CN116532804B - 一种oled柔性屏与玻璃基板的激光分离设备及其分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种OLED柔性屏与玻璃基板的激光分离设备及其分离方法，具体涉及柔性屏生产领域，一种OLED柔性屏与玻璃基板的激光分离设备包括移动座和激光器，激光器的活动范围覆盖移动座上的加工区域，移动座上设置用有于吸附产品的产品吸附台，还包括剥离台，剥离台上转动安装有滚筒，滚筒的底部与吸附在产品吸附台中的产品的顶部平面相切设置，且移动座在与激光器沿平行于产品的顶部平面上滑动。本发明通过在滚筒的外壁设置有多组吸附组件，产品经激光器激光分离后，移动座承载产品沿滚筒的切线方向滚筒底部运动，滚筒通过转动使已经吸附OLED屏幕的吸附组件远离玻璃基材进行剥离，实现对产品进行自动化地快速分离加工。

Description

一种OLED柔性屏与玻璃基板的激光分离设备及其分离方法

技术领域

本发明涉及柔性屏生产技术领域，更具体地说，本发明涉及一种OLED柔性屏与玻璃基板的激光分离设备及其分离方法。

背景技术

OLED是一种自发光显示屏，集成在柔性可弯曲折叠的PI膜材上，以玻璃为载体进行生产制备。在到达生产后段时，需要将PI膜与玻璃基材分离开，以实现后续的可单独弯曲折叠功能，目前面板行业内使用的分离方案是：采用准分子激光器搭配光束整形，将准分子的类高斯光束整形为长线型光束。

但是现有的激光分离设备在实际使用时，仍旧存在较多缺点，如，设备仅能够激光照射处理，处理后的PI膜仍旧附着在玻璃基材上，需要借助外力才能使二者完全分离，但现有技术中多是人工将其分离，由于人手接触PI膜时膜的受力不均，在剥离时容易对其造成损伤，且剥离效率较低，影响自动化生产效率。

发明内容

本发明提供的一种OLED柔性屏与玻璃基板的激光分离设备及其分离方法，所要解决的问题是：现有技术中人手接触PI膜时膜的受力不均，在剥离时容易对其造成损伤，且剥离效率较低。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种OLED柔性屏与玻璃基板的激光分离设备，包括移动座和激光器，激光器相对于移动座进行三维立体运动，激光器的活动范围覆盖移动座上的加工区域，移动座上设置用有于吸附产品的产品吸附台，产品吸附台内设置有真空吸附孔，产品为生产时附着在玻璃材质的玻璃基材上的OLED屏幕的组合产品，还包括剥离台，剥离台上转动安装有滚筒，滚筒的底部与吸附在产品吸附台中的产品的顶部平面相切设置，且移动座在与激光器沿平行于产品的顶部平面并垂直于滚筒的转动轴线的方向上滑动，滚筒的外壁设置有多组吸附组件，产品经激光器激光分离后，移动座承载产品沿滚筒的切线方向滚筒底部运动，滚筒通过转动使已经吸附OLED屏幕的吸附组件远离玻璃基材进行剥离，进而实现对产品进行自动化地快速分离加工。

在一个优选的实施方式中，移动座设置在机座上，机座上设置有双轴驱动器，激光器安装在双轴驱动器上，机座上固定安装有Y轴导轨，Y轴导轨沿垂直于滚筒轴线的方向设置，移动座滑动安装在Y轴导轨上，并由直线驱动器驱动移动座横移运动，而双轴驱动器由一组Z轴直线驱动器和一组X轴直线驱动器组合而成，具体的直线驱动器可选用丝杆组件，完成移动座和机座的三维空间上的相对运动和驱动。

在一个优选的实施方式中，吸附组件为吸嘴，多组吸嘴均匀分布在滚筒的外壁上，且每组吸嘴均设置有多个，每组的多个吸嘴沿滚筒的轴线方向分布，进而使滚筒在转动时，能够使多组吸嘴逐渐的吸附在OLED屏幕表面，从而在滚筒转动的过程中，能够持续且稳定的将OLED屏幕逐渐剥离。

