CN109402558B - 精细金属掩膜版张网的对位控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于对精细金属掩膜板进行张网的对位控制方法，所述对位控制方法包括通过从对位系统中获取的信息来控制对位系统中的夹爪对精细金属掩模版施加的拉力大小，将精细金属掩膜板中的测量点位拉伸至目标位置，以控制张网的方法。所述对位系统包括，拉伸精细金属掩膜板进行张网操作的夹爪，获取夹爪拉力信息的力传感器，以及用来获取测量点位坐标信息的CCD镜头。

Description

精细金属掩膜版张网的对位控制方法

技术领域

本发明涉及一种对位控制方法，特别涉及一种用于对精细金属掩膜板进行张网的对位控制方法。

背景技术

有机发光二极管（Organic Light Emitting Diode，缩写：OLED)显示屏是一种新型显示屏，和传统的液晶显示面板相比，OLED显示屏具有自发光、功耗低、色域广、可用于柔性显示等优点，市场前景广阔。

OLED显示屏的制备工艺中需要使用高精度的精细金属掩膜版（Fine Metal Mask，缩写：FMM）遮挡住待蒸镀的玻璃基板，使得被蒸发成气态的有机发光材料在玻璃基板上形成需要的像素图案。现有工艺通常使用张网机将多张条状的 FMM 焊接到金属掩膜板框架上，这种工艺也被称为张网工艺。为了保证各发光层最后能够被蒸镀在玻璃基板特定的位置上，张网过程中需要对 FMM 施加一定的拉力使得 FMM 的每一个像素孔 (pixel) 都对到正确的位置，这一个过程是张网的对位过程，控制张网对位过程的系统包括张网的对位控制方法和对应的软件及硬件设备。

本发明提供一种对高精度的精细金属掩膜版（FMM）进行张网的对位控制方法。该控制方法可以增加 FMM 的张网对位精度，减少张网行程所需的时间, 提高张网成功率。

发明内容

本发明提供一种用于对精细金属掩膜板进行张网的对位控制方法，所述对位控制方法包含对精细金属掩膜板夹爪夹持部位施加一组试验拉力，测量对应的各测量点位的一组试验坐标信息，根据多组试验拉力和多组测量点位的试验坐标信息来设定最终需要的精细金属掩膜板夹爪夹持部位的最终拉力的大小，以调整精细金属掩膜板上各测量点位的最终坐标。

所述对位控制方法对精细金属掩膜板夹爪夹持部位施加多组试验拉力，获得多组测量点位的试验坐标信息，并根据所述多组坐标信息和目标点位坐标获得多个标准差，并将标准差最小的测量点位坐标所对应的试验拉力作为实际拉力。

所述对位控制方法多次对金属掩膜版施加不同的实际拉力，使得测量点位实际坐标多次逼近目标点位坐标，获得测量点位最终坐标，每个测量点位最终坐标和目标点位坐标的差都在设定的坐标精度之内。

所述的对位控制方法的各测量点位坐标信息由CCD镜头获取，各夹爪力信息由力传感器获取。

所述测量点位分别有对应的目标位置，计算所有所述测量点位的坐标信息与所述测量点位的目标位置坐标信息的标准差，所述标准差S ₀的公式为：

，

其中 P 为所述测量点位个数，(X _p,0 , Y _p,0 )为第 p 个测量点位的坐标信息，(X _p ,Y _p ) 为所述测量点位的目标位置坐标信息。

多次改变所述 FMM 夹爪夹持部位拉力的大小，获得多组测试用的试验拉力及其对应的测量点位坐标信息，并通过所述标准差公式获得各组所述试验拉力所对应的所述测量点位坐标信息与所述测量点位的目标位置的标准差，选取所述多个标准差中数值最小的标准差所对应的一组试验拉力作为 FMM 夹爪夹持部位所受的拉力，反复迭代，最终获得满足所述张网工艺文件的对 FMM 夹爪夹持部位所施加的拉力，使得 FMM 的每一个像素孔都被拉到目标位置。

