CN113061841B - 一种掩膜板的张网方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种掩膜板的张网方法，包括：获取掩膜板框架所含各边框的边界参数；根据各边框的边界参数确定坐标原点，并根据被张网设备施加对抗力的两个边框的边界参数，确定与两个边框的中垂线夹角最小的方向为X坐标轴，与X坐标轴垂直的方向为Y坐标轴，以建立掩膜板框架的坐标系；调节掩膜板框架与张网设备的相对位置，直至掩膜板框架的坐标系与张网设备的坐标系重合，实现掩膜板框架与张网设备之间的对位；在张网设备的坐标系下，采用张网设备将掩膜板固定在掩膜板框架上。

Description

一种掩膜板的张网方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种掩膜板的张网方法。

背景技术

当前，普遍采用的蒸镀掩膜板(Mask)张网，蒸镀坐标建立方式是通过抓取掩膜板框架(Frame)制造厂在制作Frame时通过钻孔方式加工的四个对位孔做粗对位，调整钻孔位置到设定位置(spec)后建立坐标系，进行对抗力施加、并将对位掩膜板(Align mask)和精细金属掩膜板(FMM mask)张网固定在Frame上。该方法存在如下问题：

1、坐标系建立位置受Frame厂商钻孔定位方式，钻孔加工准确度的影响。同厂商不同批次Frame间，不同厂商之间往往坐标系建立偏差较大，导致张网参数适用性降低。

Frame厂商定位加工钻孔位置，需要通过获取Frame边框若干点位在设备坐标系下的信息按照一定方法建立坐标系；获取点位数量，位置不同，设备定位精度不同，加工坐标系原点计算方法不同，加工坐标系正方向定义不同，均会对最终孔加工结果造成影响。

2、该方法只能对孔进行定位，无法匹配Frame真实状态，对于加工有平行四边形或旋转定位(孔加工坐标系和Frame夹具间成一定角度)的Frame，会造成对抗力施加方向与接触Frame位置法线方向间成一定夹角。由于设计仿真和设备调校基准均为标准状态(对抗力施加方向与接触面法线共线，如图1所示)。在FMM mask张网固定在Frame上的过程中，通过释放对抗力，可以有效抵抗FMM mask在张网过程中发生的形变，进而保证FMM mask的张网精度。因此，在抗力施加方向与接触Frame位置法线方向间成一定夹角的情况下，实际张网结果一定会出现角度或平行四边形方向偏差，造成像素位置精度的降低。

图2所示为Frame成一定夹角平行四边形，但通过钻孔位置建立张网坐标系为正的情况下，对抗力施加方向与接触面法线之间的夹角为(90°-λ)，导致对抗力对Frame的实际作用范围与模拟仿真作用范围不同。图3所示为对抗力施加方向与接触面法线之间共线(即夹角为0°)、以及对抗力施加方向与接触面法线之间成一定角度后，施加相同对抗力对Frame变形的不同影响，该影响将最终表现为蒸镀像素位置偏移。

具体而言，在图3中，横坐标表示测量节点与掩膜板边框的左下角位置的距离，纵坐标表示测量节点相较于原始位置的形变量。由图3可以看出，在对抗力施加方向与接触面法线之间共线(即夹角为0°)、以及对抗力施加方向与接触面法线之间成一定角度后，施加相同对抗力导致Frame的变形量大小不同。由于对抗力施加方向与接触面法线之间共线时，对抗力造成的Frame变形，会与掩膜板张网造成的Frame变形相互抵消；而在抗力施加方向与接触面法线之间成一定角度，Frame变形相应改变，因此，不会与掩膜板张网造成的Frame变形相互抵消，从而影响张网精度，造成蒸镀像素位置偏移。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种掩膜板的张网方法，用以提高张网精度。

因此，本发明实施例提供的一种掩膜板的张网方法，包括：

获取掩膜板框架所含各边框的边界参数；

根据所述各边框的边界参数确定坐标原点，并根据被张网设备施加对抗力的两个边框的边界参数，确定与所述两个边框的中垂线夹角最小的方向为X坐标轴，与所述X坐标轴垂直的方向为Y坐标轴，以建立所述掩膜板框架的坐标系；

