CN202649668U - 一种掩膜板自动清洁***及曝光设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及显示技术领域，特别是涉及一种掩膜板自动清洁***及曝光设备。该清洁***包括：掩膜板存储装置，用于存储掩膜板；机械手，用于搬运掩膜板；微粒检测装置，位于掩膜板存储装置的上方，用于对掩膜板的上下表面进行扫描并将扫描信息发送给控制装置；掩膜板清洁装置，用于清洁经微粒检测装置检测后的掩膜板；控制装置，用于根据接收到的扫描信息控制掩膜板清洁装置的开启/闭合；电气提供装置，与上述部件电气连接，用于对上述部件提供动力能源。本实用新型提供的掩膜板自动清洁***及曝光设备，可自动对掩膜板进行清洁，提高清洁效率；清洁过程简单、快速，并且清洁效果好，同时该清洁***操作简便，可节省大量人力成本。

Description

一种掩膜板自动清洁***及曝光设备

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，特别是涉及一种掩膜板自动清洁***及曝光设备。

背景技术

近年来，随着科技的发展，液晶显示器技术也随之不断完善。TFT-LCD（Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，薄膜场效应晶体管-液晶显示器）以其图像显示品质好、能耗低、环保等优势占据着显示器领域的重要位置。

在TFT-LCD生产工艺过程中，需要采用掩膜板（mask）对基板进行掩膜曝光作业。掩膜板表面的清洁度直接影响掩膜曝光效果，而现有技术中，对掩膜板的清洁通常采用人工清洁的方式，这种方式清洁掩膜板不仅耗费的时间较长，并且掩膜板表面清洁的也不够干净，很难达到预期要求。另外，人工清洁掩膜板的方式很容易将掩膜板的表面划伤，对后续工艺作业造成一定的影响，进而影响最终产品的良率。

实用新型内容

（一）要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供一种掩膜板自动清洁***及曝光设备，以克服现有的采用人工方式对掩膜板进行清洁导致的清洁效果差、耗时长，且容易损伤掩膜板表面造成影响最终产品良率等缺陷。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型一方面提供一种掩膜板自动清洁***，包括：

掩膜板存储装置，用于存储掩膜板；

机械手，用于搬运所述掩膜板；

微粒检测装置，位于所述掩膜板存储装置的上方，用于对所述掩膜板的上下表面进行扫描，并将扫描信息发送给控制装置；

掩膜板清洁装置，位于所述掩膜板存储装置的上方并与所述微粒检测装置一体形成封闭的清洁腔室，所述掩膜板清洁装置用于清洁经所述微粒检测装置检测后的掩膜板；

控制装置，用于根据接收到的扫描信息控制所述掩膜板清洁装置的开启/闭合；

电气提供装置，用于提供动力能源。

进一步地，所述掩膜板存储装置内部沿纵向方向相对设置有多个用于存储掩膜板盒的支撑柱，所述掩膜板盒内存放掩膜板。

进一步地，所述微粒检测装置包括位于掩膜板上表面和下表面的条形微粒扫描器，所述条形微粒扫描器位于所述微粒检测装置的入口方向。

进一步地，所述掩膜板清洁装置包括位于掩膜板上表面和下表面的风刀，所述风刀内置离子风发射端，向所述掩膜板的表面吹送离子风，所述风刀设置在远离所述微粒检测装置的入口方向的一侧。

进一步地，所述风刀与水平面呈30-60°夹角设置。

进一步地，所述掩膜板清洁装置还包括至少两个排气装置，所述排气装置分别安装在掩膜板上下表面所在的空间，所述排气装置远离风刀。

进一步地，所述排气装置为条形，且与水平面呈30-60°夹角设置。

进一步地，所述清洁腔室的底部和顶部分别设有静电除尘装置。

进一步地，所述控制装置通过可编程逻辑控制器集成，分块对掩膜板自动清洁***中各装置进行控制

另一方面，本实用新型还提供一种曝光设备，包括上述的掩膜板自动清洁***。

（三）有益效果

上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供的掩膜板自动清洁***及曝光设备，可自动对掩膜板进行清洁，提高清洁效率；清洁过程简单、快速，并且清洁效果好，同时该清洁***操作简便，可节省大量人力成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例掩膜板自动清洁***结构示意图；

