CN109249141A - 一种金属掩膜版的张网设备及其使用方法 - Google Patents

一种金属掩膜版的张网设备及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于对金属掩膜版进行焊接和切割的张网设备，所述张网设备包括机架，所述机架包括第一方向轨道、第二方向轨道和第三方向轨道；切割单元，所述切割单元包括第一激光器；第一控制单元，控制所述切割单元沿所述第一方向轨道、第二方向轨道或第三方向轨道运动，还控制所述第一激光器的功率、开启和关闭；焊接单元，所述焊接单元包括第二激光器；第二控制单元，控制所述焊接单元沿所述第一方向轨道、第二方向轨道或第三方向轨道运动，还控制所述第二激光器的功率、开启和关闭。本发明提供的张网设备可以提高金属掩膜版张网制程中的精度及良率。

Description

一种金属掩膜版的张网设备及其使用方法
技术领域
本发明涉及制造装备，特别涉及一种金属掩膜版的张网、切割、焊接的张网设备及其使用方法。
背景技术
有机发光二极管(OLED，Organic Light Emitting Diode)显示面板是一种利用OLED作为显示像素的面板。相比于传统的液晶显示面板，OLED显示面板因具有自发光、功耗低、色彩效果好、可用于柔性显示等诸多优点，越来越受到市场的欢迎。
OLED发光器件的制备一般采用将有机材料蒸镀到基板（例如，在AM型面板中为TFT基板）上的方式。蒸镀有机材料通常需要使用掩膜版，例如普通金属掩膜版(CMM，CommonMetal Mask)、精细金属掩膜版(FMM，Fine Metal Mask)，且掩膜版通常设置在金属框架上且放在蒸镀机中使用，其中金属掩膜版网版和金属掩膜版框架一般经焊接结合。现有技术中，金属掩膜版网版为多条网版，一一焊接到金属掩膜版框架上，金属掩膜版网版是长于金属掩膜版框架的，一般是在完成金属掩膜版网版和金属掩膜版框架的焊接工艺后，通过刀片切割或者沿预先制备的半刻蚀切割线进行反复弯折使金属掩膜版网版的多余部分脱落。这种切割方法对边缘区域的网版平整度造成影响，而且对于焊点的稳定性也有影响，进而影响到OLED显示面板的制造良率。
由于掩膜版对蒸镀所得的OLED发光层的显示性能具有显著的影响，因此存在着不断提高掩膜版的性能的需求。
发明内容
本发明提供一种用于对金属掩膜版进行张网、焊接和切割的张网设备，所述张网设备包括机架，所述机架包括第一方向轨道、第二方向轨道和第三方向轨道；
切割单元，所述切割单元包括第一激光器；
第一控制单元，控制所述切割单元沿所述第一方向轨道、第二方向轨道或第三方向轨道运动，还控制所述第一激光器的功率、开启和关闭；
焊接单元，所述焊接单元包括第二激光器；
第二控制单元，控制所述焊接单元沿所述第一方向轨道、第二方向轨道或第三方向轨道运动，还控制所述第二激光器的功率、开启和关闭。
可选地，所述第一激光器为皮秒激光器，工作功率为0.1 ~ 10 W。
可选地，所述切割单元还包括压缩气体装置，用于喷射压缩气体吹除第一激光器瞬间熔化金属液滴或升华气体。
可选地，所述切割单元还包括液滴收集装置，位于所述压缩气体的流动方向，用于收集所述液滴或气体。
可选地，所述第二激光器为连续激光器或准连续激光器。
可选地，所述第一控制单元和所述第二控制单元为同一控制单元，可同时控制所述第一激光器和所述第二激光器。
可选地，所述张网设备还包括设置在所述机架下方的载台，所述载台用于承载金属掩膜版框架。
可选地，所述张网设备还包括搬运单元，所述搬运单元用于运输金属掩膜版网版。
可选地，所述载台还包括真空吸附装置，用于吸附放置于其上的金属掩膜版框架。
可选地，所述张网设备还包括张力施加单元，所述张力施加单元包括夹持装置，所述夹持装置用于夹持所述金属掩膜版并对所述金属掩膜版网版施加张力。
可选地，所述张网设备还包括测量单元，测量单元包括光学检测装置，用于检测金属掩膜版网版的对位情况及张网情况。
本发明还提供如上所示张网设备的使用方法，包括以下步骤：
步骤一：将所述金属掩膜版框架放置于所述载台上，所述搬运单元将所述金属掩膜版网版运输至所述金属掩膜版框架上；
