CN115782422B - Oled基板微调用的高精度六自由度微动台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种OLED基板微调用的高精度六自由度微动台，属于显示面板加工技术领域，其包括密封箱体、气体纯化器和均位于密封箱体中的喷墨打印设备和六自由度运动平台。密封箱体设有回风进口和回风出口，以及连通回风进口和回风出口的回风通道。密封箱体中设有用于驱动密封箱体中的气流从回风进口吹向回风出口的风机单元。密封箱体中设有沿密封箱体中气体的流通方向依次布置的过滤网和稳流板，六自由度运动平台位于稳流板背离过滤网的一侧。气体纯化器的排气口与密封箱体连通。在密封箱体中营造稳流稳压环境，使得喷墨头喷出的液滴精准到达待加工基板上目标位置，提升加工精度。

Description

OLED基板微调用的高精度六自由度微动台

技术领域

本发明涉及显示面板加工技术领域，特别是涉及OLED基板微调用的高精度六自由度微动台。

背景技术

随着显示技术领域的发展，显示面板逐渐趋于大尺寸化。传统的液晶平板显示技术（liquid crystal display,LCD）存在制造成本较高的特点，而有机发光二极管（organiclight-emitting diode,OLED）具有功耗低、色彩丰富、视场角大等特点，因此OLED的普及率越来越高。喷墨打印技术（inkjet printing，IJP）是一种非接触式的微米级印刷技术，无需掩膜版直接由喷墨头喷射纳米尺寸的溶液在柔性或硬质基底上实现，存在成本低的特点。OLED这类大尺寸物体在采用喷墨打印技术加工时，可以将待加工OLED基板放置在六自由度微动平台上，由六自由度微动平台调整OLED基板相对于喷墨头的位置，而在实际喷墨打印过程中仍然存在打印精度不够的问题。

发明内容

本发明针对OLED基板喷墨打印过程中打印精度不够的问题，提出了一种OLED基板微调用的高精度六自由度微动台，将六自由度运动平台和喷墨打印设备均安装在密封箱体中，使得放置位处于稳流稳压环境中，进而减少外界环境对喷墨头喷射出液滴的扰动，使得喷墨头喷出的液滴能够精准到达待加工基板上目标位置，提升打印精度。

一种OLED基板微调用的高精度六自由度微动台，包括：

喷墨打印设备；

六自由度运动平台，所述六自由度运动平台具有用于放置待加工基板的放置位；

密封箱体，所述喷墨打印设备和所述六自由度运动平台均位于所述密封箱体中，且所述喷墨打印设备的喷墨头用于向所述放置位的待加工基板上喷射溶液，所述六自由度运动平台用于调整所述放置位与所述喷墨头之间的相对位置；

所述密封箱体还设有回风进口和回风出口，所述密封箱体外设有连通所述回风进口和所述回风出口的回风通道，所述密封箱体中还设有风机单元，所述风机单元用于驱动所述密封箱体中的气流从所述回风进口吹向所述回风出口，所述密封箱体中还设有沿所述密封箱体中气体的流通方向依次布置的过滤网和稳流板，且所述六自由度运动平台位于所述稳流板背离所述过滤网的一侧；

气体纯化器，所述气体纯化器的排气口与所述密封箱体连通。

上述方案提供了一种OLED基板微调用的高精度六自由度微动台，待加工基板放置在所述放置位后，经过所述六自由度运动平台的调节使得所述待加工基板和所述喷墨头之间的相对位置满足加工要求，然后所述喷墨打印设备喷墨头向所述待加工基板上喷射溶液。整个喷墨过程在所述密封箱体中进行，而所述气体纯化器能够向所述密封箱体中提供经过净化后的气体，一方面保障密封箱体中处于稳压状态，另一方面确保密封箱体中气体的纯净度较高。而所述风机单元在驱动所述密封箱体中气体流通的过程中，气体需要依次经过所述过滤网和所述稳流板后才会吹向所述放置位，经过过滤网和稳流板后的气流均匀且稳定。综合而言，所述密封箱体中放置位处于稳流稳压环境中，能够减少外界环境对喷墨头所喷射出的液体的扰动，确保喷墨头喷洒的液滴能够精准到达待加工基板上的目标位置，提升打印精度。

在其中一个实施例中，所述稳流板的四周与所述密封箱体连接，将所述密封箱体中空间分隔为喷墨空间层和辅助空间层，其中所述六自由度运动平台和所述喷墨打印设备均位于所述喷墨空间层中，所述过滤网位于所述辅助空间层中，所述过滤网与所述稳流板平行间隔布置，所述风机单元包括多个风机，所有所述风机的几何中心均匀间隔排布在一虚拟安装平面上，所述虚拟安装平面平行间隔布置在所述过滤网背离所述稳流板的一侧，所述回风进口形成于所述密封箱体中围成所述辅助空间层的这部分上，所述回风出口形成于所述密封箱体中围成所述喷墨空间层的这部分上。

在其中一个实施例中，所述OLED基板微调用的高精度六自由度微动台包括多个所述回风通道，所述密封箱体设有多对所述回风进口和所述回风出口，一对所述回风进口和所述回风出口对应一所述回风通道。

