專利名稱：自動(dòng)對(duì)位裝置及自動(dòng)對(duì)位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種玻璃基板的加工裝置，尤其涉及一種基板與掩膜板的自動(dòng)對(duì)位裝 置及自動(dòng)對(duì)位方法。
背景技術(shù)：
玻璃基材等薄板已廣泛用于制造IXD-TFT顯示屏、有機(jī)發(fā)光顯示器件(OLED)面 板、薄膜太陽(yáng)能面板應(yīng)用及其他類似者。于此類應(yīng)用中大多在潔凈玻璃上鍍覆薄膜晶體管， 這類大型玻璃基材的制程通常包含實(shí)施多個(gè)連續(xù)步驟，包括如化學(xué)氣相沉積制程(CVD)、物 理氣相沉積制程(PVD)、有機(jī)物質(zhì)蒸鍍、磁控濺射沉積或蝕刻制程。用于處理玻璃基材的系 統(tǒng)可包括一或多個(gè)制程處理室，以進(jìn)行前述所述制程。此類制程的工藝要求比較嚴(yán)格，必須 在真空狀態(tài)下以及完全潔凈的空間環(huán)境中進(jìn)行，必須要保證整個(gè)制程的真空系統(tǒng)的絕對(duì)可 靠性。OLED顯示屏是基于有機(jī)材料的一種電流型半導(dǎo)體發(fā)光器件。其典型結(jié)構(gòu)是在ITO 玻璃上蒸鍍一層幾十納米厚的有機(jī)發(fā)光材料作發(fā)光層，發(fā)光層上方有一層低功函數(shù)的金屬 電極。當(dāng)電極上加有電壓時(shí)，發(fā)光層就產(chǎn)生光輻射。為了能夠全彩色顯示，發(fā)光層應(yīng)被圖案 化。通常發(fā)光層圖案化是利用精細(xì)金屬掩膜(MASK)貼合在導(dǎo)電玻璃基板上，使蒸發(fā)源中的 有機(jī)材料在基板上沉積為所要求的圖案。在整個(gè)蒸鍍過(guò)程中需要將基板和掩膜板準(zhǔn)確貼合 在一起。傳統(tǒng)的做法是是利用機(jī)械手分別抓取掩膜板和基板，并將其放置在蒸發(fā)源上方的 掩膜板托板上，然而，該操作一般采用人為控制，控制精度不高，基板和掩膜板在貼合時(shí)位 置精確度難以保證，影響生產(chǎn)的成品率及生產(chǎn)效率。因此，急需一種基板和掩膜板的貼合對(duì)位精確度高、自動(dòng)化程度高、能有效提高成 品率和生產(chǎn)效率的自動(dòng)對(duì)位裝置和自動(dòng)對(duì)位方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種基板和掩膜板的貼合對(duì)位精確度高、自動(dòng)化程度 高、能有效提高成品率和生產(chǎn)效率的自動(dòng)對(duì)位裝置。本發(fā)明的另一目的是提供一種基板和掩膜板的貼合對(duì)位精確度高、自動(dòng)化程度 高、能有效提高成品率和生產(chǎn)效率的自動(dòng)對(duì)位方法。為了實(shí)現(xiàn)上有目的，本發(fā)明公開(kāi)了一種自動(dòng)對(duì)位裝置，用于實(shí)現(xiàn)掩膜板與基板的 精確對(duì)位，包括真空腔體、夾持板、開(kāi)爪機(jī)構(gòu)，基板傳輸機(jī)構(gòu)、基板升降機(jī)構(gòu)、掩膜板傳輸機(jī) 構(gòu)及掩膜板升降機(jī)構(gòu)，所述真空腔體前后兩端開(kāi)設(shè)有進(jìn)口和出口，所述進(jìn)口及出口處設(shè)置 有密封的閘閥，所述基板承載并夾持于所述夾持板上并由腔外傳輸機(jī)構(gòu)穿過(guò)進(jìn)口傳輸進(jìn)所 述真空腔體內(nèi)，所述基板傳輸機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述夾持板沿水平方向在所述真空腔體內(nèi)傳輸，所 述基板升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述基板傳輸機(jī)構(gòu)升降，從而帶動(dòng)所述夾持板在所述真空腔體內(nèi)做升 降運(yùn)動(dòng)，所述掩膜板傳輸機(jī)構(gòu)帶動(dòng)傳輸進(jìn)真空腔體內(nèi)的掩膜板在真空腔體內(nèi)沿水平方向移 動(dòng)，所述掩膜板升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述掩膜板在所述真空腔體內(nèi)做升降運(yùn)動(dòng)，所述夾持板上設(shè)有用于夾緊掩膜板的夾子，所述開(kāi)爪機(jī)構(gòu)密封地伸入所述真空腔體內(nèi)并用于打開(kāi)和鎖緊所 述夾持板上的夾子，其中，所述自動(dòng)對(duì)位裝置還包括固定板、基板對(duì)位機(jī)構(gòu)、控制器及檢測(cè) 