CN117682290A - 板材上料装置及方法、显示器件与载体基板剥离设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种板材上料装置及方法、显示器件与载体基板剥离设备。上述板材上料装置包括输送辊道以及板材承载机构，板材承载机构包括嵌套支架、支撑组件以及升降驱动组件，嵌套支架能够套设于输送辊道；多个支撑组件分别设置在嵌套支架的不同高度位置上，以承载板材；升降驱动组件连接于嵌套支架，升降驱动组件能够驱动嵌套支架及支撑组件整体下降，以使放置在支撑组件的板材触及输送辊道。上述板材上料装置能够平稳有序地将板材传输至制程设备端，减少柔性大尺寸基板上料破片的问题。

Description

板材上料装置及方法、显示器件与载体基板剥离设备

技术领域

本发明涉及显示器件生产技术领域，特别是涉及一种板材上料装置及方法、显示器件与载体基板剥离设备。

背景技术

柔性显示器件因其可折叠、可挠曲、轻薄、方便携带、视角广等特点，正逐渐成为显示技术的研究热点。如图1所示，柔性显示器件10生产时，需要以载体基板30作为载体，在其上制作柔性显示器件10的各个功能层，包括柔性基板11、发光功能层12、封装层13、阻水膜14、偏光片15等，以及进行覆晶薄膜(COF)16、印制电路板(PCB)17的键合。柔性基板11(如可以是聚酰亚胺基板等)固化成型于载体基板30上，其与载体基板30之间依靠Si-O键和范德瓦耳斯力结合，通常其界面情况于微观层面非常复杂。柔性显示器件10的结构制作完成后，需要与载体基板30分离。

进行分离工作时，载体基板先完成清洗，然后进行激光剥离工艺(LLO工艺)，用聚焦的激光束照射柔性显示器件与玻璃载体的界面，使界面的Si-O键和范德瓦尔斯力断裂和消除，使得基板与载体基板实现初步分离。LLO工艺之后再转移至机械剥离装置(Delami装置)，使柔性显示器件与载体基板完全分离。随后进行载体基板回收、在柔性显示器件上贴附支撑膜等工作。

对于大尺寸柔性显示器件，主要有两个工艺路线：(1)先对大尺寸柔性基板进行键合工艺，随后整面进行激光剥离工艺，再进行机械剥离工艺，再后贴附支撑膜；(2)先对大尺寸柔性基板进行激光剥离工艺，随后进行键合工艺，再进行机械剥离工艺，再后贴附支撑膜。对于上述工艺路线(2)，大尺寸柔性基板必须先进行激光剥离工艺，由于尺寸较大，其平面重心在重力作用下会下垂，给基板上下料带来一定困难，稍微有点偏差，会造成基板破片。

发明内容

基于此，有必要提供一种板材上料装置及方法、显示器件与载体基板剥离设备，以实现大尺寸柔性显示器件的上料。

一种板材上料装置，包括：

输送辊道，用于在水平方向上输送板材；以及

板材承载机构，包括嵌套支架、支撑组件以及升降驱动组件；所述嵌套支架套设于所述输送辊道；多个所述支撑组件分别设置在所述嵌套支架的不同高度位置上，以承载所述板材；所述升降驱动组件侧置于所述嵌套支架，所述升降驱动组件能够驱动所述嵌套支架及所述支撑组件整体升降，以使放置在所述支撑组件的所述板材触及所述输送辊道。

在其中一个实施例中，所述嵌套支架具有嵌套口以及过板口，所述嵌套支架能够通过所述嵌套口套设于所述输送辊道，所述过板口与所述嵌套口连通，且所述过板口位于所述输送辊道的出料端。

在其中一个实施例中，所述嵌套支架包括第一环状件、第二环形件以及连接柱，所述第一环形件和所述第二环形件均水平设置，所述第一环形件和所述第二环形件相对设置，且所述第一环形件位于所述第二环形件的上方，所述连接柱有多个，所述连接柱的两端分别连接于所述第一环形件和所述第二环形件，所述支撑组件设置在所述连接柱上。