图2为本实用新型实施例掩膜板自动清洁***中掩膜板搬运过程示意图；

图3为本实用新型实施例掩膜板自动清洁***中微粒检测装置结构及微粒检测示意图；

图4为本实用新型实施例掩膜板自动清洁***中清洁装置风刀结构示意图；

图5为本实用新型实施例掩膜板自动清洁***中清洁过程中气流方向示意图；

图6为本实用新型实施例掩膜板自动清洁***中清洁腔室静电除尘装置结构示意图；

图7为本实用新型实施例掩膜板自动清洁***中静电除尘装置安装位置及吸附微粒示意图。

其中：1：掩膜板存储装置；11：支撑柱；21：第一机械手；22：第二机械手；23：第三机械手；3微粒检测装置；31：条形微粒扫描器；4：掩膜板清洁装置；41：风刀；42：排气装置；43：静电除尘装置；5：掩膜板；A：掩膜板上表面；B：掩膜板下表面；6：掩膜板运输车。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例提供一种掩膜板自动清洁***，包括：掩膜板存储装置1，用于存储掩膜板；

机械手，用于搬运所述掩膜板；

微粒检测装置3，位于掩膜板存储装置1的上方，用于对掩膜板的上下表面进行扫描，并将扫描信息发送给控制装置；

掩膜板清洁装置4，位于掩膜板存储装置1的上方并与微粒检测装置3一体形成封闭的清洁腔室，掩膜板清洁装置4用于清洁经微粒检测装置3检测后的掩膜板；

控制装置，用于根据接收到的扫描信息控制所述掩膜板清洁装置4的开启/闭合；

电气提供装置，用于提供动力能源。

本实用新型提供的掩膜板自动清洁***，可自动对掩膜板进行清洁，提高清洁效率；清洁过程简单、快速，并且清洁效果好，同时该清洁***操作简便，可节省大量人力成本。

实施例2

如图1-7所示，本实用新型实施例提供一种掩膜板自动清洁***，具体包括：掩膜板存储装置1、机械手、微粒检测装置（Pellicle ParticleDetector，PPD）3和掩膜板清洁装置4、控制装置和电气提供装置。

具体的，掩膜板存储装置1用于存储掩膜板5；机械手用于搬运掩膜板5。该掩膜板存储装置1内部沿纵向方向相对设置有多个用于放置掩膜板盒的支撑柱11，掩膜板盒放置在处于同一水平面的支撑柱11上。该掩膜板盒内存放掩膜板5。具体支撑柱11的数量可根据实际需求而定。其中同一水平面中的支撑柱11只能存放一个掩膜板盒，一个掩膜板盒中只能存放一块掩膜板5。每层位于掩模板存储装置1开口方向的支撑柱11的侧壁上设有气动件（图未示），该气动件可顶开掩膜板盒上的顶盖，其中，该顶盖的表面积大于掩模板盒盒底的表面积，机械手从掩膜板盒中取放掩膜板5。

该机械手用于搬运掩膜板5。需要说明的是，搬运不同位置处的掩膜板需要不同的机械手进行配合。按照机械手的功能，可将机械手分为第一机械手21（Case arm），用于从掩膜板存储装置1的支撑柱11处取放掩膜板盒，该第一机械手可在CX和CZ方向进行动作；第二机械手22（Exchange hand），可从第一机械手21上的掩膜板盒中取放掩膜板5；第三机械手23（PPD arm），用于将掩膜板5送入微粒检测装置3和掩膜板清洁装置4中进行微粒检测和清洁，也可将微粒检测和清洁完成的掩膜板5从微粒检测装置3和掩膜板清洁装置4中送出，第三机械手可在PX方向动作。当掩模板5被第三机械手23从清洁腔室中送出时，第二机械手22可从第三机械手23上取回掩膜板5，该第二机械手22可在EY和EZ方向上动作。