调节所述掩膜板框架与所述张网设备的相对位置，直至所述掩膜板框架的坐标系与所述张网设备的坐标系重合，实现所述掩膜板框架与所述张网设备之间的对位；

在所述张网设备的坐标系下，采用所述张网设备将所述掩膜板固定在所述掩膜板框架上。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述张网方法中，获取掩膜板框架所含各边框的边界参数，具体包括：

测量所述掩膜板框架所含各边框的边界在所述张网设备的坐标系下的坐标点。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述张网方法中，根据所述各边框的边界参数确定坐标原点，具体包括：

分别对所述各边框的所述坐标点进行直线拟合，并将每相对设置的两条拟合线段中点所在直线的交点作为坐标原点。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述张网方法中，根据被张网设备施加对抗力的两个边框的边界参数，确定与所述两个边框的中垂线夹角最小的方向为X坐标轴，具体包括：

对被张网设备施加对抗力的两个边框的边界参数进行直线拟合，并以两条拟合线段的中垂线表征所述两个边框的中垂线；

确定与所述两条拟合线段的中垂线夹角最小的方向为X坐标轴。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述张网方法中，确定与所述两条拟合线段的中垂线夹角最小的方向为X坐标轴，具体包括：

所述两条拟合线段的中垂线相互平行时，确定所述两条拟合线段的中垂线的延伸方向为X坐标轴。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述张网方法中，确定与所述在所述两条拟合线段的中垂线夹角最小的方向为X坐标轴，具体包括：

所述两条拟合线段的中垂线相互交叉时，将所述两条拟合线段的中垂线的夹角平分线的延伸方向确定为X坐标轴，且所述夹角平分线与所述两个边框延伸方向相交。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述张网方法中，调节所述掩膜板框架与所述张网设备的相对位置，直至所述掩膜板框架的坐标系与所述张网设备的坐标系重合，具体包括：

通过平移的方式，使所述掩膜板框架的坐标原点与所述张网设备的坐标原点重合；

通过旋转的方式，使所述掩膜板框架的坐标轴与所述张网设备的坐标轴重合。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述张网方法中，通过旋转的方式，使所述掩膜板框架的坐标轴与所述张网设备的坐标轴重合，具体包括：

获取所述掩膜板框架的坐标轴与所述张网设备的坐标轴的角度偏差；

根据所述角度偏差旋转所述掩膜板框架或所述张网设备，直至所述掩膜板框架坐标轴与所述张网设备的坐标轴重合。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述张网方法中，采用张网设备将所述掩膜板固定在所述掩膜板框架上，具体包括：

采用所述张网设备将对位掩膜板固定在所述掩膜板框架上之后，再采用所述张网设备将精细金属掩膜板固定在所述掩膜板框架上。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述张网方法中，在所述掩膜板框架的坐标系与所述张网设备的坐标系重合之后，且在采用张网设备将所述掩膜板固定在所述掩膜板框架上之前，还包括：采用所述张网设备沿所述X坐标轴对所述两个边框施加对抗力；

在采用张网设备将所述掩膜板固定在所述掩膜板框架上之后，还包括：通过所述张网设备逐渐释放所述对抗力。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的掩膜板的张网方法，包括：获取掩膜板框架所含各边框的边界参数；根据各边框的边界参数确定坐标原点，并根据被张网设备施加对抗力的两个边框的边界参数，确定与两个边框的中垂线夹角最小的方向为X坐标轴，与X坐标轴垂直的方向为Y坐标轴，以建立掩膜板框架的坐标系；调节掩膜板框架与张网设备的相对位置，直至掩膜板框架的坐标系与张网设备的坐标系重合，实现掩膜板框架与张网设备之间的对位；在张网设备的坐标系下，采用张网设备将掩膜板固定在掩膜板框架上。基于可以表征掩膜板框架的实际形貌的边界参数建立掩膜板框架的坐标系后，再将该掩膜板框架的坐标系与张网设备的坐标系重合，可以使得X坐标轴的正方向与掩膜板框架中用于承载对抗力的两条边框的中垂线之间的夹角最小，从而在张网过程中沿X坐标轴对掩膜板框架施加对抗力时，对抗力方向可以与接触面法线方向(相当于边框的中垂线)之间的夹角最小，进而在最大程度上保证对抗力造成的掩膜板框架的形变量较小，因此可以提高张网精度。