在一个优选的实施方式中，剥离台上固定安装有支撑筒，滚筒转动安装在支撑筒上，吸嘴上固定连接有导气管，导气管贯穿滚筒的侧壁，支撑筒的底部设置有缺口区，支撑筒靠近剥离台一侧的外壁设置有解压槽，支撑筒的端部固定连接有抽真空管，缺口区与抽真空管连通，解压槽与支撑筒内腔阻隔并与外界空气连通，解压槽也可以连接吹气机构，使解压槽内产生高压，剥离台内设置有分离导板，进而在滚筒转动的过程中，当吸嘴转动至下方区域，对应时，吸嘴内产生负压状态，从而在其与OLED屏幕表面接触时，能够对OLED屏幕进行游离吸附，而随着移动座带动产品的继续运动，以及吸嘴跟随滚筒的圆周运动，在吸嘴和OLED屏幕越过滚筒底部边线的区域时柔性的OLED屏幕被带动沿弧形轨迹与玻璃基材脱离，且已经剥离的部分在吸嘴的继续吸附下贴合滚筒向外输出，整个过程为逐渐剥离，能够对OLED屏幕进行有效的保护，而当吸嘴到达解压槽处后，导气管与其对接，吸嘴内负压消失，OLED屏幕即可向分离导板掉落，随着剥离的不断运行，最终将完全剥离的OLED屏幕从分离导板输出，而玻璃基材也可在移动座移出时从产品吸附台中取出，进而极大的提高了剥离效率。

在一个优选的实施方式中，滚筒的端部固定连接有齿轮部，移动座上固定安装有齿条，移动座运动至滚筒底部时齿条与齿轮部相互啮合，从而在移动座进入滚筒底部时，随着移动座带动产品持续运动，能够自动大地滚筒进行转动。

在一个优选的实施方式中，剥离台中设置有风刀架，风刀架上固定安装有风刀，风刀的出口方向对应OLED屏幕与玻璃基材的结合面设置，进而在OLED屏幕开始上翘剥离时，风刀吹出的扁平气流进入OLED屏幕和玻璃基材的结合面内，加速二者的分离。

在一个优选的实施方式中，风刀架滑动安装在Y轴导轨上，风刀架与Y轴导轨之间设置有弹性件，该弹性件对风刀架提供一个向移动座靠近的弹力，使得风刀架能够跟随移动座进行运动，保证风刀靠近产品吸附台上的产品，提高吹分效果。

在一个优选的实施方式中，还包括图像采集摄像头，图像采集摄像头配备图像识别和分析系统，图像采集摄像头设置在移动座的上方，对产品吸附台上的产品的放置进行图像采集和位置识别，根据产品角度的，软件对扫描轨迹进行旋转补偿纠正，以最大化的提高加工效率。

一种OLED柔性屏与玻璃基板的激光分离设备的激光分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、通过光束整形DOE将激光器的圆形高斯光斑转换成方形平顶光斑使其具有更均匀的能量分布，再通过高速振镜，匹配激光器的频率，将光束在水平方向连成一条；通过振镜的摆动速度和激光器的频率匹配实现光斑的拼接距离，形成一个类平顶的线光束；拼接的距离间隙控制可以通过调节振镜速度来实现，具体大小根据实际的分离效果来判定，振镜速度范围值1000-10000mm/s；

步骤二、将产品放置在产品吸附台中吸附固定，通过图像采集摄像头进行视觉轮廓抓取，再根据产品角度的偏差，通过软件对扫描轨迹进行旋转补偿纠正，以最大化的提高加工效率；

步骤三、驱动激光器进行激光加工，先在水平方向进行激光作用，再通过平台联动来实现对产品竖直方向的扫描，才能实现对整个产品幅面内的分离；竖直方向的扫描间距通过平台的移动速度来进行控制，移动的快，则行间距拉大，移动的慢，行间距减小，具体值也是根据实际的扫描效果来判定，范围值为0-10mm/s；但同时还要兼顾振镜的各种延时带来的时间差对竖向间距的影响，例如打标延时，空跳延时等；

步骤四、整个产品幅面采用激光扫描完成后，驱动移动座带动产品向滚筒下方运动，并驱动滚筒转动，利用滚筒上吸附组件对OLED屏幕进行吸附后，通过滚筒的转动将OLED屏幕逐渐向上剥离。

1、本发明通过在滚筒的外壁设置有多组吸附组件，产品经激光器激光分离后，移动座承载产品沿滚筒的切线方向滚筒底部运动，滚筒通过转动使已经吸附OLED屏幕的吸附组件远离玻璃基材进行剥离，进而实现对产品进行自动化地快速分离加工；