本发明还提供如上所示张网的对位控制方法的一个实施例，包括以下操作：

操作一：获取张网机夹爪夹持的夹爪夹持部位个数2N，即N对夹爪数目，将2N个夹爪分为N_A个A组夹爪和N_B个B组夹爪，令j = N_B, ΔF₀ = 0；

操作二：设置P个测量点位，获取各点位的目标坐标(X₁, Y₁)，(X₂, Y₂), (X₃,Y₃)……，(X_P,Y_P)；

操作三：记录当前各测量点位的坐标(X_1,0, Y_1,0)，(X_2,0, Y_2,0), (X_3,0, Y_3,0)……，(X_P,0,Y_P,0) ；

操作四：计算当前测量点位关于目标点位的标准差S₀；

操作五：令i = 1，j = N_B, F₀ = 0；

操作六：从B组选取j个夹爪保持自由，固定A组所有夹爪以及B组剩余的所有夹爪；

操作七：对B组j个夹爪施加测试用的试验拉力，令各夹爪所受拉力的变化量ΔF_1B= ΔF_2B = ΔF_3B = ……= ΔF_jB = ΔF_i；

操作八：记录各测量点位的坐标 (X_1,i, Y_1,i)，(X_2,i, Y_2,i), (X_3,i, Y_3,i)……，(X_P,i,Y_P,i)；

操作九：计算当前测量点位关于目标点位的标准差S_i；

操作十：令i = i + 1；

操作十一：重复操作六到十共M次；

操作十二：比较所有标准差 (S₀, S₁, S₂ ……，S_M) 的大小，选出最小的一个标准差S_m，B组夹爪力的实际拉力变化量即设定为ΔF_m；

操作十三：交换A组夹爪与B组夹爪，交换夹爪数N_A与N_B,重复一次操作二到十二（即，如果一开始设定左侧是A组，右侧是B组，则本操作中改为左侧是B组，右侧是A组）；

操作十四：对在N_B个夹爪中任意选取j个夹爪做组合，上述组合之前未选择过，重复操作二到十三 C^j _NB 次；

操作十五：重复操作二到十四，直到所有测量点位达到第j号目标精度，或重复次数超出预设次数；

操作十六：令j = j − 1；

操作十七：重复操作二到十六N_B次。

可选地，所述对位控制方法，其特征在于，所述第N_B、N_B-1……、j、j-1……、2、1号目标精度的数值可以不一样，随着j的减少，第j号目标精度的精度变高。

可选地，所述的对位控制方法，其特征在于，所述当前测量点位关于目标点位的标准差S_i为：

根据当前测量点位坐标信息(X_1,i, Y_1,i)，(X_2,i, Y_2,i), (X_3,i, Y_3,i)……，(X_P,i,Y_P,i)，以及目标点位坐标信息(X₁, Y₁)，(X₂, Y₂), (X₃, Y₃)……，(X_P,Y_P)，定义标准差：

。

可选地，所述的对位控制方法，其特征在于，所述操作的顺序可以改变，选择施加测试用的试验拉力的A组夹爪和B组夹爪可以改变，A组夹爪的数目与B组夹爪的数目可以不相等。

可选地，所述的对位控制方法，其特征在于，各拉力变化量是大小适当的小量，可以设置为变化的，取值小于所设拉力大小的五分之一。

本发明提供一种针对高精度的精细金属掩膜版（FMM）张网的对位控制方法，通过的分步骤施加测试用的实验拉力方法，用于增加 FMM 的张网对位精度，减少张网行程所需时间，提高张网成功率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的张网设备示意图。

图2为本发明实施例提供的高精度的精细金属掩膜版（FMM）示意图。

图3为本发明提供的张网的对位控制方法流程图。

图4为本发明实施例提供的具体的张网的对位控制方法流程图。

具体实施方式

示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、步骤实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

实施例

本发明提供一种对高精度的精细金属掩膜版（FMM）进行张网的对位控制方法，FMM包括长条状的主体，主体两端的多个 FMM 夹持部位，主体上的多个测量点位，以及由像素孔构成的面板蒸镀区域等部分，多个测量点位可能是标记点（mark）或者被选取出的部分像素孔等用作给 FMM 对位的标记；控制方法包括对 FMM 夹爪夹持部位施加多组试验拉力、对各试验拉力情况下各测量点位的位置信息进行测量并计算，根据最终张网需求获得将各测量点位拉到指定位置时对 FMM 夹爪夹持部位所需施加的拉力，使得 FMM 的每一个像素孔都被拉到目标位置。

本发明实施例提供一种张网的对位控制方法，包括：

包含提供张网对位过程中多个测量点位坐标信息及多个夹爪夹持部位所受拉力大小信息的 FMM，测量点位的坐标信息由CCD镜头获取，夹爪夹持部位受到的拉力大小信息由力传感器获取；

提供张网的工艺文件，工艺文件包括 FMM需要张网机夹爪夹持的夹爪夹持部位个数，FMM 主体上用于张网对位的测量点位的个数，测量点位最终需要被拉伸到的目标位置，各测量点位允许的最大位置误差数据。