步骤二：所述夹持装置夹持所述金属掩膜版网版的端部并施加一定的张力；所述光学检测装置实时检测所述金属掩膜版网版和所述金属掩膜版框架的对位情况及张网情况；
步骤三：所述金属掩膜版网版和所述金属掩膜版框架的对位情况达到规格后，所述第二控制单元控制所述焊接单元沿所述第一方向轨道、第二方向轨道或第三方向轨道运动至所述金属掩膜版框架和所述金属掩膜版网版的重叠部上方；所述第二控制单元控制所述焊接单元的第二激光器开启，并控制所述焊接单元沿所述金属掩膜版框架和所述金属掩膜版网版的重叠部运动，将所述金属掩膜版框架和所述金属掩膜版网版焊接在一起；
步骤四：所述夹持装置停止对金属掩膜版网版施加张力并放开夹持；所述第一控制单元控制所述切割单元沿所述第一方向轨道、第二方向轨道或第三方向轨道运动至所述金属掩膜版框架和所述金属掩膜版网版的重叠部边缘上方；所述第一控制单元控制所述切割单元的第一激光器开启，并控制所述切割单元沿所述金属掩膜版框架和所述金属掩膜版网版的重叠部边缘运动，将所述金属掩膜版网版超出所述金属掩膜版框架的部分切割掉。
本发明提供的张网设备，用于对金属掩膜版进行张网、焊接和切割，因为本发明提供的张网设备可以在同一设备中进行张网、焊接和切割工艺，并且使用激光切割，相比于现有技术中使用刀片切割或者沿预先制备的半刻蚀切割线进行反复弯折并使多余部分脱落的切割方式，本发明提供的张网设备具有更高的切割精度，并且不会对焊接点造成影响，提高了金属掩膜版的制造精度和良率。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的张网设备的示意图。
图2为本发明实施例一提供的张网设备的工作示意图。
图3为本发明实施例一提供的其他实施方式的张网设备的示意图。
图4为本发明实施例二提供的张网设备的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，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、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、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。
实施例一
请参考图1，为本发明实施例一提供的张网设备的示意图，该张网设备是用于对金属掩膜版进行张网、焊接和切割的设备。如图1所示，张网设备包括一机架10，该机架10包括第一方向轨道11、第二方向轨道和第三方向运行轨道12。第一方向轨道11为X轴方向轨道，第二方向轨道为Y轴方向轨道，在图1中未示出，第三方向轨道为Z轴方向轨道。还包括一切割单元13，该切割单元13包括第一激光器。还包括第一控制单元14，可以控制切割单元13沿第一方向轨道11、第二方向轨道或第三方向轨道12以一定速率运动，还控制第一激光器的功率、开启和关闭。还包括一焊接单元15，该焊接单元15包括第二激光器。第二控制单元16，该第二控制单元16控制焊接单元15沿第一方向轨道11、第二方向轨道或第三方向轨道13运动，还控制第二激光器的功率、开启和关闭。
图2为本发明实施例一提供的张网设备的工作示意图。请结合参考图1和图2，首先，金属掩膜版框架22被放置于该张网设备的内部，并且金属掩膜版网版21被放置于金属掩膜版框架22上；然后，第二控制单元16控制焊接单元15沿第一方向轨道11、第二方向轨道19或第三方向轨道运动至金属掩膜版框架21和金属掩膜版网版22的重叠部上方，此时第二控制单元16控制焊接单元15的第二激光器开启，并控制焊接单元15沿金属掩膜版框架22和金属掩膜版网版21的重叠部运动，将金属掩膜版框架22和金属掩膜版网版21焊接在一起。第二激光器可以为连续激光器或准连续激光器。
用该张网设备完成焊接工艺后，再在该张网设备内进行切割工艺，具体为：首先，第一控制单元14控制切割单元13沿第一方向轨道11、第二方向轨道19或第三方向轨道12运动至金属掩膜版框架22和金属掩膜版网版21的重叠部边缘上方；然后，第一控制单元14控制该切割单元13的第一激光器开启，并控制切割单元13沿金属掩膜版框架22和金属掩膜版网版21的重叠部边缘运动，将金属掩膜版网版21超出金属掩膜版框架22的部分切割掉。第一激光器可以为皮秒激光器，工作功率设定为0.1 ~ 10 W之间。