在其中一个实施例中，所述密封箱体上与气体纯化器连通的位置位于所述风机单元的进风侧；

所述密封箱体上形成所述回风进口的位置位于所述风机单元的进风侧。

在其中一个实施例中，所述六自由度运动平台包括六自由度调整单元和基板放置台，所述放置位设于所述基板放置台上，所述六自由度调整单元用于调整所述基板放置台相对于所述喷墨头在X方向移动、Y方向移动、Z方向移动、绕X轴转动、绕Y轴转动和绕Z轴转动；

所述密封箱体中还设有两组位置检测单元，每组位置检测单元中均包括至少两个激光探头，所有激光探头的激光出射方向均朝向所述基板放置台，其中一组位置检测单元所包含的多个激光探头沿X方向依次间隔布置，另一组位置检测单元所包含的多个激光探头沿Y方向依次间隔布置。

在其中一个实施例中，所述六自由度运动平台包括基板放置台、上层微调层、中间安装座、下层微调层和底部安装座，所述中间安装座间隔布置在所述基板放置台与所述底部安装座之间；

所述下层微调层作用于所述底部安装座与所述中间安装座之间，以调整所述中间安装座相对于所述底部安装座在X方向移动、Y方向移动和绕Z轴转动；

所述上层微调层作用于所述中间安装座与所述基板放置台之间，以调整所述基板放置台相对于所述中间安装座在绕X轴转动、绕Y轴转动和Z方向移动；

所述放置位设于所述基板放置台上，所述底部安装座对应于所述喷墨头布置，使得所述喷墨头能够向所述放置位上的待加工基板上喷射溶液。

在其中一个实施例中，所述上层微调层包括多个上层驱动件和重力平衡单元，所有所述上层驱动件均作用在所述中间安装座与所述基板放置台之间，所有所述上层驱动件的驱动方向均为Z方向，所述重力平衡单元支撑在所述中间安装座与所述基板放置台之间。

在其中一个实施例中，所述重力平衡单元包括多个重力平衡气囊，每一所述重力平衡气囊均支撑在所述中间安装座与所述基板放置台之间，多个所述重力平衡气囊和多个所述上层驱动件绕Z轴均匀间隔布置，在绕Z轴的方向上每相邻两个所述上层驱动件之间均布置有至少一所述重力平衡气囊。

在其中一个实施例中，所述上层微调层还包括气浮轴承，所述上层驱动件为第一音圈电机，所述第一音圈电机的线圈与所述中间安装座连接，所述第一音圈电机的磁体与所述基板放置台连接，所述气浮轴承的气浮轴和旋转圆环两者中一者与所述基板放置台连接，另一者与所述中间安装座连接；

每一所述上层驱动件均配置有一检测光栅，所述检测光栅用于检测对应的所述上层驱动件的动子运动距离。

在其中一个实施例中，所述下层微调层包括挠性弹簧和两组下层驱动单元，其中一组所述下层驱动单元的驱动方向为X方向，另一组所述下层驱动单元的驱动方向为Y方向，两组所述下层驱动单元和所述挠性弹簧均作用在所述底部安装座与所述中间安装座之间，所述挠性弹簧的变形方向为X方向移动、Y方向移动和绕Z轴转动。

在其中一个实施例中，所述挠性弹簧包括弹簧安装底座、弹簧安装顶座、弹簧安装中间座、绕Z轴挠性弹簧片、两个第一挠性弹簧片和两个第二挠性弹簧片，所述弹簧安装底座安装在所述底部安装座上，所述绕Z轴挠性弹簧片连接在所述中间安装座与所述弹簧安装顶座之间，所述弹簧安装中间座间隔布置在所述弹簧安装底座与所述弹簧安装顶座之间，每一所述第一挠性弹簧片均连接在所述弹簧安装顶座与所述弹簧安装中间座之间，每一所述第二挠性弹簧片均连接在所述弹簧安装中间座与所述弹簧安装底座之间，两个所述第一挠性弹簧片布置在所述弹簧安装中间座的相对两侧，两个所述第二挠性弹簧片布置在所述弹簧安装中间座的另一组相对两侧。

在其中一个实施例中，每组所述下层驱动单元均包括两个下层驱动件，其中一组所述下层驱动单元所包含的两个下层驱动件的驱动方向均为X方向，另一组所述下层驱动单元所包含的两个下层驱动件的驱动方向均为Y方向，四个所述下层驱动件围绕所述挠性弹簧均匀间隔布置，在绕所述挠性弹簧的方向上两组下层驱动单元所包含的下层驱动件交错布置。

在其中一个实施例中，每一所述下层驱动件均配置有一检测光栅，所述检测光栅用于检测对应的所述下层驱动件的动子运动距离；

所述下层驱动件为第二音圈电机。

在其中一个实施例中，所述OLED基板微调用的高精度六自由度微动台还包括基座和支撑平台，所述基座和所述支撑平台均位于所述密封箱体中，所述支撑平台设置在所述基座上，且所述支撑平台与所述基座之间设有减震单元，所述六自由度运动平台设置在所述支撑平台上，所述喷墨打印设备设置在所述支撑平台上。