附图说明

图1为相关技术中对掩膜板框架模拟加载对抗力的示意图；

图2为相关技术中对掩膜板框架实际加载对抗力的示意图；

图3为采用图1和图2两种方式加在相同对抗力时的掩膜板框架的形变曲线；

图4为本发明实施例提供的张网方法的流程图；

图5至图9为本发明实施例提供的掩膜板框架的坐标系建立过程图解。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。需要注意的是，附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“内”、“外”、“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本发明实施例提供的一种掩膜板框架的对位方法，如图4所示，可以包括：

S401、获取掩膜板框架所含各边框的边界参数；

S402、根据各边框的边界参数确定坐标原点，并根据被张网设备施加对抗力的两个边框的边界参数，确定与两个边框的中垂线夹角最小的方向为X坐标轴，与X坐标轴垂直的方向为Y坐标轴，以建立掩膜板框架的坐标系；

S403、调节掩膜板框架与张网设备的相对位置，直至掩膜板框架的坐标系与张网设备的坐标系重合，实现掩膜板框架与张网设备之间的对位；

S404、在张网设备的坐标系下，采用张网设备将掩膜板固定在掩膜板框架上。

在本发明实施例提的上述对位方法中，基于可以表征掩膜板框架的实际形貌的边界参数建立掩膜板框架的坐标系后，再将该掩膜板框架的坐标系与张网设备的坐标系重合，可以使得X坐标轴的正方向与掩膜板框架中用于承载对抗力的两条边框的中垂线之间的夹角最小，从而在张网过程中沿X坐标轴对掩膜板框架施加对抗力时，对抗力方向即可以与接触面法线方向(相当于边框的中垂线)之间的夹角最小，进而在最大程度上保证对抗力造成的掩膜板框架的形变量较小，因此可以提高张网精度(PPA)。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述张网方法中，获取掩膜板框架所含各条边的边界参数，具体可以通过以下方式实现：

如图5所示，测量掩膜板框架所含各边框a1、a2、b1和b2的边界在张网设备的坐标系下的坐标点。

在一些实施例中，图4所示，可以由张网设备所含的镜头系统(CCD)沿逆时针方向，测量掩膜板框架所含各边框的边界在张网设备的坐标系下的多个坐标点，以获取掩膜板框架边界的实际形貌。当然，在具体实施时也可以沿顺时针方向来获取掩膜板框架的实际形貌，在此不做具体限定。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述对位方法中，根据各边框的边界参数确定坐标原点，具体可以通过以下方式进行实现：

如图6所示，分别对各边框的坐标点进行直线拟合，并将每相对设置的两条拟合线段中点所在直线的交点作为坐标原点O。示例性地，在掩膜板框架为矩形时，该掩膜板框架包括平行设置且长度相等的边框a1和a2，以及平行设置且长度相等的边框b1和a2；此时边框a1、a2所对应的两条拟合线段相对设置，经过这两条拟合线段中点的直线为m1；边框b1、b2所对应拟合线段相对设置，经过这两条拟合线段中点的直线为m2，坐标原点O即是m1与m2的交点。在一些实施例中，可以由张网设备的上位机进行上述直线拟合和中线交点的获取。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述对位方法中，根据被张网设备施加对抗力的两个边框的边界参数，确定与两个边框的中垂线夹角最小的方向为X坐标轴，具体可以通过以下方式进行实现：

如图7所示，对被张网设备施加对抗力的两个边框(例如b1和b2)的边界参数进行直线拟合，并以两条拟合线段的中垂线(例如h1和h2)表征两个边框的中垂线；然后再确定与两条拟合线段的中垂线夹角最小的方向为X坐标轴。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述张网方法中，确定与两条拟合线段的中垂线夹角最小的方向为X坐标轴，具体可以通过以下两种方式进行实现：