2、本发明通过设置通过光束整形DOE将激光器的圆形高斯光斑转换成方形平顶光斑使其具有更均匀的能量分布，再通过高速振镜，匹配激光器的频率，将光束在水平方向连成一条；通过振镜的摆动速度和激光器的频率匹配实现光斑的拼接距离，形成一个类平顶的线光束；采用激光将PI和玻璃分离的同时，具有很高的生产良率，大大降低成本，同时还提升加工效率，可以提供完整的设备，且整个设备更小型化。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明滚筒剥离产品的状态图；

图4为本发明图3的A部结构放大图；

图5为本发明支撑筒的结构示意图；

图6为传统激光器使用的圆形高斯光斑示意图；

图7为本发明通过光束整形DOE将圆形高斯光斑转换而成的类平顶光斑示意图；

图8和图9为本发明光斑整形后的效果图；

图10和图11为本发明激光的实际作用的效果；

图12是本发明激光分离的流程图。

附图标记为：1、移动座；11、产品吸附台；12、齿条；2、激光器；3、机座；31、双轴驱动器；32、Y轴导轨；4、剥离台；41、支撑筒；411、缺口区；412、解压槽；42、抽真空管；43、分离导板；5、滚筒；51、齿轮部；52、吸嘴；53、导气管；6、图像采集摄像头；7、风刀架；71、风刀。

a、产品；a1、OLED屏幕；a2、玻璃基材。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

实施例

参照说明书附图1-附图11，一种OLED柔性屏与玻璃基板的激光分离设备，包括移动座1和激光器2，激光器2相对于移动座1进行三维立体运动，激光器2的活动范围覆盖移动座1上的加工区域，例如3D打印机、3D激光打印器和三轴机器人等，移动座1上设置用有于吸附产品a的产品吸附台11，产品吸附台11内设置有真空吸附孔，产品a为生产时附着在玻璃材质的玻璃基材a2上的OLED屏幕a1的组合产品，还包括剥离台4，剥离台4上转动安装有滚筒5，滚筒5的底部与吸附在产品吸附台11中的产品a的顶部平面相切设置，且移动座1在与激光器2沿平行于产品a的顶部平面并垂直于滚筒5的转动轴线的方向上滑动，滚筒5的外壁设置有多组吸附组件，产品a经激光器2激光分离后，移动座1承载产品a沿滚筒5的切线方向滚筒5底部运动，滚筒5通过转动使已经吸附OLED屏幕a1的吸附组件远离玻璃基材a2进行剥离，进而实现对产品a进行自动化地快速分离加工。

移动座1设置在机座3上，机座3上设置有双轴驱动器31，激光器2安装在双轴驱动器31上，机座3上固定安装有Y轴导轨32，Y轴导轨32沿垂直于滚筒5轴线的方向设置，移动座1滑动安装在Y轴导轨32上，并由直线驱动器驱动移动座1横移运动，而双轴驱动器31由一组Z轴直线驱动器和一组X轴直线驱动器组合而成，具体的直线驱动器可选用丝杆组件，完成移动座1和机座3的三维空间上的相对运动和驱动。

吸附组件为吸嘴52，多组吸嘴52均匀分布在滚筒5的外壁上，且每组吸嘴52均设置有多个，每组的多个吸嘴52沿滚筒5的轴线方向分布，进而使滚筒5在转动时，能够使多组吸嘴52逐渐的吸附在OLED屏幕a1表面，从而在滚筒5转动的过程中，能够持续且稳定的将OLED屏幕a1逐渐剥离。

剥离台4上固定安装有支撑筒41，滚筒5转动安装在支撑筒41上，吸嘴52上固定连接有导气管53，导气管53贯穿滚筒5的侧壁，支撑筒41的底部设置有缺口区411，支撑筒41靠近剥离台4一侧的外壁设置有解压槽412，支撑筒41的端部固定连接有抽真空管42，使得支撑筒41内腔始终处于负压状态，缺口区411与抽真空管42连通，解压槽412与支撑筒41内腔阻隔并与外界空气连通，解压槽412也可以连接吹气机构，使解压槽412内产生高压，剥离台4内设置有分离导板43，进而在滚筒5转动的过程中，当吸嘴52转动至下方区域，对应511时，吸嘴52内产生负压状态，从而在其与OLED屏幕a1表面接触时，能够对OLED屏幕a1进行游离吸附，而随着移动座1带动产品a的继续运动，以及吸嘴52跟随滚筒5的圆周运动，在吸嘴52和OLED屏幕a1越过滚筒5底部边线的区域时柔性的OLED屏幕a1被带动沿弧形轨迹与玻璃基材a2脱离，且已经剥离的部分在吸嘴52的继续吸附下贴合滚筒5向外输出，整个过程为逐渐剥离，能够对OLED屏幕a1进行有效的保护，而当吸嘴52到达解压槽412处后，导气管53与其对接，吸嘴52内负压消失，OLED屏幕a1即可向分离导板43掉落，随着剥离的不断运行，最终将完全剥离的OLED屏幕a1从分离导板43输出，而玻璃基材a2也可在移动座1移出时从产品吸附台11中取出，进而极大的提高了剥离效率。