在其中一个实施例中，所述支撑组件包括多个水平设置的支撑杆，多个所述支撑杆分布在所述连接柱上，同一所述支撑组件中的多个所述支撑杆的设置高度一致。

在其中一个实施例中，所述嵌套支架还包括增强杆，所述增强杆的两端分别连接于所述第二环形件；所述输送辊道分为多个区段，相邻的所述区段之间具有用于避让所述增强杆的让位间隔。

在其中一个实施例中，所述输送辊道包括安装座以及设置在所述安装座上的多个辊轮组件，所述辊轮组件包括双轴电机、轴杆以及支撑轮，所述轴杆有两个，分别连接于所述双轴电机的两端，各所述轴杆上均套设有多个所述支撑轮。

在其中一个实施例中，所述板材上料装置还包括控制器以及光电感应器，所述控制器与所述光电感应器以及所述升降驱动组件电连接，所述光电感应器用于向靠近所述输送辊道的所述板材发射探测光线，并收集反射光，当所述反射光的强度低于设定值时，所述控制器控制所述升降驱动组件驱动所述嵌套支架及所述支撑组件整体下降设定距离。

在其中一个实施例中，所述板材承载机构还包括移动底座，所述移动底座环绕所述输送辊道设置，所述嵌套支架安装在所述移动底座上，所述升降驱动组件连接于所述移动底座以用于驱动所述移动底座升降。

一种板材上料方法，采用上述任一实施例所述的板材上料装置，所述板材上料方法包括以下步骤：

将多个板材分别放置在多个所述支撑组件上；

控制所述升降驱动组件驱动所述嵌套支架及所述支撑组件整体下降，至放置在所述支撑组件的所述板材触及所述输送辊道；

将触及所述输送辊道的所述板材，由所述输送辊道进行输送进行上料。

一种显示器件与载体基板剥离设备，其特征在于，包括上述任一实施例所述的板材上料装置以及激光剥离装置，所述板材上料装置用于对待剥离器件进行上料，所述激光剥离装置用于对上料的所述待剥离器件进行激光剥离处理。

与传统方案相比，上述板材上料装置及方法、显示器件与载体基板剥离设备具有以下有益效果：

上述板材上料装置可应用于大尺寸柔性显示器件剥离工艺的基板上料。应用时，可利用MGV车将多个板材分别放置在多个支撑组件上，控制升降驱动组件驱动嵌套支架及支撑组件整体下降，至放置在支撑组件的板材触及输送辊道，再通过输送辊道输送板材，进行上料；控制升降驱动组件继续驱动嵌套支架及支撑组件整体下降，进行下一板材的上料。上述板材上料装置能够平稳有序地将板材传输至制程设备端，减少柔性大尺寸基板上料破片的问题。

上述显示器件与载体基板剥离设备具有上述任一实施例的板材上料装置，因而能够获得相应的技术效果。

附图说明

图1为在载体基板上制作柔性显示器件的示意图；

图2为65英寸柔性显示基板的尺寸示意图；

图3为一实施例的板材上料装置的结构示意图；

图4为一实施例的显示器件与载体基板剥离设备的结构示意图。

附图标记说明：

200、板材上料装置；210、输送辊道；211、安装座；212、辊轮组件；2122、双轴电机；2124、轴杆；2126、支撑轮；220、板材承载机构；221、嵌套支架；2211、嵌套口；2212、过板口；2213、第一环状件；2214、第二环形件；2215、连接柱；2216、增强杆；222、支撑组件；223、升降驱动组件；224、移动底座；2241、定位机构；20、显示器件与载体基板剥离设备；300、中转平台；400、激光剥离装置；410、激光发射器；420、激光整形器；500、第一运送装置；510、第一运送导轨；520、第一放置平台；530、第一工位；540、第二工位；600、第二运送装置；610、第四工位；700、搬臂装置；800、翻转装置；900、贴膜装置；1000、膜材上料盒；1100、膜材对位装置；1200、第一除尘装置；1300、第二除尘装置。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“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”、“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。