微粒检测装置3位于掩膜板存储装置1的上方，对掩膜板5的上表面A和下表面B进行扫描，并将扫描信息发送给控制装置。具体的，该微粒检测装置3包括位于掩膜板上表面A和下表面B的微粒扫描器，微粒扫描器位于微粒检测装置3的入口方向。其中，该微粒扫描器为条形微粒扫描器31。通过第三机械手23匀速将掩膜板5载入/载出的过程中对掩膜板上表面A和下表面B进行光学扫描，得到掩膜板的上表面A和下表面B上的微粒数目、分布和大小等信息，并将该扫描信息发送给控制装置。

掩膜板清洁装置4，用于清洁经微粒检测装置3检测后的掩膜板5，其位于掩膜板存储装置1的上方并且与微粒检测装置3一体形成封闭的清洁腔室。具体的，该掩膜板清洁装置4包括位于掩膜板上表面A和下表面B的风刀41，该风刀41内置离子风发射端，向掩膜板5的表面吹送离子风，风刀41设置在位于同侧的微粒扫描器的左侧，即远离微粒检测装置3的入口方向一侧。

该掩膜板清洁装置4可与微粒检测装置3共用第三机械手23。沿Y方向安装风刀41，且该风刀41与水平面（即掩膜板5表面）呈30-60°夹角，较优为45°夹角，这样可最大程度的保证清洁的效果。若风刀41与掩膜板5表面的夹角太大，容易造成气体在腔室中扰动，这样不容易排气，影响清洁效果；若风刀41与掩膜板5表面的夹角太小，相同气体压力的条件下，气体吹到掩膜板5表面的力度会相对小一些，也会影响到清洁效果。

风刀41内置离子风发射端，可使通过刀口吹出的洁净气体发生电离而成为带电荷的离子风。该离子风一方面可及时消除空气在清洁掩膜板表面的过程中产生的静电，并阻止掩膜板表面再次吸引微粒灰尘，从而提高了清洁效率；另一方面，同安装在洁净腔室的顶部与底部的静电除尘装置43配合使用，使掩膜板表面或其附近空间带电荷的微粒在静电除尘装置43的电场力作用下被吸附到静电除尘装置43表面，从而使得清洁效果更为彻底。其中，该静电除尘装置43表面吸附的微粒灰尘，可在掩膜板清洁结束后，通过其自身的微粒过滤***而排除到腔室外部，从而保持其自身表面的清洁度。其中，静电除尘装置43在工作状态下可吸附掩膜板5上下表面或其附近空间带电荷的微粒；风刀41可沿X方向吹掉掩膜板5上下表面的微粒；可单独使用风刀41对掩膜板5进行清洁，也可将风刀41与静电除尘装置43两者配合一起使用实现更佳的清洁效果，具体使用方式可通过自动清洁***的控制装置进行功能设置。

另外，该掩膜板清洁装置4还包括沿Y方向安装的至少两个排气装置42，该排气装置42分别安装在掩膜板上表面A和下表面B所在的空间，排气装置42远离风刀41。

进一步地，排气装置42为条形，并且该排气装置42同风刀41相对应且与水平面呈30-60°夹角，较优为45°夹角。为了确保排气效果，与风刀41相对应的条形排气装置42设置的角度也需要同风刀41的角度相对应，即两者与掩膜板5表面相向的夹角一致。