滚筒5的端部固定连接有齿轮部51，移动座1上固定安装有齿条12，移动座1运动至滚筒5底部时齿条12与齿轮部51相互啮合，从而在移动座1进入滚筒5底部时，随着移动座1带动产品a持续运动，能够自动大地滚筒5进行转动。

剥离台4中设置有风刀架7，风刀架7上固定安装有风刀71，风刀71的出口方向对应OLED屏幕a1与玻璃基材a2的结合面设置，进而在OLED屏幕a1开始上翘剥离时，风刀71吹出的扁平气流进入OLED屏幕a1和玻璃基材a2的结合面内，加速二者的分离。

风刀架7滑动安装在Y轴导轨32上，风刀架7与Y轴导轨32之间设置有弹性件，该弹性件对风刀架7提供一个向移动座1靠近的弹力，使得风刀架7能够跟随移动座1进行运动，保证风刀71靠近产品吸附台11上的产品a，提高吹分效果。

还包括图像采集摄像头6，图像采集摄像头6配备图像识别和分析系统，图像采集摄像头6设置在移动座1的上方，对产品吸附台11上的产品a的放置进行图像采集和位置识别，根据产品角度的，软件对扫描轨迹进行旋转补偿纠正，以最大化的提高加工效率。

参照说明书附图12，一种OLED柔性屏与玻璃基板的激光分离设备的激光分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、通过光束整形DOE将激光器2的圆形高斯光斑转换成方形平顶光斑使其具有更均匀的能量分布，再通过高速振镜，匹配激光器2的频率，将光束在水平方向连成一条；通过振镜的摆动速度和激光器的频率匹配实现光斑的拼接距离，形成一个类平顶的线光束；拼接的距离间隙控制可以通过调节振镜速度来实现，具体大小根据实际的分离效果来判定，振镜速度范围值1000-10000mm/s；

步骤二、将产品a放置在产品吸附台11中吸附固定，通过图像采集摄像头6进行视觉轮廓抓取，再根据产品a角度的偏差，通过软件对扫描轨迹进行旋转补偿纠正，以最大化的提高加工效率；

步骤三、驱动激光器2进行激光加工，先在水平方向进行激光作用，再通过平台联动来实现对产品a竖直方向的扫描，才能实现对整个产品a幅面内的分离；竖直方向的扫描间距通过平台的移动速度来进行控制，移动的快，则行间距拉大，移动的慢，行间距减小，具体值也是根据实际的扫描效果来判定，范围值为0-10mm/s；但同时还要兼顾振镜的各种延时带来的时间差对竖向间距的影响，例如打标延时，空跳延时等；

步骤四、整个产品a幅面采用激光扫描完成后，驱动移动座1带动产品a向滚筒5下方运动，并驱动滚筒5转动，利用滚筒5上吸附组件对OLED屏幕a1进行吸附后，通过滚筒5的转动将OLED屏幕a1逐渐向上剥离。