在本发明的描述中，需要理解的是，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或者顺序。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供一种板材上料装置，可应用于大尺寸柔性显示器件剥离工艺的基板上料。例如，对于65英寸柔性显示基板，其尺寸示意图如图2所示，其长度L为1489mm，宽度W为910mm，总厚度H约为0.5mm，其特点是平面重心在重力作用下表现为下垂，上料时存在破片的风险。下文以板材上料装置在柔性显示基板上料的应用为例对本发明作更进一步的阐述，然而上述板材上料装置并不局限于该具体的应用场合。

请参考图3所示，一实施例的板材上料装置200包括输送辊道210以及板材承载机构220。

其中，输送辊道210用于在水平方向上输送柔性显示基板。

板材承载机构220用于承载多个柔性显示基板。

板材承载机构220包括嵌套支架221、支撑组件222以及升降驱动组件223。嵌套支架221能够套设于输送辊道210。支撑组件222有多个，分别设置在嵌套支架221的不同高度位置上，多个支撑组件222能够分别承载多个柔性显示基板。升降驱动组件223侧置于嵌套支架221，升降驱动组件223能够驱动嵌套支架221及支撑组件222整体升降，以使放置在支撑组件222的板材触及输送辊道210。

利用上述板材上料装置200对柔性显示基板进行上料时，可利用MGV车将多个板材分别放置在多个支撑组件222上，控制升降驱动组件223驱动嵌套支架221及支撑组件222整体下降，至放置在支撑组件222的板材触及输送辊道210，再通过输送辊道210输送板材，进行上料；控制升降驱动组件223继续驱动嵌套支架221及支撑组件222整体下降，进行下一板材的上料。上述板材上料装置200能够平稳有序地将板材传输至制程设备端，减少柔性大尺寸基板上料破片的问题。

在其中一个示例中，嵌套支架221具有嵌套口2211以及过板口2212，嵌套支架221通过嵌套口2211套设于输送辊道210。过板口2212与嵌套口2211连5通，当嵌套支架221套设于输送辊道210，过板口2212位于输送辊道210的出料端。

如图3所示，在其中一个示例中，板材承载机构220还包括移动底座224，移动底座224环绕输送辊道210设置。嵌套支架221安装在移动底座224上，升降驱动组件223连接于移动底座224以用于驱动移动底座224升降。

0进一步地，移动底座224上设置有多个定位机构2241，用于配合对嵌套支架221进行定位和固定。

在图示的具体示例中，移动底座224为矩形环状结构，其四角位置各设置一个定位机构2241，定位结构为直角阻挡条，四个定位机构2241配合限定嵌套支架221在移动底座224上的放置位置。

5在其中一个示例中，升降驱动组件223采用电机丝杆组件。更具体地，升

降驱动组件223包括伺服电机、滚珠丝杆以及丝母座，伺服电机连接于滚珠丝杆，丝母座与滚珠丝杆螺纹配合，并连接于移动底座224。电机丝杆组件可设置多组，分别连接移动底座224，提高板材升降运输的稳定性。

如图3所示，在其中一个示例中，嵌套支架221包括第一环状件2213、第0二环形件2214以及连接柱2215。第一环形件和第二环形件2214均水平设置，

第一环形件和第二环形件2214相对设置，且第一环形件位于第二环形件2214的上方。连接柱2215有多个，连接柱2215的两端分别连接于第一环形件和第二环形件2214。在本示例中，第二环形件2214的中空孔构成嵌套口2211，第一环形件、第二环形件2214和其中两个连接柱2215围成过板口2212。升降驱动组件223驱动嵌套支架221下降时，第二环形件2214套设于输送辊道210。在本示例中，支撑组件222设置在连接柱2215上。