在图1、图2中，第一控制单元和第二控制单元为不同的控制单元，在其他实施方式中，如图3所示，该第一控制单元和第二控制单元还可以为同一控制单元14，可同时控制焊接单元15和切割单元13。
本发明实施例一提供的张网设备，同一设备中进行张网焊接和切割工艺，并且使用激光切割，相比于现有技术中使用刀片切割或者沿预先制备的半刻蚀切割线进行反复弯折并使多余部分脱落的切割方式，本发明实施例一提供的张网设备具有更高的切割精度，并且不会对焊接点造成影响，提高了金属掩膜版的制造精度和良率。
实施例二
请参考图4，为本发明实施例二提供的张网设备的示意图，该张网设备是用于对金属掩膜版进行张网、测量和焊接的设备。如图4所示，张网设备包括一机架10，该机架10包括第一方向轨道11、第二方向轨道（未示出）和第三方向轨道12。第一方向轨道11为X轴方向轨道，第二方向轨道为Y轴方向轨道，第三方向轨道12为Z轴方向轨道。还包括一切割单元13，该切割单元13包括第一激光器。还包括第一控制单元14，可以控制切割单元13沿第一方向轨道11、第二方向轨道或第三方向轨道12以一定速率运动，还控制第一激光器的功率、开启和关闭。还包括一焊接单元15，该焊接单元15包括第二激光器。第二控制单元16，该第二控制单元16控制焊接单元15沿第一方向轨道11、第二方向轨道或第三方向轨道13运动，还控制第二激光器的功率、开启和关闭。
实施例二的张网设备还包括载台30和搬运单元（图中未示出）。载台30设置在机架10的下方，用于承载金属掩膜版框架22，其中，载台30还包括真空吸附装置39，用于吸附放置于其上的金属掩膜版框架22。该真空吸附装置39可以为多个真空吸附孔，当金属掩膜版框架22被放置于载台30上时，该多个真空吸附孔进行抽真空，将金属掩膜版框架22吸附于载台30之上。搬运单元用于运输金属掩膜版网版21，将其从放置区域搬送并放置在金属掩膜版框架22上。另外，张网设备还还包括张力施加单元31，该张力施加单元31包括夹持装置，用于夹持所述金属掩膜版网版21，并且张力施加单元31还可以向金属掩膜版网版22的两侧运动，以对被加持住金属掩膜版网版22施加张力，保证金属掩膜版网版22焊接时的平整度。
可选地，在实施例二中，还包括压缩气体装置、液滴收集装置和测量单元。在切割单元14上还设置有压缩气体装置（图中未示出），用于吹除第一激光器瞬间熔化或升华的金属液滴或气体。切割单元14还可以包括一液滴收集装置（图中未示出），位于上述压缩气体的流动方向，用于收集所述金属液滴或气体以避免污染张网设备内部或金属掩膜版。该张网设备还包括一测量单元，测量单元包括光学检测装置，用于检测金属掩膜版网版22和金属掩膜版框架21的对位情况及张网情况，可选地，该测量单元设在在第二控制单元16上。
请参考图4，使用本发明实施例二提供的张网设置来完成金属掩膜版的张网和焊接的步骤如下：
步骤一：将所述金属掩膜版框架22放置于载台30上，搬运单元将金属掩膜版网版21运输至金属掩膜版框架22上；
步骤二：夹持装置31夹持金属掩膜版网版21的端部，并对金属掩膜版网版21的端部施加一定的张力；光学检测装置实时检测金属掩膜版网版21和金属掩膜版框架22的对位情况及张网情况；
步骤三：金属掩膜版网版21的对位情况及张网情况达到规格后，第二控制单元16控制焊接单元15沿第一方向轨道11、第二方向轨道19或第三方向轨道12运动至金属掩膜版框架22和金属掩膜版网版21的重叠部上方；第二控制单元16控制焊接单元15的第二激光器开启，并控制该焊接单元15沿金属掩膜版框架22和金属掩膜版网版21的重叠部运动，将金属掩膜版框架22和金属掩膜版网版21焊接在一起；
步骤四：夹持装置31停止对金属掩膜版网版21施加张力并放开夹持，第一控制单元14控制切割单元13沿第一方向轨道11、第二方向轨道19或第三方向轨道12运动至金属掩膜版框架22和金属掩膜版网版21的重叠部边缘上方；第一控制单元14控制切割单元13的第一激光器开启，并控制切割单元13沿金属掩膜版框架22和金属掩膜版网版21的重叠部边缘运动，将金属掩膜版网版21超出金属掩膜版框架22的部分切割掉。