其中一种具体实现方式，如图7所示，两个边框b1和b2平行设置时，边框b1、b2的中垂线h1和h2之间相互平行，因此为满足X坐标轴与两个边框b1、b2的中垂线h1、h2夹角最小，X坐标轴应该平行于中垂线h1、h2，也就是说，中垂线h1、h2的延伸方向为X坐标轴。这样以来，后续在沿X坐标轴施加对抗力时，对抗力方向与中垂线h1、h2之间的夹角为0°，使得对抗力的实际效果与模拟仿真效果几乎一致，保证了张网精度。

另一种实现方式，如图8所示，在两条中垂线h1、h2相互交叉的情况下，两条中垂线h1、h2形成两个互补的夹角λ、δ，因此两条中垂线h1、h2具有两条夹角平分线c1、c2，为满足X坐标轴与两条中垂线h1、h2之间的夹角均最小，可以将两条夹角平分线c1、c2中与承载对抗力的两个边框b1、b2延伸方向相交的夹角平分线c1所在方向确定为X坐标轴。由图8可以看出，在将夹角平分线c1所在方向确定为X坐标轴的情况下，X坐标轴与中垂线h1、h2之间的夹角等于锐角δ的1/2，保证了后续在沿X坐标轴施加对抗力时，对抗力方向与中垂线h1、h2之间的夹角最小，使得对抗力的实际效果与模拟仿真效果接近，保证了张网精度。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述对位方法中，调节掩膜板框架与张网设备的相对位置，直至掩膜板框架的坐标系与张网设备的坐标系重合，具体可以包括以下步骤：

先通过平移的方式，使掩膜板框架的坐标原点与张网设备的坐标原点重合；再通过旋转的方式，使掩膜板框架的坐标轴与张网设备的坐标轴重合。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述张网方法中，通过旋转的方式，使掩膜板框架的坐标轴与张网设备的坐标轴重合，具体可以通过以下步骤进行实现：

首先获取掩膜板框架的坐标轴与张网设备的坐标轴的角度偏差；然后再根据角度偏差旋转掩膜板框架或张网设备，直至掩膜板框架坐标轴与张网设备的坐标轴重合。

通过单独选转掩膜板框架或张网设备，实现二者坐标轴重合的过程中，由于掩膜板框架和张网设备的其中之一的位置是固定的，因此便于操作。当然，在具体实施时，也可以同时旋转掩膜板框架和张网设备，直至二者的坐标轴重合，在此不做限定。

具体地，图9示出了在掩膜板框架的坐标原点O与张网设备的坐标原点重合后，将掩膜板框架逆时针旋转平移θ角度时，掩膜板框架的坐标轴(虚线所示坐标轴)即可以与张网设备的坐标轴(实线所示坐标轴)重合的示意图。由图9可以看出，在张网设备的对抗力施加机构CF沿X坐标轴施加对抗力时，对抗力方向与中垂线h1、h2平行，因此有效保证了张网精度。需要说明的是，图7中的虚线框表示对抗力施加机构CF移动至与掩膜板框架接触后的位置。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述张网方法中，采用张网设备将掩膜板固定在掩膜板框架上，具体可以包括：

采用张网设备将对位掩膜板(Align mask)固定在掩膜板框架上之后，再采用张网设备将精细金属掩膜板(FMM mask)固定在掩膜板框架上。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述张网方法中，在掩膜板框架的坐标系与张网设备的坐标系重合之后，且在采用张网设备将掩膜板固定在掩膜板框架上之前，还可以执行以下步骤：采用张网设备沿X坐标轴对两个边框b1、b2施加对抗力，如图9所示；在采用张网设备将掩膜板固定在掩膜板框架上之后，还可以执行以下步骤：通过张网设备逐渐释放对抗力。

通过沿X坐标轴对两个边框b1、b2施加对抗力，可以保证对抗力方向与两个边框b1、b2的中垂线h1、h2的夹角最小。并且通过对掩膜板框架预先施加对抗力，使掩膜板框架进行一个预变形，在精细金属掩膜板张网并焊接后，逐步释放掉释放对抗力，此时掩膜板框架的预变形逐渐回弹，以与精细金属掩膜板张网过程中造成的掩膜板框架的内缩变形抵消，由此保证了张网精度。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种掩膜板的张网方法，其特征在于，包括：