在图示的具体示例中，第一环形件和第二环形件2214均为矩形环状结构，两者在水平面上的投影完全重叠。嵌套支架221包括八个连接柱2215，分为两组，分别在第一环形件和第二环形件2214的长度方向上均匀分布。如此，嵌套支架221构成一个立方体桁架结构。

进一步地，在其中一个示例中，嵌套支架221还包括增强杆2216，增强杆2216的两端分别连接于第二环形件2214而横跨于嵌套口2211。在本示例中，输送辊道210分为多个区段，相邻的区段之间具有用于避让增强杆2216的让位间隔。

在其中一个示例中，支撑组件222有15～20个，形成15～20层板材安置层，能够一次放置15～20块柔性显示基板。

如图3所示，在其中一个示例中，支撑组件222包括多个水平设置的支撑杆，多个支撑杆分布在连接柱2215上，同一支撑组件222中的多个支撑杆的设置高度一致。在其中一个示例中，一个支撑组件222中包含8～12个支撑杆。在图示的具体示例中，一个支撑组件222中包含八个支撑杆，分别设置在八个连接柱2215上。

在其中一个示例中，支撑杆的至少局部涂覆有缓冲材料层，缓冲材料层例如可以是但不限于聚酯纤维、铁氟龙材料等，以降低对柔性显示基板的损伤。如图3所示，支撑杆的其中一端连接于嵌套支架221，另一端涂覆有缓冲材料层，在图中涂黑处理以示意。

如图3所示，在其中一个示例中，输送辊道210包括安装座211以及辊轮组件212。辊轮组件212的数量有多个，排列设置在安装座211上。

辊轮组件212包括双轴电机2122、轴杆2124以及支撑轮2126。轴杆2124有两个，分别连接于双轴电机2122的两端，各轴杆2124上均套设有多个支撑轮2126。

在图示的具体示例中，输送辊道210设置为三个区段，每个区段上设置两个辊轮组件212。

在其中一个示例中，板材上料装置200还包括控制器(图中未示出)以及光电感应器(图中未示出)，控制器与光电感应器以及升降驱动组件223电连接。光电感应器用于向靠近输送辊道210的板材发射探测光线，并收集反射光。当反射光的强度低于设定值时，控制器控制升降驱动组件223驱动嵌套支架221及支撑组件222整体下降设定距离。

当板材下降至触及输送辊道210，柔性显示基板被输送，此时光电感应器收集的反射光的强度低于设定值，控制器控制升降驱动组件223驱动嵌套支架221及支撑组件222整体下降设定距离，使下一柔性显示基板位于流片位置。如此，可实现板材承载机构220上的多个柔性显示基板的自动逐个流片。

其中，控制器可以是但不限于工业电脑、可编程逻辑控制器(PLC)等。

进一步地，本发明还提供一种板材上料方法，采用上述任一示例的板材上料装置200，该方法包括以下步骤：

将多个板材分别放置在多个支撑组件222上；

控制升降驱动组件223驱动嵌套支架221及支撑组件222整体下降，至放置在支撑组件222的板材触及输送辊道210；

将触及输送辊道210的板材，由输送辊道210进行输送进行上料。

进一步地，如图4所示，本发明还提供一种显示器件与载体基板剥离设备20，其包括上述任一示例的板材上料装置以及激光剥离装置。板材上料装置用于对待剥离器件进行上料，激光剥离装置用于对上料的待剥离器件进行激光剥离处理。

激光照射扫描显示器件的衬底与载体基板的界面，使得界面处柔性衬底材料发生性质变化，在不损伤显示器件的基础上降低柔性衬底与载体基板的粘结力，从而使得显示器件轻易地从载体基板上顺利分离。