在其中一个实施例中，所述六自由度运动平台可滑动的设置于所述支撑平台上，且所述六自由度运动平台相对于所述支撑平台可滑动的方向为Y方向；

所述支撑平台上设有横跨在所述六自由度运动平台滑动路径上方的X轴导轨，所述喷墨打印设备可滑动的配合在所述X轴导轨上。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例所述OLED基板微调用的高精度六自由度微动台的结构示意图；

图2为图1所示OLED基板微调用的高精度六自由度微动台的局部剖视图；

图3为基座、支撑平台、六自由度运动平台和喷墨打印设备组合的结构示意图；

图4为图3所示喷墨打印单元的俯视图；

图5为待加工基板进行微调前后的状态对比图；

图6为本实施例所述六自由度运动平台的结构示意图；

图7为隐藏基板放置台后的六自由度运动平台的结构示意图；

图8为图7所示结构的俯视图；

图9为本实施例所述气浮轴承的结构示意图；

图10为图9所示气浮轴承的爆炸图；

图11为图9所示气浮轴承的剖视图；

图12为图11中A处的局部放大图；

图13为本实施例所述底部安装座和下层微调层组合的结构示意图；

图14为本实施例所述挠性弹簧的结构示意图；

图15为图14所述挠性弹簧的爆炸图。

附图标记说明：

10、OLED基板微调用的高精度六自由度微动台；11、喷墨打印设备；12、密封箱体；121、回风通道；122、喷墨空间层；123、辅助空间层；13、气体纯化器；14、风机单元；141、风机；15、过滤网；16、稳流板；17、基座；18、支撑平台；181、位置检测单元；1811、激光探头；19、减震单元；20、六自由度运动平台；21、基板放置台；211、放置位；22、上层微调层；221、上层驱动件；222、重力平衡单元；2221、重力平衡气囊；223、气浮轴承；2231、气浮轴；2232、旋转圆环；2233、气孔；2234、气膜；23、中间安装座；24、下层微调层；241、下层驱动单元；2411、下层驱动件；242、挠性弹簧；2421、弹簧安装底座；2422、弹簧安装顶座；2423、弹簧安装中间座；2424、绕Z轴挠性弹簧片；2425、第一挠性弹簧片；2426、第二挠性弹簧片；25、底部安装座；26、检测光栅；30、待加工基板；31、墨槽。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1至图4所示，本申请在一些实施例中，提供了一种OLED基板微调用的高精度六自由度微动台10，包括喷墨打印设备11和六自由度运动平台20，如图6所示六自由度运动平台20具有用于放置待加工基板30的放置位211，喷墨打印设备11的喷墨头用于向放置位211的待加工基板30上喷射溶液，六自由度运动平台20用于调整放置位211与喷墨头之间的相对位置。

如图5所示，待加工基板30刚放置到放置位211上时，待加工基板30上的墨槽31相对于喷墨头可能倾斜设置，六自由度运动平台20可以进行微调后使得待加工基板30摆正。OLED基板微调用的高精度六自由度微动台10可用于对OLED基板这类大尺寸板件进行加工。

进一步地，如图1和图2所示，在某些实施例中，OLED基板微调用的高精度六自由度微动台10还包括密封箱体12，喷墨打印设备11和六自由度运动平台20均位于密封箱体12中。

密封箱体12还设有回风进口（图中未标识）和回风出口（图中未标识），密封箱体12外设有连通回风进口和回风出口的回风通道121。密封箱体12中还设有风机单元14，风机单元14用于驱动密封箱体12中的气流从回风进口吹向回风出口。密封箱体12中还设有沿密封箱体12中气体的流通方向依次布置的过滤网15和稳流板16，且六自由度运动平台20位于稳流板16背离过滤网15的一侧。

在一些实施例，风机单元14包括多个风机141，每一风机141均用于驱动密封箱体12中的气流从回风进口吹向回风出口。在另一些实施例中，风机单元14也可以包括其他能够驱动气体流通的驱动器件，只要其能够使得密封箱体12中的气流从回风进口吹向回风出口即可。

过滤网15能够过滤气体中的杂质，稳流板16和过滤网15上均分布有多个通风孔，气体在依次经过过滤网15和和稳流板16后能够被较均匀的分布到稳流板16的下游空间中，使得六自由度运动平台20和喷墨打印设备11所处环境中气流稳定。减少外界环境对液滴的扰动，使得喷墨打印设备11的喷墨头所喷洒的液滴能够精准到达待加工基板30上的目标位置，提升打印精度。

更进一步地，如图1和图2所示，OLED基板微调用的高精度六自由度微动台10中还包括气体纯化器13，气体纯化器13的排气口与密封箱体12连通。气体纯化器13能够向密封箱体12中提供经过净化后的气体，一方面保障密封箱体12中处于稳压状态，另一方面确保密封箱体12中气体的纯净度较高，从而进一步提高密封箱体12中液滴喷射路径的可控性，提高打印精度。当密封箱体12中气压降低时，气体纯化器13能够为密封箱体12中充气，当密封箱体12中气压过高时，可以打开密封箱体12上的排气阀进行排气。