本发明实施例二提供的张网设备，用于对金属掩膜版进行张网、焊接和焊接，因为本发明实施例二提供的张网设备可以在同一设备中进行张网焊接和切割工艺，并且使用激光切割，相比于现有技术中使用刀片切割或者沿预先制备的半刻蚀切割线进行反复弯折并使多余部分脱落的切割方式，本发明实施例二提供的张网设备具有更高的切割精度，并且不会对焊接点造成影响，提高了金属掩膜版的制造精度和良率。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种用于对金属掩膜版进行张网、焊接和切割的张网设备，其特征在于，所述张网设备包括机架，所述机架包括第一方向轨道、第二方向轨道和第三方向轨道；
切割单元，所述切割单元包括第一激光器；
第一控制单元，控制所述切割单元沿所述第一方向轨道、第二方向轨道或第三方向轨道运动，还控制所述第一激光器的功率、开启和关闭；
焊接单元，所述焊接单元包括第二激光器；
第二控制单元，控制所述焊接单元沿所述第一方向轨道、第二方向轨道或第三方向轨道运动，还控制所述第二激光器的功率、开启和关闭。
2.如权利要求1所述的张网设备，其特征在于，所述第一激光器为皮秒激光器，工作功率为0.1 ~ 10 W。
3.如权利要求1所述的张网设备，其特征在于，所述切割单元还包括压缩气体装置，用于喷射压缩气体吹除第一激光器瞬间熔化金属液滴或升华气体。
4.如权利要求3所述的张网设备，其特征在于，所述切割单元还包括液滴收集装置，位于所述压缩气体的流动方向，用于收集所述液滴或气体。
5.如权利要求1所述的张网设备，其特征在于，所述第二激光器为连续激光器或准连续激光器。
6.如权利要求1所述的张网设备，其特征在于，所述第一控制单元和所述第二控制单元为同一控制单元，可同时控制所述第一激光器和所述第二激光器。
7.如权利要求1所述的张网设备，其特征在于，所述张网设备还包括设置在所述机架下方的载台，所述载台用于承载金属掩膜版框架。
8.如权利要求7所述的张网设备，其特征在于，所述张网设备还包括搬运单元，所述搬运单元用于运输金属掩膜版网版。
9.如权利要求7所述的张网设备，其特征在于，所述载台还包括真空吸附装置，用于吸附放置于其上的金属掩膜版框架。
10.如权利要求8所述的张网设备，其特征在于，所述张网设备还包括张力施加单元，所述张力施加单元包括夹持装置，用于夹持所述金属掩膜版并对金属掩膜版施加张力。
11.如权利要求10所述的张网设备，其特征在于，所述张网设备还包括测量单元，测量单元包括光学检测装置，用于检测金属掩膜版网版的对位情况及张网情况。
12.如权利要求11所述的张网设备的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将所述金属掩膜版框架放置于所述载台上，所述搬运单元将所述金属掩膜版网版运输至所述金属掩膜版框架上；
步骤二：所述夹持装置夹持所述金属掩膜版网版的端部并施加一定的张力；所述光学检测装置实时检测所述金属掩膜版网版和所述金属掩膜版框架的对位情况及张网情况；
步骤三：所述金属掩膜版网版和所述金属掩膜版框架的对位情况达到规格后，所述第二控制单元控制所述焊接单元沿所述第一方向轨道、第二方向轨道或第三方向轨道运动至所述金属掩膜版框架和所述金属掩膜版网版的重叠部上方；所述第二控制单元控制所述焊接单元的第二激光器开启，并控制所述焊接单元沿所述金属掩膜版框架和所述金属掩膜版网版的重叠部运动，将所述金属掩膜版框架和所述金属掩膜版网版焊接在一起；
步骤四：所述夹持装置停止对金属掩膜版网版施加张力并放开夹持；所述第一控制单元控制所述切割单元沿所述第一方向轨道、第二方向轨道或第三方向轨道运动至所述金属掩膜版框架和所述金属掩膜版网版的重叠部边缘上方；所述第一控制单元控制所述切割单元的第一激光器开启，并控制所述切割单元沿所述金属掩膜版框架和所述金属掩膜版网版的重叠部边缘运动，将所述金属掩膜版网版超出所述金属掩膜版框架的部分切割掉。
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