使用张网机夹爪夹持住多个 FMM 夹爪夹持部位后，对FMM 夹爪夹持部位施加一定的拉力，并使用CCD镜头对测量点位的坐标进行测量以获取测量点位的坐标信息。

图1为本发明实施例提供的张网设备示意图，该张网设备是使用张网机夹爪头101夹持并拉伸高精度的精细金属掩膜版（FMM）夹爪夹持部位103，配合使用 CCD 镜头105检测FMM 主体上107的各测量点位109，最终将 FMM 主体上的各测量点位109拉伸至目标位置111后将 FMM 焊接到掩模框架013上的设备。

图2为本发明实施例提供的一张高精度的精细金属掩膜版（FMM）的示意图，FMM 包含了两端的夹爪夹持部分201及主体部分203，FMM 的主体部分 203 包含了像素区205，测量点位207。张网机将通过张网机夹爪头101夹持住 FMM 夹爪夹持部位 201，最终将各测量点位207拉伸至对应的虚拟的目标点位209处。虚拟的目标点位209并不实际存在于 FMM上，目标点位209是各测量点位207最终需要被拉伸到的目标位置。

图3为本发明提供的张网的对位控制方法流程图，包括：

步骤S301导入张网所需的工艺文件；

步骤S303使用CCD镜头105记录当前测量点位的坐标信息，获取当前点位坐标关于工艺文件中各处的目标点位坐标的标准差。

步骤S305通过主动改变部分夹爪拉力大小，进行多次试验，获得多组测量点位的试验坐标信息，计算试验坐标信息关于目标点位坐标的标准差。

步骤S307另标准差最小的试验拉力作为新的夹爪拉力。

步骤S309经过多次逼近，使得个测量点位最终坐标满足工艺文件所给出的精度要求。

图4为本发明提供的张网的对位控制方法实施例流程图，如图4所示，导入的工艺文件包括夹爪个数N对（2N个），M为实际改变张网拉力前对FMM施加的测试用试验拉力的扰动拉力次数，测量点位个数P，各测量点位的目标点位坐标 (X₁, Y₁)，(X₂, Y₂), (X₃,Y₃)……，(X_P,Y_P)的信息。

步骤S1：将2N个张网机夹爪夹持的夹爪夹持部位分为N_A个A组夹爪和N_B个B组夹爪，N_A + N_B = 2N，1 ≤ N_B ≤2 N；i为数扰动扰动拉力次数的参数，1 ≤ i ≤ M；参数ΔF_i为第i次施加扰动拉力时拉力的改变量，设参数ΔF₀为尚未施加扰动拉力时的状态，即ΔF₀ =0；参数j为施加测试用的试验拉力时被施加测试拉力的夹爪个数，1 ≤ j ≤ N_B，令j = N_B；

步骤S2：使用CCD摄像头获取当前各测量点位的坐标(X_1,0, Y_1,0)，(X_2,0, Y_2,0),(X_3,0, Y_3,0)……，(X_P,0,Y_P,0)，计算当前测量点位关于目标点位的标准差S₀，定义标准差：

；

步骤S3：令数扰动扰动拉力次数的参数i = 1，1 ≤ i ≤ M；

步骤S4：从B组按工艺文件设定的方式选取j个夹爪保持自由，固定A组所有夹爪以及B组剩余的所有夹爪；对B组j个夹爪施加测试用的试验拉力，令各夹爪所受拉力的变化量ΔF_1B = ΔF_2B = ΔF_3B = ……= ΔF_jB = ΔF_i；记录选定的j个夹爪所受拉力变化量为ΔF_i状态下各测量点位的坐标 (X_1,i, Y_1,i)，(X_2,i, Y_2,i), (X_3,i, Y_3,i)……，(X_P,i,Y_P,i)；计算当前测量点位关于目标点位的标准差S_i，定义标准差：

；

令数扰动扰动拉力次数的参数i = i + 1；重复本操作M次；

步骤S5：比较 M+1个标准差 (S₀, S₁, S₂ ……，S_M) 的大小，选出最小的一个标准差S_m，B组夹爪力的实际拉力变化量即设定为ΔF_m；

步骤S6：交换A组夹爪与B组夹爪，交换夹爪数N_A与N_B,重复一次S2 到 S5（即，如图2所示，如果一开始设定左侧是A组，右侧是B组，则本步骤中改为左侧是B组，右侧是A组）；

步骤S7：对在N_B个夹爪中任意选取j个夹爪做组合，上述组合之前未选择过，重复S2 到 S6 共 C^j _NB次；

步骤S8：重复S2 到 S7，直到所有测量点位达到第j号目标精度，或重复次数超出工艺文件设定的预设次数后，令j = j − 1；

步骤S9：重复S2 到 S8 共 N_B 次。

本发明实施例提供一种张网的对位控制方法，用于对高精度的精细金属掩膜版（FMM）进行张网对位，示例性地提供了一种通过的分步骤施加测试用的实验拉力方法，可以增加 FMM 的张网对位精度，减少张网行程所需时间，提高张网成功率。