在其中一个示例中，激光剥离装置400包括激光发射器410和激光整形器420，激光发射器410用于对待剥离器件中的显示器件与载体基板之间的界面进行激光处理，得到预剥离产品。激光整形器420设置在激光发射器410的出光口，以对发射的激光进行整形，获得需要的形状和尺寸。例如激光发射器410产生的光斑尺寸是4.5mm×2.5mm，经过激光整形器420后，激光束的尺寸变成750mm×0.25mm，适于进行激光剥离工作。

在其中一个示例中，显示器件与载体基板剥离设备20还包括第一运送装置500。

第一运送装置500包括第一运送导轨510以及第一放置平台520。第一放置平台520设置在第一运送导轨510上并能够沿第一运送导轨510移动。第一放置平台520上设有第一真空吸附孔，第一真空吸附孔可通过抽气形成负压，吸附固定待剥离器件。

第一放置平台520在第一工位530和第二工位540之间往返移动。当第一放置平台520位于第一工位530，激光剥离装置400能够对待剥离器件进行激光处理，得到预剥离产品。当第一放置平台520位于第二工位540，片材剥离装置300能够对预剥离产品进行完全剥离。

在其中一个示例中，显示器件与载体基板剥离设备20还包括搬臂装置700和中转平台300。板材上料装置将待剥离器件上料至中转平台300，再由搬臂装置700运送至第一放置平台520。

在其中一个示例中，显示器件与载体基板剥离设备20还包括第二运送装置600。第二运送装置600包括第二运送导轨，搬臂装置300设置在导轨上并能够沿第二运送导轨移动。

当搬臂装置700在第二工位540上完成剥离工作后，能够沿第二运送导轨将载体基板运送至第三工位上的第二放置平台(图中未示出)，再将沿第二运送导轨显示器件送至第四工位610上的第三放置平台。第三放置平台上设有第二真空吸附孔，用于吸附固定显示器件。

搬臂装置700将载体基板拾取后，即沿第二运送导轨移动，将载体基板运送至第三工位上的第二放置平台进行回收。随后，搬臂装置700返回第二工位540，第一放置平台520的真空吸附孔停止吸气，松开显示器件，片材剥离装置300拾取显示器件后即沿第二运送导轨移动，将其送至第四工位610上的第三放置平台，等候下一处理工序。

在图4所示的具体示例中，第一运送导轨510沿第一方向延伸，第二运送导轨沿第二方向延伸，第一方向和第二方向相互垂直。

在其中一个示例中，显示器件与载体基板剥离设备20还包括翻转装置800以及贴膜装置900。

翻转装置800连接于第三放置平台，翻转机构用于翻转第三放置平台，以使显示器件朝下，预备贴附支撑膜的工作。

贴膜装置900设置在片材剥离装置300的下游，贴膜装置900用于在朝下的显示器件上贴附支撑膜。贴膜装置900可以通过滚动贴合等方式进行贴膜。

在其中一个示例中，显示器件与载体基板剥离设备20还包括膜材上料盒1000、膜材对位装置1100以及第三运送装置(图中未示出)。膜材上料盒1000用于放置支撑膜。膜材对位装置1100用于对支撑膜进行对位。第三运送装置用于将支撑膜从膜材上料盒1000运送至膜材对位装置1100进行对位，再将完成对位的支撑膜运送至贴膜装置900。

在其中一个示例中，显示器件与载体基板剥离设备20还包括设置在第一工位530和第二工位540之间第一除尘装置1200。经过激光处理的预剥离产品从第一工位530被移送至第二工位540的过程中，第一除尘装置1200对预剥离产品进行除尘清洁处理，清除激光处理过程中产生的灰尘。

第一除尘装置1200可选用但不限于干式超声波清洗装置(USC)。

在其中一个示例中，显示器件与载体基板剥离设备20还包括设置在第二工位540和第四工位610之间第二除尘装置1300。完成剥离的显示器件从第二工位540被移送至第四工位610的过程中，第二除尘装置1300对显示器件进行除尘清洁处理，清除剥离过程中产生的灰尘。