获取掩膜板框架所含各边框的边界参数；

根据所述各边框的边界参数确定坐标原点，并根据被张网设备施加对抗力的两个边框的边界参数，确定与所述两个边框的中垂线夹角最小的方向为X坐标轴，与所述X坐标轴垂直的方向为Y坐标轴，以建立所述掩膜板框架的坐标系；

调节所述掩膜板框架与所述张网设备的相对位置，直至所述掩膜板框架的坐标系与所述张网设备的坐标系重合，实现所述掩膜板框架与所述张网设备之间的对位；

在所述张网设备的坐标系下，采用所述张网设备将所述掩膜板固定在所述掩膜板框架上。

2.如权利要求1所述的张网方法，其特征在于，获取掩膜板框架所含各边框的边界参数，具体包括：

测量所述掩膜板框架所含各边框的边界在所述张网设备的坐标系下的坐标点。

3.如权利要求2所述的张网方法，其特征在于，根据所述各边框的边界参数确定坐标原点，具体包括：

分别对所述各边框的所述坐标点进行直线拟合，并将每相对设置的两条拟合线段中点所在直线的交点作为坐标原点。

4.如权利要求2所述的张网方法，其特征在于，根据被张网设备施加对抗力的两个边框的边界参数，确定与所述两个边框的中垂线夹角最小的方向为X坐标轴，具体包括：

对被张网设备施加对抗力的两个边框的边界参数进行直线拟合，并以两条拟合线段的中垂线表征所述两个边框的中垂线；

确定与所述两条拟合线段的中垂线夹角最小的方向为X坐标轴。

5.如权利要求4所述的张网方法，其特征在于，确定与所述两条拟合线段的中垂线夹角最小的方向为X坐标轴，具体包括：

所述两条拟合线段的中垂线相互平行时，确定所述两条拟合线段的中垂线的延伸方向为X坐标轴。

6.如权利要求4所述的张网方法，其特征在于，确定与所述在所述两条拟合线段的中垂线夹角最小的方向为X坐标轴，具体包括：

所述两条拟合线段的中垂线相互交叉时，将所述两条拟合线段的中垂线的夹角平分线的延伸方向确定为X坐标轴，且所述夹角平分线与所述两个边框延伸方向相交。

7.如权利要求1所述的张网方法，其特征在于，调节所述掩膜板框架与所述张网设备的相对位置，直至所述掩膜板框架的坐标系与所述张网设备的坐标系重合，具体包括：

通过平移的方式，使所述掩膜板框架的坐标原点与所述张网设备的坐标原点重合；

通过旋转的方式，使所述掩膜板框架的坐标轴与所述张网设备的坐标轴重合。

8.如权利要求7所述的张网方法，其特征在于，通过旋转的方式，使所述掩膜板框架的坐标轴与所述张网设备的坐标轴重合，具体包括：

获取所述掩膜板框架的坐标轴与所述张网设备的坐标轴的角度偏差；

根据所述角度偏差旋转所述掩膜板框架或所述张网设备，直至所述掩膜板框架坐标轴与所述张网设备的坐标轴重合。

9.如权利要求1所述的张网方法，其特征在于，采用张网设备将所述掩膜板固定在所述掩膜板框架上，具体包括：

采用所述张网设备将对位掩膜板固定在所述掩膜板框架上之后，再采用所述张网设备将精细金属掩膜板固定在所述掩膜板框架上。

10.如权利要求1-9任一项所述的张网方法，其特征在于，在所述掩膜板框架的坐标系与所述张网设备的坐标系重合之后，且在采用张网设备将所述掩膜板固定在所述掩膜板框架上之前，还包括：采用所述张网设备沿所述X坐标轴对所述两个边框施加对抗力；

在采用张网设备将所述掩膜板固定在所述掩膜板框架上之后，还包括：通过所述张网设备逐渐释放所述对抗力。

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