控制装置，用于根据接收到的扫描信息控制掩膜板清洁装置4的开启/闭合。当接收到的扫描信息不需要对掩膜板5进行清洁时，该控制装置关闭该掩膜板清洁装置4。当接收到的扫描信息需要对掩膜板5进行清洁时，控制装置开启该掩膜板清洁装置4，对掩膜板5进行清洁。

另外，该控制装置可通过PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）集成，分块对掩膜板自动清洁***各装置进行控制。

上述控制装置的控制终端可以包括电脑主机、显示器（普通显示屏或触摸屏）、鼠标以及键盘等。

电气提供装置，与上述部件电气连接，用于对上述部件提供动力能源。具体的，该电气提供装置可向各装置提供电力，同时，可向掩膜板存储装置1及掩膜板清洁装置4提供洁净空气，向第三机械手23提供真空，用来吸附放于其上的掩膜板5；可实现腔室中的排气、静电除尘装置43中吸附微粒灰尘的净化处理等功能。

下面具体描述一下掩膜板自动清洁装置的操作流程：

（1）将一块掩膜板5装入掩膜板盒中，（若掩膜板5已位于掩膜板盒中，可省略此过程），通过掩膜板运输车6运入掩膜板自动清洁***中，随后通过第一机械手21将掩膜板盒载入掩膜板存储装置1中。

（2）通过位于掩模板存储装置1开口方向的支撑柱11侧壁上设有的气动件将掩膜板盒的顶盖打开，第一机械手21在水平方向将揭去顶盖后的掩膜板盒从支撑柱11上取走，当第一机械手21托住掩膜板盒上升到CZ轴的顶部时，第二机械手22将掩膜板5从掩膜板盒中取出，第一机械手21将空掩膜板盒送回先前的支撑柱11位置中，并通过气动件将顶盖闭合。

（3）第二机械手22抓取掩膜板5沿EZ轴升至第三机械手23正上方，随即将掩膜板5传递给第三机械手23。此时，第三机械手23沿PX方向运动，掩膜板5经过位于PPD3末端的条形微粒扫描器31的过程中实现掩膜板5上下表面的微粒检测。

（4）当对掩膜板5上下表面的微粒检测完毕时，PPD3将掩膜板5上下表面的微粒数目、分布和大小等信息传递至控制装置，经控制装置判断掩膜板5是否需要进行清洁。若掩膜板5表面洁净度可满足生产要求，则微粒检测过程完成，通过沿上述（1）-（3）相反路径将掩膜板5送回掩膜板盒并存储于掩膜板存储装置1（准备用于生产）；若掩膜板5表面洁净度不能满足生产要求，则对掩膜板5进行清洁：第三机械手23托着掩膜板5沿PX方向运动，风刀41和静电除尘装置43对掩膜板5表面进行清洁，由风刀41吹出带电荷的离子风在掩膜板5表面发生反射后的气体（已包含微粒）及时被同风刀41相对应的条形排气装置42排出清洁腔室之外，以避免污染清洁过的掩膜板5表面以及条形微粒扫描器31，同时，掩膜板5已清洁完成的部分随着第三机械手23沿PX方向运动的过程中经过位于PPD3末端的条形微粒扫描器31再次对其表面进行扫描，确认清洁效果（若经清洁后的掩膜板5上下表面洁净度已满足生产要求，则清洁任务完成，通过沿上述（1）-（3）相反路径将掩膜板5送回掩膜板盒并存储于掩膜板存储装置1；若清洁后的掩膜板5上下表面洁净度仍不满足生产要求，则重复掩膜板清洁和微粒检查确认动作，直至清洁效果符合生产要求）。

需要指出的是，可单独使用风刀41对掩膜板5进行清洁，也可将风刀41与静电除尘装置43两者配合一起使用以实现更佳的清洁效果。即在风刀41清洁掩膜板表面的同时，开启静电除尘装置43，确保在风面经过时从掩膜板5表面意外逃逸到腔室空间的微粒在静电除尘装置43的电场力作用下及时地吸附到静电除尘装置43表面，从而达到更为彻底的清洁效果，也可进一步提高掩膜板的清洁效率。