待加工基板30放置在放置位211后，经过六自由度运动平台20的调节使得待加工基板30和喷墨头之间的相对位置满足加工要求，然后喷墨打印设备11的喷墨头向待加工基板30上喷射溶液。整个喷墨过程在密封箱体12中进行，而且密封箱体12中气体在风机单元14的驱动下流通时，需要依次经过过滤网15和稳流板16后才会吹向放置位211，经过过滤网15和稳流板16后的气流均匀且稳定。综合而言，密封箱体12中放置位211处于稳流稳压环境中，能够减少外界环境对液滴扰动的影响，使得喷墨头喷射的液滴能够精准达到待加工基板30上的目标位置，提升打印精度。

如图2所示，在某些实施例中，稳流板16的四周与密封箱体12连接，将密封箱体12中空间分隔为喷墨空间层122和辅助空间层123。其中六自由度运动平台20和喷墨打印设备11均位于喷墨空间层122中，过滤网15位于辅助空间层123中。回风进口形成于密封箱体12中围成辅助空间层123的这部分上，回风出口形成于密封箱体12中围成喷墨空间层122的这部分上。换言之，经过过滤网15和稳流板16后的均匀且稳定的气流进入喷墨空间层122中，喷墨打印设备11和六自由度运动平台20均位于此均匀且稳定的气流环境中。

进一步具体地，在一些实施例中，如图2所示，过滤网15与稳流板16平行间隔布置。风机单元14包括多个风机141，所有风机141的几何中心均匀间隔排布在一虚拟安装平面上，虚拟安装平面平行间隔布置在过滤网15背离稳流板16的一侧。

位于进风侧的气体被多个风机141吸入后，均匀间隔布置的多个风机141均会吹出一部分气体，在此气体得到初步分配，使得气流均匀性得以提升。从风机单元14吹出的气流进一步经过过滤网15和稳流板16后，均匀性得到进一步提升，且稳定性较高，使得喷墨空间层122中气体分布均匀且稳定。

如图1和图2所示，在一些实施例中，OLED基板微调用的高精度六自由度微动台10包括多个回风通道121，密封箱体12设有多对回风进口和回风出口，一对回风进口和回风出口对应一回风通道121。利用多个回风通道121使得密封箱体12中各个部分的气流回流速度一致性较高，各部位气压更加均衡，气流更加稳定。

如图1和图2所示，密封箱体12为长方体箱体，虚拟安装平面、过滤网15和稳流板16均平行于长方体箱体的一面设置。OLED基板微调用的高精度六自由度微动台10包括四个回风通道121，密封箱体12设有四对回风进口和回风出口，一对回风进口和回风出口对应一回风通道121。其中两个回风通道121位于长方体箱体的一侧，另外两个回风通道121位于长方体的另一侧，且位于同一侧的两个回风通道121在与风机单元14的排气方向垂直的方向上间隔布置。

在一个实施例中，如图1和图2所示，长方体箱体上与虚拟安装平面平行的其中一面为顶面，各个回风进口和回风出口均设于长方体箱体的侧面，其中两个回风通道121位于长方体箱体的左侧，另外两个回风通道121位于长方体箱体的右侧，位于同一侧的回风通道121在前后方向上间隔布置。

如图1和图2所示，在一些实施例中，密封箱体12上与气体纯化器13连通的位置位于风机单元14的进风侧，气体纯化器13输出的净化气体进入风机单元14的进风侧后被风机单元14吸入。

密封箱体12上形成回风进口的位置位于风机单元14的进风侧，从回风进口进入密封箱体12中的气流被风机单元14吸入后送向过滤网15。

更进一步地，如图3和图4所示，还有一些实施例中，OLED基板微调用的高精度六自由度微动台10包括基座17和支撑平台18，基座17和支撑平台18均位于密封箱体12中，支撑平台18设置在基座17上。六自由度运动平台20设置在支撑平台18上，喷墨打印设备11设置在支撑平台18上。支撑平台18与基座17之间设有减震单元19，进一步减小外界振动对喷墨打印过程的影响。

在一些实施例中，六自由度运动平台20的固定部分与喷墨打印设备11之间的相对位置固定，比如固定部可以固定在支撑平台18上，放置位211属于六自由度运动平台20的运动部分，六自由度运动平台20用于调节运动部分相对于固定部分在X方向移动、Y方向移动、Z方向移动、绕X轴转动、绕Y轴转动和绕Z轴转动。可以理解为，放置位211相对于喷墨打印设备11的初始位置一定，当待加工基板30放置到放置位211后，喷墨头已朝向待加工基板30，待加工基板30相对于喷墨头只需进行微调。

在另一些实施例中，如图3和图4所示，六自由度运动平台20可滑动的设置于支撑平台18上，比如六自由度运动平台20的固定部分与支撑平台18滑动配合，且六自由度运动平台20相对于支撑平台18可滑动的方向为Y方向；

