在安装基座22的长度方向依次分布。这样，通过第一驱动电机60驱动安装基座22在Y方向上运动，以带动发光件21在Y方向上运动，从而在安装基座22的运动过程中，滑槽221与滑轨12滑动配合，使安装基座22的滑动更加平稳，从而可以避免发光件21运动过程中产生误差。

可以理解的是，在检测过程中，发光件21仅在Y方向上运动，第一驱动电机60所驱动的安装基座22与发光件21的总重量大约为200kg，相较传统的测量系统，驱动部件的结构更加简单，尺寸更小，受温度变化以及运动精度造成的误差更小，在测量过程中的测量精度更高。

如图4和图5所示，每个发光件21包括亮度可调节的光源212和与光源212连接的调节头211，调节头211的一端与光源212的发光端螺纹连接且另一端与调节头211螺纹连接，调节头211具有供光源212的光线射出的出光口b，调节头211具有调节出光口b的出光角度的调节旋钮2111。

由此，通过调节光源212的亮度以匹配蒸镀压力，通过调节旋钮2111调节出光口b的出光角度以匹配蒸镀角度，从而使发光件21所模拟的光线与蒸镀线源更加接近。

如图1所示，感光件30通过安装支架70与机台10固定，安装支架70包括多个立柱71以及连接在多个立柱71的上端的支撑板71，感光件30固定在支撑板71的下表面，发光件21位于支撑板71的下方。这样，通过安装支架70将感光件30固定，不仅可以使张网位置精度测量调节装置100的结构强度更高，而且使感光件30在支撑板71的下表面上与发光件21相正对，使张网位置精度测量调节装置100的结构更加合理、紧凑，空间占用更小。

参见图1所示，还包括第二驱动电机80，夹持件50包括两个夹持臂，第二驱动电机80一一对应地与夹持臂连接以驱动两个夹持臂相向运动或相背运动，夹持臂的移动方向与发光模组20的移动方向互相垂直。

这样，通过第二驱动电机80驱动夹持臂运动，以带动掩膜板40到达预设的待张网位置，使掩膜板40的到位更加准确，进而在精度测量过程中，对掩膜板40的位置进行检测，并通过第二驱动电机80调整掩膜板40的位置，直至掩膜板40所在位置与PPA相匹配，并在掩膜板40到达最终位置后，将安装框架11与掩膜板40焊接。

根据本发明第二方面实施例的张网检测调节系统包括：控制装置、如上述实施例中的张网位置精度测量调节装置100，控制装置与驱动发光件21移动的电机、驱动夹持件50运动的电机、感光件30电连接，以控制发光件21开启移动并根据感光件30上的光学信息驱动夹持件50运动，以对掩膜板40定位。

根据本发明实施例的张网检测调节系统，通过控制装置控制第二驱动电机80，以带动掩膜板40到达预设待张网位置，再控制第一驱动电机60带动发光模组20在Y向扫略掩膜板40，并通过对感光件30上未感光区域进行分析，以有效地分析由于掩膜板40刻蚀产生的蒸镀阴影，使感光件30的感光区域与真实蒸镀过程中的蒸镀区域相一致，并在张网位置存在误差时，通过控制装置控制第二驱动电机80运动，以调节掩膜板40的位置，从而使张网检测调节系统可以更准确、针对性地进行张网，以使提高张网效果。

需要说明的是，发光件21的光线的出射角度、发光件21在安装基座22上的位置、相邻的发光件21的距离均与喷射蒸镀线源的喷口的状态一致。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或单元必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种张网位置精度测量调节装置，其特征在于，包括：

机台，所述机台用于固定掩膜板的安装框架；

发光模组，所述发光模组可移动地设于所述机台上，所述发光模组包括多个发光件，所述发光件用于模拟蒸镀线源；

感光件，所述感光件与所述机台连接且所述感光件与所述发光模组之间限定出用于容纳掩膜板的张网空间；以及

夹持件，所述夹持件用于夹持定位所述掩膜板。

2.根据权利要求1所述的张网位置精度测量调节装置，其特征在于，所述发光模组包括安装基座，所述安装基座可滑动地设于所述机台上，多个所述发光件在所述安装基座上呈直线形排列。

3.根据权利要求2所述的张网位置精度测量调节装置，其特征在于，所述发光件可拆卸地连接于所述安装基座。

4.根据权利要求3所述的张网位置精度测量调节装置，其特征在于，所述安装基座具有多个螺纹安装孔，多个所述安装孔中的一部分形成为使用孔且另一部分形成为预留孔，所述发光件伸入所述螺纹安装孔内与所述安装基座螺接固定。

5.根据权利要求2所述的张网位置精度测量调节装置，其特征在于，所述发光件的排列方向与所述机台的滑动方向互相垂直。

6.根据权利要求5所述的张网位置精度测量调节装置，其特征在于，还包括第一驱动电机，所述第一驱动电机与所述安装基座连接以驱动所述安装基座移动，所述安装基座的下端具有滑槽，所述机台具有与所述滑槽相适配的滑轨，所述滑轨的延伸方向与所述安装基座的长度方向垂直，所述发光件在所述安装基座的长度方向依次分布。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的张网位置精度测量调节装置，其特征在于，每个所述发光件包括亮度可调节的光源和与所述光源连接的调节头，所述调节头的一端与所述光源的发光端螺纹连接且另一端与所述调节头螺纹连接，所述调节头具有供光源的光线射出的出光口，所述调节头具有调节所述出光口的出光角度的调节旋钮。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的张网位置精度测量调节装置，其特征在于，所述感光件通过安装支架与所述机台固定，所述安装支架包括多个立柱以及连接在多个所述立柱的上端的支撑板，所述感光件固定在所述支撑板的下表面，所述发光件位于所述支撑板的下方。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的张网位置精度测量调节装置，其特征在于，还包括第二驱动电机，所述夹持件包括两个夹持臂，所述第二驱动电机一一对应地与所述夹持臂连接以驱动两个所述夹持臂相向运动或相背运动，所述夹持臂的移动方向与所述发光模组的移动方向互相垂直。

10.一种张网检测调节系统，其特征在于，包括：

控制装置；

如权利要求1-9中任一项所述的张网位置精度测量调节装置，控制装置与驱动所述发光件移动的电机、驱动所述夹持件运动的电机、所述感光件电连接，以控制所述发光件开启移动并根据所述感光件上的光学信息驱动所述夹持件运动，以对所述掩膜板定位。

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