在本实施例中，实施场景具体为：通过光束整形DOE将激光器2的圆形高斯光斑转换成方形平顶光斑使其具有更均匀的能量分布，再通过高速振镜，匹配激光器2的频率，将光束在水平方向连成一条；通过振镜的摆动速度和激光器的频率匹配实现光斑的拼接距离，形成一个类平顶的线光束；驱动激光器2进行激光加工，整个产品a幅面采用激光扫描完成后，驱动移动座1带动产品a向滚筒5下方运动，利用齿条12与齿轮部51的啮合带动滚筒5转动，在滚筒5转动的过程中，当吸嘴52转动至下方区域，对应511时，吸嘴52内产生负压状态，从而在其与OLED屏幕a1表面接触时，能够对OLED屏幕a1进行游离吸附，而随着移动座1带动产品a的继续运动，以及吸嘴52跟随滚筒5的圆周运动，在吸嘴52和OLED屏幕a1越过滚筒5底部边线的区域时柔性的OLED屏幕a1被带动沿弧形轨迹与玻璃基材a2脱离，且已经剥离的部分在吸嘴52的继续吸附下贴合滚筒5向外输出，整个过程为逐渐剥离，能够对OLED屏幕a1进行有效的保护，而当吸嘴52到达解压槽412处后，导气管53与其对接，吸嘴52内负压消失，OLED屏幕a1即可向分离导板43掉落，随着剥离的不断运行，最终将完全剥离的OLED屏幕a1从分离导板43输出，而玻璃基材a2也可在移动座1移出时从产品吸附台11中取出，进而极大的提高了剥离效率。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种OLED柔性屏与玻璃基板的激光分离设备，包括移动座（1）和激光器（2），所述移动座（1）上设置有吸附产品（a）的产品吸附台（11），其特征在于：还包括剥离台（4），所述剥离台（4）上转动安装有滚筒（5），所述滚筒（5）的外壁设置有多组吸附组件，所述产品（a）经激光器（2）激光分离后，所述移动座（1）承载产品（a）沿滚筒（5）的切线方向向滚筒（5）底部运动，所述滚筒（5）通过转动使已经吸附OLED屏幕（a1）的吸附组件远离玻璃基材（a2）进行剥离；

所述移动座（1）设置在机座（3）上，所述机座（3）上设置有双轴驱动器（31），所述激光器（2）安装在双轴驱动器（31）上，所述机座（3）上固定安装有Y轴导轨（32），所述Y轴导轨（32）沿垂直于滚筒（5）轴线的方向设置，所述移动座（1）滑动安装在Y轴导轨（32）上；

所述吸附组件为吸嘴（52），多组所述吸嘴（52）均匀分布在滚筒（5）的外壁上，且每组所述吸嘴（52）均设置有多个，每组的多个吸嘴（52）沿滚筒（5）的轴线方向分布；

所述剥离台（4）上固定安装有支撑筒（41），所述滚筒（5）转动安装在支撑筒（41）上，所述吸嘴（52）上固定连接有导气管（53），所述导气管（53）贯穿滚筒（5）的侧壁，所述支撑筒（41）的底部设置有缺口区（411），所述支撑筒（41）的端部固定连接有抽真空管（42）；

所述支撑筒（41）靠近剥离台（4）一侧的外壁设置有解压槽（412），所述解压槽（412）与支撑筒（41）内腔阻隔并与外界空气连通，所述剥离台（4）内设置有分离导板（43）；

所述滚筒（5）的端部固定连接有齿轮部（51），所述移动座（1）上固定安装有齿条（12），所述移动座（1）运动至滚筒（5）底部时齿条（12）与齿轮部（51）相互啮合；

所述剥离台（4）中设置有风刀架（7），所述风刀架（7）上固定安装有风刀（71），所述风刀（71）的出口方向对应OLED屏幕（a1）与玻璃基材（a2）的结合面设置；

所述风刀架（7）滑动安装在Y轴导轨（32）上，所述风刀架（7）与Y轴导轨（32）之间设置有弹性件，该弹性件对风刀架（7）提供一个向移动座（1）靠近的弹力；

还包括图像采集摄像头（6），所述图像采集摄像头（6）设置在移动座（1）的上方，对产品吸附台（11）上的产品（a）的放置进行图像采集和位置识别。

2.一种如权利要求1所述OLED柔性屏与玻璃基板的激光分离设备的激光分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、通过光束整形DOE将激光器（2）的圆形高斯光斑转换成方形平顶光斑使其具有更均匀的能量分布，再通过高速振镜，匹配激光器（2）的频率，将光束在水平方向连成一条；通过振镜的摆动速度和激光器的频率匹配实现光斑的拼接距离，形成一个类平顶的线光束；

步骤二、将产品（a）放置在产品吸附台（11）中吸附固定，通过图像采集摄像头（6）进行视觉轮廓抓取，再根据产品（a）角度的偏差，通过软件对扫描轨迹进行旋转补偿纠正；

步骤三、驱动激光器（2）进行激光加工，先在水平方向进行激光作用，再通过平台联动来实现对产品（a）竖直方向的扫描；

步骤四、整个产品（a）幅面采用激光扫描完成后，驱动移动座（1）带动产品（a）向滚筒（5）下方运动，并驱动滚筒（5）转动，利用滚筒（5）上吸附组件对OLED屏幕（a1）进行吸附后，通过滚筒（5）的转动将OLED屏幕（a1）逐渐向上剥离。