支撑平台18上设有横跨在六自由度运动平台20滑动路径上方的X轴导轨，喷墨打印设备11可滑动的配合在X轴导轨上。

使用时，首先六自由度运动平台20整体相对支撑平台18在Y方向上滑动，喷墨打印设备11相对于支撑平台18在X方向上滑动，直到喷墨头朝向放置位211的待加工基板30，此时待加工基板30相对于喷墨头完成初定位。然后六自由度运动平台20内部结构发生运动，使得放置位211相对于六自由度运动平台20的固定部发生相对运动，此时待加工基板30相对于喷墨头进行微调。经过初定位和微调后待加工基板30与喷墨头之间的相对位置才满足喷墨要求。

进一步地，如图2至图4所示，六自由度运动平台20包括六自由度调整单元和基板放置台21，放置位211设于基板放置台21上，六自由度调整单元用于调整基板放置台21相对于喷墨头在X方向移动、Y方向移动、Z方向移动、绕X轴转动、绕Y轴转动和绕Z轴转动。六自由度运动平台20的运动部分包括基板放置台21。

密封箱体12中还设有两组位置检测单元181，每组位置检测单元181中均包括至少两个激光探头1811，所有激光探头1811的激光出射方向均朝向基板放置台21，其中一组位置检测单元181所包含的多个激光探头1811沿X方向依次间隔布置，另一组位置检测单元181所包含的多个激光探头1811沿Y方向依次间隔布置。

两组位置检测单元181能够检测基板放置台21是否运动到目标位置，确保待加工基板30最终精确位于所需位置。位于密封箱体12中的激光探头1811在稳流稳压环境下工作，因气流稳定，所以激光出现微小偏离的概率较低；而且密封箱体12中洁净的气体环境也不存在杂质影响激光光路的情况，最终使得激光测量精度得以提高。

在一些实施例中，六自由度调整单元可滑动的设置于支撑平台18上，且六自由度调整单元相对于支撑平台18可滑动的方向为Y方向。支撑平台18上设有横跨在六自由度调整单元滑动路径上方的X轴导轨，喷墨打印设备11可滑动的配合在X轴导轨上。

基板放置台21上与各个激光探头1811相对的侧面均可设有反射镜，提升基板放置台21对激光的反射效果。

本申请还有一些实施例中，提供了一种六自由度运动平台20，六自由度运动平台20可以应用于本申请中任一实施例OLED基板微调用的高精度六自由度微动台10中，也可用于其他场景中。在其中一些实施例中，如图6所示，六自由度运动平台20包括基板放置台21、上层微调层22、中间安装座23、下层微调层24和底部安装座25，中间安装座23间隔布置在基板放置台21与底部安装座25之间；

下层微调层24作用于底部安装座25与中间安装座23之间，以调整中间安装座23相对于底部安装座25在X方向移动、Y方向移动和绕Z轴转动；

上层微调层22作用于中间安装座23与基板放置台21之间，以调整基板放置台21相对于中间安装座23在绕X轴转动、绕Y轴转动和Z方向移动；

放置位211设于基板放置台21上，底部安装座25对应于喷墨头布置，使得喷墨头能够向放置位211上的待加工基板30上喷射溶液。

在一些实施例中，六自由度调整单元包括上层微调层22、中间安装座23、下层微调层24和底部安装座25。

上层微调层22和下层微调层24结合使得基板放置台21相对于底部安装座25能够在X方向移动、Y方向移动、Z方向移动、绕X轴转动、绕Y轴转动和绕Z轴转动。

在某些实施例中，底部安装座25设置于支撑平台18，比如底部安装座25与支撑平台18固定连接、可拆卸连接或者滑动配合。在一个实施例中，底部安装座25可滑动的设置于支撑平台18上，且底部安装座25相对于支撑平台18可滑动的方向为Y方向。

更进一步地，如图7和图8所示，在一些实施例中，上层微调层22包括多个上层驱动件221和重力平衡单元222，所有上层驱动件221均作用在中间安装座23与基板放置台21之间，所有上层驱动件221的驱动方向均为Z方向，重力平衡单元222支撑在中间安装座23与基板放置台21之间。

多个上层驱动件221同步运动时能够调整基板放置台21相对于中间安装座23在Z方向上移动，多个上层驱动件221不同步运动时则能够调整基板放置台21相对于中间安装座23绕X轴转动和绕Y轴转动。重力平衡单元222也支撑在中间安装座23和基板放置台21之间，分担部分基板放置台21传递过来的重力，减轻上层驱动件221的负载，尽量减小上层驱动件221运作时所产生的热量。特别是在放置位211放置的为OLED基板这类大尺寸板件时，重量较大，若完全由上层驱动件221对其进行支撑，则上层驱动件221所需承受的压力较大，运行时会产生大量热量。

本申请中重力平衡单元222是指能够根据基板放置台21与中间安装座23之间的间距而自动调整外形尺寸或自动改变磁力大小等参数，以确保在基板放置台21相对于中间安装座23发生微调时其能够始终为基板放置台21提供支撑力的器件。

具体在某些实施例中，如图7和图8所示，重力平衡单元222包括多个重力平衡气囊2221，每一重力平衡气囊2221均支撑在中间安装座23与基板放置台21之间。可选地，重力平衡单元222也可以为其他结构形式，只要其能够支撑在中间安装座23与基板放置台21之间，而分担部分基板放置台21传递过来的重力即可。