本自动清洁***通过其控制装置程序进行参数设置，以上各动作通过程序控制并自动完成。其主要控制参数包括：洁净空气（CDA）压力，第三机械手23吸附掩膜板5的真空度，各机械手在其运动方向上的运动速度，风刀41气体流速，静电除尘装置43的电场强度等。

实施例3

本实施例提供一种曝光设备，包括上述实施例中的掩膜板自动清洁***，掩膜板自动清洁***嵌入并组合到曝光设备中，使其成为曝光设备的有机部分，掩膜板自动清洁***各组成装置功能和工作方式保持不变，各组成装置由曝光设备中央控制***进行控制。每当进行曝光之前，***将自动对掩膜板存储装置1中即将使用的掩膜板5进行微粒灰尘检测并清洁，一旦符合生产要求即通过第二机械手22直接把掩膜板搬送至曝光设备中进行曝光。

通过上述实施例可得出，本实施例掩膜板自动清洁***及曝光设备具有以下优点：

（1）自动化程度更高、清洁效率高、更简便易行；

（2）避免清洁完成的掩膜板与外界接触，确保掩膜板表面的洁净度；

（3）由于掩膜板清洁满足生产要求后，***将通过第二机械手直接将掩膜板搬送至曝光设备中进行曝光，使得在掩膜板清洁的整个过程中，曝光设备待机时间更短，对产能影响更小。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种掩膜板自动清洁***，其特征在于，包括：

掩膜板存储装置，用于存储掩膜板；

机械手，用于搬运所述掩膜板；

微粒检测装置，位于所述掩膜板存储装置的上方，用于对所述掩膜板的上下表面进行扫描，并将扫描信息发送给控制装置；

掩膜板清洁装置，位于所述掩膜板存储装置的上方并与所述微粒检测装置一体形成封闭的清洁腔室，所述掩膜板清洁装置用于清洁经所述微粒检测装置检测后的掩膜板；

控制装置，用于根据接收到的扫描信息控制所述掩膜板清洁装置的开启/闭合；

电气提供装置，用于提供动力能源。

2.如权利要求1所述的掩膜板自动清洁***，其特征在于，所述掩膜板存储装置内部沿纵向方向相对设置有多个用于放置掩膜板盒的支撑柱，所述掩膜板盒内存放掩膜板。

3.如权利要求1所述的掩膜板自动清洁***，其特征在于，所述微粒检测装置包括位于掩膜板上表面和下表面的条形微粒扫描器，所述条形微粒扫描器位于所述微粒检测装置的入口方向。

4.如权利要求1所述的掩膜板自动清洁***，其特征在于，所述掩膜板清洁装置包括位于掩膜板上表面和下表面的风刀，所述风刀内置离子风发射端，向所述掩膜板的表面吹送离子风，所述风刀设置在远离所述微粒检测装置的入口方向的一侧。

5.如权利要求4所述的掩膜板自动清洁***，其特征在于，所述风刀与水平面呈30-60°夹角设置。

6.如权利要求4所述的掩膜板自动清洁***，其特征在于，所述掩膜板清洁装置还包括至少两个排气装置，所述排气装置分别安装在掩膜板上下表面所在的空间，所述排气装置远离风刀。

7.如权利要求6所述的掩膜板自动清洁***，其特征在于，所述排气装置为条形，且与水平面呈30-60°夹角设置。

8.如权利要求4所述的掩膜板自动清洁***，其特征在于，所述清洁腔室的底部和顶部分别设有静电除尘装置。

9.如权利要求1所述的掩膜板自动清洁***，其特征在于，所述控制装置通过可编程逻辑控制器集成，分块对所述掩膜板自动清洁***中各装置进行控制。

10.一种曝光设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的掩膜板自动清洁***。

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