第二除尘装置1300可选用但不限于干式超声波清洗装置(USC)。

以上所述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。

以上所述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 (10)

1.一种板材上料装置，其特征在于，包括：

输送辊道，用于在水平方向上输送板材；以及

板材承载机构，包括嵌套支架、支撑组件以及升降驱动组件；所述嵌套支架套设于所述输送辊道；多个所述支撑组件分别设置在所述嵌套支架的不同高度位置上，以承载所述板材；所述升降驱动组件侧置于所述嵌套支架，所述升降驱动组件能够驱动所述嵌套支架及所述支撑组件整体升降，以使放置在所述支撑组件的所述板材触及所述输送辊道。

2.如权利要求1所述的板材上料装置，其特征在于，所述嵌套支架具有嵌套口以及过板口，所述嵌套支架通过所述嵌套口套设于所述输送辊道，所述过板口与所述嵌套口连通，且所述过板口位于所述输送辊道的出料端。

3.如权利要求1所述的板材上料装置，其特征在于，所述嵌套支架包括第一环状件、第二环形件以及连接柱，所述第一环形件和所述第二环形件均水平设置，所述第一环形件和所述第二环形件相对设置，且所述第一环形件位于所述第二环形件的上方，所述连接柱有多个，所述连接柱的两端分别连接于所述第一环形件和所述第二环形件，所述支撑组件设置在所述连接柱上。

4.如权利要求3所述的板材上料装置，其特征在于，所述支撑组件包括多个水平设置的支撑杆，多个所述支撑杆分布在所述连接柱上，同一所述支撑组件中的多个所述支撑杆的设置高度一致。

5.如权利要求3所述的板材上料装置，其特征在于，所述嵌套支架还包括增强杆，所述增强杆的两端分别连接于所述第二环形件；所述输送辊道分为多个区段，相邻的所述区段之间具有用于避让所述增强杆的让位间隔。

6.如权利要求1所述的板材上料装置，其特征在于，所述输送辊道包括安装座以及设置在所述安装座上的多个辊轮组件，所述辊轮组件包括双轴电机、轴杆以及支撑轮，所述轴杆有两个，分别连接于所述双轴电机的两端，各所述轴杆上均套设有多个所述支撑轮。

7.如权利要求1所述的板材上料装置，其特征在于，所述板材上料装置还包括控制器以及光电感应器，所述控制器与所述光电感应器以及所述升降驱动组件电连接，所述光电感应器用于向靠近所述输送辊道的所述板材发射探测光线，并收集反射光，当所述反射光的强度低于设定值时，所述控制器控制所述升降驱动组件驱动所述嵌套支架及所述支撑组件整体下降设定距离。

8.如权利要求1～7中任一项所述的板材上料装置，其特征在于，所述板材承载机构还包括移动底座，所述移动底座环绕所述输送辊道设置，所述嵌套支架安装在所述移动底座上，所述升降驱动组件连接于所述移动底座以用于驱动所述移动底座升降。

9.一种板材上料方法，其特征在于，采用权利要求1～8中任一项所述的板材上料装置，所述板材上料方法包括以下步骤：

将多个板材分别放置在多个所述支撑组件上；

控制所述升降驱动组件驱动所述嵌套支架及所述支撑组件整体下降，至放置在所述支撑组件的所述板材触及所述输送辊道；

将触及所述输送辊道的所述板材由所述输送辊道进行输送上料。

10.一种显示器件与载体基板剥离设备，其特征在于，包括权利要求1～8中任一项所述的板材上料装置以及激光剥离装置，所述板材上料装置用于对待剥离器件进行上料，所述激光剥离装置用于对上料的所述待剥离器件进行激光剥离处理。