进一步地，在一些实施例中，如图8所示，多个重力平衡气囊2221和多个上层驱动件221绕Z轴均匀间隔布置，在绕Z轴的方向上每相邻两个上层驱动件221之间均布置有至少一重力平衡气囊2221，尽量使得各个上层驱动件221受力均衡。

在一个实施例中，如图8所示，六自由度运动平台20包括三个重力平衡气囊2221和三个上层驱动件221，三个重力平衡气囊2221和三个上层驱动件221分别布置在一六边形的六个转角处。

如图7和图8所示，每一上层驱动件221均配置有一检测光栅26，检测光栅26用于检测对应的上层驱动件221的动子运动距离。上层驱动件221可以为一音圈电机。

进一步地，如图7和图8所示，在一些实施例中，上层驱动件221为第一音圈电机，第一音圈电机的线圈与中间安装座23连接，第一音圈电机的磁体与基板放置台21连接。

上层微调层22还包括气浮轴承223。气浮轴承223的气浮轴2231和旋转圆环2232两者中一者与基板放置台21连接，另一者与中间安装座23连接。

第一音圈电机运行时产生热量的主要部件为线圈，线圈与中间安装座23连接，热量主要传导到中间安装座23上，而气浮轴承223的气浮轴2231和旋转圆环2232之间具有间隙，所以热量在气浮轴2231和旋转圆环2232之间传递的较少，进而与磁体连接的基板放置台21温度较低，避免基板放置台21温度过高将热量传递到待加工基板30上影响待加工基板30的质量。在对基板放置台21进行支撑的同时，尽量减小传递到基板放置台21上的热量。

如图9至图12所示，气浮轴承223包括气浮轴2231和旋转圆环2232，气浮轴2231插在旋转圆环2232中，气浮轴2231上面向旋转圆环2232的外周面设有多个气孔2233，气浮轴2231通气时气体从气浮轴2231上的气孔2233排出，在气浮轴2231与旋转圆环2232之间形成气膜2234。气浮轴2231的轴向为Z方向，旋转圆环2232相对于气浮轴2231可沿Z向移动，也可相对于气浮轴2231摆动而绕X轴转动和绕Y转动。

如图7和图8所示，在一些实施例中，多个重力平衡气囊2221和多个上层驱动件221围绕气浮轴承223间隔设置。

更进一步地，如图13所示，在一些实施例中，下层微调层24包括挠性弹簧242和两组下层驱动单元241，其中一组下层驱动单元241的驱动方向为X方向，另一组下层驱动单元241的驱动方向为Y方向，两组下层驱动单元241和挠性弹簧242均作用在底部安装座25与中间安装座23之间，挠性弹簧242的变形方向为X方向移动、Y方向移动和绕Z轴转动。

在两组下层驱动单元241的驱动下，中间安装座23相对于底部安装座25能够进行X方向移动、Y方向移动和绕Z轴转动，挠性弹簧242为中间安装座23提供导向作用，使得中间安装座23在相对于底部安装座25运动时运动精度更高。

具体地，如图14和图15所示，在一个实施例中，挠性弹簧242包括弹簧安装底座2421、弹簧安装顶座2422、弹簧安装中间座2423、绕Z轴挠性弹簧片2424、两个第一挠性弹簧片2425和两个第二挠性弹簧片2426，弹簧安装底座2421安装在底部安装座25上，绕Z轴挠性弹簧片2424连接在中间安装座23与弹簧安装顶座2422之间，弹簧安装中间座2423间隔布置在弹簧安装底座2421与弹簧安装顶座2422之间。每一第一挠性弹簧片2425均连接在弹簧安装顶座2422与弹簧安装中间座2423之间，每一第二挠性弹簧片2426均连接在弹簧安装中间座2423与弹簧安装底座2421之间，两个第一挠性弹簧片2425布置在弹簧安装中间座2423的相对两侧，两个第二挠性弹簧片2426布置在弹簧安装中间座2423的另一组相对两侧。

两组下层驱动单元241驱动中间安装座23相对于底部安装座25发生微调时，绕Z轴挠性弹簧片2424、两个第一挠性弹簧片2425和两个第二挠性弹簧片2426这些挠性弹簧片可发生变形，进而适应中间安装座23与底部安装座25之间的相对位移。具体地，如图14所示，在其中一组下层驱动单元241的作用下，中间安装座23相对于底部安装座25进行Y方向移动时，两个第一挠性弹簧片2425绕X轴弯曲，产生弹性变形，第一挠性弹簧片2425上分别与弹簧安装顶座2422和弹簧安装中间座2423连接的两边发生Y方向的偏移，进而适应中间安装座23相对于底部安装座25在Y方向上的移动。同理，中间安装座23相对于底部安装座25进行X方向移动时，两个第二挠性弹簧片2426绕Y轴弯曲，产生弹性变形，第二挠性弹簧片2426上分别与弹簧安装中间座2423和弹簧安装底座2421连接的两边发生X方向的偏移，进而适应中间安装座23相对于底部安装座25在X方向上的移动。中间安装座23相对于底部安装座25绕Z轴转动时，绕Z轴挠性弹簧片2424发生变形，使得中间安装座23相对于弹簧安装顶座2422能够绕Z轴转动。