上述说明示出并描述了本申请的优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所描述的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于对精细金属掩膜版进行张网的对位控制方法，其特征在于，

对精细金属掩膜版夹爪夹持部位施加一组试验拉力，测量对应的各测量点位的一组试验坐标信息，多次改变所述试验拉力的大小，获得多组所述试验拉力及其对应的测量点位的多组试验坐标信息，根据多组试验拉力和多组测量点位的试验坐标信息来设定最终需要的精细金属掩膜版夹爪夹持部位的最终拉力的大小，以调整精细金属掩膜版上各测量点位的最终坐标，具体包括：

根据所述多组试验坐标信息，获取所述多组试验坐标关于目标点位坐标的多个标准差，并将标准差最小的测量点位坐标所对应的试验拉力作为实际拉力；

通过反复迭代，多次对所述金属掩膜版施加不同的实际拉力，使得测量点位实际坐标多次逼近目标点位坐标，获得测量点位最终坐标，每个测量点位最终坐标和目标点位坐标的差都在设定的坐标精度之内。

2.如权利要求1中所述的对位控制方法，其特征在于，各测量点位坐标信息由CCD镜头获取，各夹爪力信息由力传感器获取。

3.如权利要求2所述的对位控制方法，其特征在于，包括以下操作：

操作一：获取张网机夹爪夹持的夹爪夹持部位个数2N，即N对夹爪数目，将2N个夹爪分为N_A个A组夹爪和N_B个B组夹爪，令j = N_B, ΔF₀ = 0；

操作二：设置P个测量点位，获取各点位的目标坐标(X₁, Y₁)，(X₂, Y₂), (X₃, Y₃)……，(X_P,Y_P)；

操作三：记录当前各测量点位的坐标(X_1,0, Y_1,0)，(X_2,0, Y_2,0), (X_3,0, Y_3,0)……，(X_P,0,Y_P,0) ；

操作四：计算当前测量点位关于目标点位的标准差S₀；

操作五：令i = 1；

操作六：从B组选取j个夹爪保持自由，固定A组所有夹爪以及B组剩余的所有夹爪；

操作七：对B组j个夹爪施加测试用的试验拉力，令各夹爪所受拉力的变化量ΔF_1B =ΔF_2B =ΔF_3B =……=ΔF_jB =ΔF_i；

操作八：记录各测量点位的坐标 (X_1,i, Y_1,i)，(X_2,i, Y_2,i), (X_3,i, Y_3,i)……，(X_P,i,Y_P,i)；

操作九：计算当前测量点位关于目标点位的标准差S_i；

操作十：令i = i + 1；

操作十一：重复操作六到十共M次；

操作十二：比较所有标准差 (S₀, S₁, S₂ ……，S_M) 的大小，选出最小的一个标准差S_m，B组夹爪力的实际拉力变化量即设定为ΔF_m；

操作十三：交换A组夹爪与B组夹爪，交换夹爪数N_A与N_B，重复一次操作二到十二，即，如果一开始设定左侧是A组，右侧是B组，则本操作中改为左侧是B组，右侧是A组；

操作十四：对在N_B个夹爪中任意选取j个夹爪做组合，上述组合之前未选择过，重复操作 二到十三

次；

操作十五：重复操作二到十四，直到所有测量点位达到第j号目标精度，或重复次数超出预设次数；

操作十六：令j = j − 1；

操作十七：重复操作二到十六N_B次。

4.如权利要求3中所述的对位控制方法，其特征在于，所述第N_B、N_B-1……、j、j-1……、2、1号目标精度的数值不一样，随着j的减少，第j号目标精度的精度变高。

5.如权利要求3所述的对位控制方法，其特征在于，所述当前测量点位关于目标点位的标准差S_i为：

根据当前测量点位坐标信息(X_1,i, Y_1,i)，(X_2,i, Y_2,i), (X_3,i, Y_3,i)……，(X_P,i,Y_P,i)， 以及目标点位坐标信息(X₁, Y₁)，(X₂, Y₂), (X₃, Y₃)……，(X_P,Y_P)，定义标准差

。

6.如权利要求3所述的对位控制方法，其特征在于，所述操作的顺序可以改变，选择施加测试用的试验拉力的A组夹爪和B组夹爪可以改变，A组夹爪的数目与B组夹爪的数目可以不相等。

7.如权利要求3所述的对位控制方法，其特征在于，各拉力变化量是大小适当的小量，设置为变化的，取值小于所设拉力大小的五分之一。

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