需要说明的是，基于下层微调层24进行的是微调，所以中间安装座23相对于底部安装座25的运动距离和运动角度均较小，所以各个挠性弹簧片在发生某一方向偏移时自身形状或者长度可能发生微小变化，这一细微变化能够适应中间安装座23与底部安装座25之间的相对运动量。

可选地，挠性弹簧242还可以是其他结构形式，只要其能够进行X方向移动、Y方向移动和绕Z轴转动即可，在此不做具体限制。

如图13所示，在一些实施例中，每组下层驱动单元241均包括两个下层驱动件2411，其中一组下层驱动单元241所包含的两个下层驱动件2411的驱动方向均为X方向，另一组下层驱动单元241所包含的两个下层驱动件2411的驱动方向均为Y方向。四个下层驱动件2411围绕挠性弹簧242均匀间隔布置，在绕挠性弹簧242的方向上两组下层驱动单元241所包含的下层驱动件2411交错布置。

四个下层驱动件2411均运作时，可以带动中间安装座23相对于底部安装座25绕Z轴转动。

而且，在某些实施例中，如图13所示，每一下层驱动件2411均配置有一检测光栅26，检测光栅26用于检测对应的下层驱动件2411的动子运动距离。

下层驱动件2411可以为第二音圈电机。

还有一些实施例中，OLED基板微调用的高精度六自由度微动台10还包括控制单元，各个检测光栅26、位置检测单元181、上层驱动件221和下层驱动件2411均可与控制单元电性连接，实时检测待加工基板30位置，精确控制六自由度运动平台20进行微调。

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装置或元件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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种OLED基板微调用的高精度六自由度微动台，其特征在于，包括：

喷墨打印设备；

六自由度运动平台，所述六自由度运动平台具有用于放置待加工基板的放置位；

密封箱体，所述喷墨打印设备和所述六自由度运动平台均位于所述密封箱体中，且所述喷墨打印设备的喷墨头用于向所述放置位的待加工基板上喷射溶液，所述六自由度运动平台用于调整所述放置位与所述喷墨头之间的相对位置；

所述密封箱体还设有回风进口和回风出口，所述密封箱体外设有连通所述回风进口和所述回风出口的回风通道，所述密封箱体中还设有风机单元，所述风机单元用于驱动所述密封箱体中的气流从所述回风进口吹向所述回风出口，所述密封箱体中还设有沿所述密封箱体中气体的流通方向依次布置的过滤网和稳流板，且所述六自由度运动平台位于所述稳流板背离所述过滤网的一侧；

气体纯化器，所述气体纯化器的排气口与所述密封箱体连通；

所述六自由度运动平台包括基板放置台、上层微调层、中间安装座、下层微调层和底部安装座，所述中间安装座间隔布置在所述基板放置台与所述底部安装座之间；

所述下层微调层作用于所述底部安装座与所述中间安装座之间，以调整所述中间安装座相对于所述底部安装座在X方向移动、Y方向移动和绕Z轴转动；

所述上层微调层作用于所述中间安装座与所述基板放置台之间，以调整所述基板放置台相对于所述中间安装座在绕X轴转动、绕Y轴转动和Z方向移动；

所述放置位设于所述基板放置台上，所述底部安装座对应于所述喷墨头布置，使得所述喷墨头能够向所述放置位上的待加工基板上喷射溶液。

2.根据权利要求1所述的OLED基板微调用的高精度六自由度微动台，其特征在于，所述稳流板的四周与所述密封箱体连接，将所述密封箱体中空间分隔为喷墨空间层和辅助空间层，其中所述六自由度运动平台和所述喷墨打印设备均位于所述喷墨空间层中，所述过滤网位于所述辅助空间层中，所述过滤网与所述稳流板平行间隔布置，所述风机单元包括多个风机，所有所述风机的几何中心均匀间隔排布在一虚拟安装平面上，所述虚拟安装平面平行间隔布置在所述过滤网背离所述稳流板的一侧，所述回风进口形成于所述密封箱体中围成所述辅助空间层的这部分上，所述回风出口形成于所述密封箱体中围成所述喷墨空间层的这部分上。

3.根据权利要求1所述的OLED基板微调用的高精度六自由度微动台，其特征在于，所述OLED基板微调用的高精度六自由度微动台包括多个所述回风通道，所述密封箱体设有多对所述回风进口和所述回风出口，一对所述回风进口和所述回风出口对应一所述回风通道。

4.根据权利要求1所述的OLED基板微调用的高精度六自由度微动台，其特征在于，所述密封箱体上与气体纯化器连通的位置位于所述风机单元的进风侧；

所述密封箱体上形成所述回风进口的位置位于所述风机单元的进风侧。

5.根据权利要求1至4任一项所述的OLED基板微调用的高精度六自由度微动台，其特征在于，所述六自由度运动平台包括六自由度调整单元和基板放置台，所述放置位设于所述基板放置台上，所述六自由度调整单元用于调整所述基板放置台相对于所述喷墨头在X方向移动、Y方向移动、Z方向移动、绕X轴转动、绕Y轴转动和绕Z轴转动；

所述密封箱体中还设有两组位置检测单元，每组位置检测单元中均包括至少两个激光探头，所有激光探头的激光出射方向均朝向所述基板放置台，其中一组位置检测单元所包含的多个激光探头沿X方向依次间隔布置，另一组位置检测单元所包含的多个激光探头沿Y方向依次间隔布置。

6.根据权利要求1至4任一项所述的OLED基板微调用的高精度六自由度微动台，其特征在于，所述上层微调层包括多个上层驱动件和重力平衡单元，所有所述上层驱动件均作用在所述中间安装座与所述基板放置台之间，所有所述上层驱动件的驱动方向均为Z方向，所述重力平衡单元支撑在所述中间安装座与所述基板放置台之间。

7.根据权利要求6所述的OLED基板微调用的高精度六自由度微动台，其特征在于，所述重力平衡单元包括多个重力平衡气囊，每一所述重力平衡气囊均支撑在所述中间安装座与所述基板放置台之间，多个所述重力平衡气囊和多个所述上层驱动件绕Z轴均匀间隔布置，在绕Z轴的方向上每相邻两个所述上层驱动件之间均布置有至少一所述重力平衡气囊。

8.根据权利要求6所述的OLED基板微调用的高精度六自由度微动台，其特征在于，所述上层微调层还包括气浮轴承，所述上层驱动件为第一音圈电机，所述第一音圈电机的线圈与所述中间安装座连接，所述第一音圈电机的磁体与所述基板放置台连接，所述气浮轴承的气浮轴和旋转圆环两者中一者与所述基板放置台连接，另一者与所述中间安装座连接；

每一所述上层驱动件均配置有一检测光栅，所述检测光栅用于检测对应的所述上层驱动件的动子运动距离。

9.根据权利要求1至4任一项所述的OLED基板微调用的高精度六自由度微动台，其特征在于，所述下层微调层包括挠性弹簧和两组下层驱动单元，其中一组所述下层驱动单元的驱动方向为X方向，另一组所述下层驱动单元的驱动方向为Y方向，两组所述下层驱动单元和所述挠性弹簧均作用在所述底部安装座与所述中间安装座之间，所述挠性弹簧的变形方向为X方向移动、Y方向移动和绕Z轴转动。

10.根据权利要求9所述的OLED基板微调用的高精度六自由度微动台，其特征在于，所述挠性弹簧包括弹簧安装底座、弹簧安装顶座、弹簧安装中间座、绕Z轴挠性弹簧片、两个第一挠性弹簧片和两个第二挠性弹簧片，所述弹簧安装底座安装在所述底部安装座上，所述绕Z轴挠性弹簧片连接在所述中间安装座与所述弹簧安装顶座之间，所述弹簧安装中间座间隔布置在所述弹簧安装底座与所述弹簧安装顶座之间，每一所述第一挠性弹簧片均连接在所述弹簧安装顶座与所述弹簧安装中间座之间，每一所述第二挠性弹簧片均连接在所述弹簧安装中间座与所述弹簧安装底座之间，两个所述第一挠性弹簧片布置在所述弹簧安装中间座的相对两侧，两个所述第二挠性弹簧片布置在所述弹簧安装中间座的另一组相对两侧。

11.根据权利要求9所述的OLED基板微调用的高精度六自由度微动台，其特征在于，每组所述下层驱动单元均包括两个下层驱动件，其中一组所述下层驱动单元所包含的两个下层驱动件的驱动方向均为X方向，另一组所述下层驱动单元所包含的两个下层驱动件的驱动方向均为Y方向，四个所述下层驱动件围绕所述挠性弹簧均匀间隔布置，在绕所述挠性弹簧的方向上两组下层驱动单元所包含的下层驱动件交错布置。

12.根据权利要求11所述的OLED基板微调用的高精度六自由度微动台，其特征在于，每一所述下层驱动件均配置有一检测光栅，所述检测光栅用于检测对应的所述下层驱动件的动子运动距离；

所述下层驱动件为第二音圈电机。

13.根据权利要求1至4任一项所述的OLED基板微调用的高精度六自由度微动台，其特征在于，所述OLED基板微调用的高精度六自由度微动台还包括基座和支撑平台，所述基座和所述支撑平台均位于所述密封箱体中，所述支撑平台设置在所述基座上，且所述支撑平台与所述基座之间设有减震单元，所述六自由度运动平台设置在所述支撑平台上，所述喷墨打印设备设置在所述支撑平台上。

14.根据权利要求13所述的OLED基板微调用的高精度六自由度微动台，其特征在于，所述六自由度运动平台可滑动的设置于所述支撑平台上，且所述六自由度运动平台相对于所述支撑平台可滑动的方向为Y方向；

所述支撑平台上设有横跨在所述六自由度运动平台滑动路径上方的X轴导轨，所述喷墨打印设备可滑动的配合在所述X轴导轨上。

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