機(jī)構(gòu)，所述固定板固定在所述真空腔體內(nèi)的上方并位于開(kāi)爪機(jī)構(gòu)與基板升降機(jī)構(gòu)之間，所 述基板對(duì)位機(jī)構(gòu)對(duì)真空腔體內(nèi)的基板進(jìn)行水平方向上的位置調(diào)整對(duì)位，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)真 空腔體內(nèi)的掩膜板與夾持板的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，所述基板對(duì)位機(jī)構(gòu)、基板傳輸機(jī)構(gòu)、基板 升降機(jī)構(gòu)、掩膜板升降機(jī)構(gòu)、掩膜板傳輸機(jī)構(gòu)、開(kāi)爪機(jī)構(gòu)及所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)分別與所述控制器 電連接。較佳地，所述基板對(duì)位機(jī)構(gòu)包括第一對(duì)位機(jī)構(gòu)與第二對(duì)位機(jī)構(gòu)，所述第一對(duì)位機(jī) 構(gòu)包括第一對(duì)位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第一對(duì)位頭及第一對(duì)位架，所述第二對(duì)位機(jī)構(gòu)包括第二對(duì)位驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二對(duì)位頭及第二對(duì)位架，所述第一對(duì)位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有第一推動(dòng)桿，所述第一推動(dòng) 桿密封地穿過(guò)所述真空腔體，所述第一對(duì)位頭固定在所述第一推動(dòng)桿位于真空腔體內(nèi)的自 由端，所述第一對(duì)位架與所述第一對(duì)位頭相對(duì)并固定在所述固定架上，所述第二對(duì)位驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)具有第二推動(dòng)桿，所述第二推動(dòng)桿密封地穿過(guò)所述真空腔體，所述第二對(duì)位頭固定在 所述第二推動(dòng)桿位于真空腔體內(nèi)的自由端，所述第二對(duì)位架與所述第二對(duì)位頭相對(duì)并固定 在所述固定架上，所述第一對(duì)位頭、第二對(duì)位頭、第一對(duì)位架及第二對(duì)位架均位于同一水平 面，所述第一對(duì)位頭與所述第二對(duì)位頭相互垂直設(shè)置，所述第一對(duì)位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)第一推 動(dòng)桿控制所述第一對(duì)位頭向所述第一對(duì)位架方向水平移動(dòng)，所述第二對(duì)位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)第 二推動(dòng)桿控制所述第二對(duì)位頭向所述第二對(duì)位架方向水平移動(dòng)。對(duì)位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)位 方便，所述第一對(duì)位機(jī)構(gòu)及第二對(duì)位機(jī)構(gòu)分別對(duì)基板在XY方向上進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)控制器實(shí) 現(xiàn)一連貫動(dòng)作，自動(dòng)化程度高，效率高，能快速準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)基板的對(duì)位。較佳地，所述基板傳輸機(jī)構(gòu)包括基板傳輸軌道、基板傳輸電機(jī)及齒輪，所述基板傳 輸軌道設(shè)于真空腔體內(nèi)并與所述進(jìn)口、出口對(duì)接，所述夾持板承載于所述基板傳輸軌道上， 所述夾持板與所述基板傳輸軌道相接觸的部位安裝有滾輪，所述夾持板的側(cè)壁上具有齒 條，所述基板傳輸電機(jī)安裝在所述真空腔體外，所述齒輪安裝在所述基板傳輸軌道一側(cè)并 與所述齒條嚙合，所述基板傳輸電機(jī)的輸出軸與所述齒輪相連并帶動(dòng)所述齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而 帶動(dòng)所述夾持板在所述基板傳輸軌道上水平移動(dòng)。所述夾持板通過(guò)滾輪在所述基板傳輸軌 道上移動(dòng)，避免夾持板在基板傳輸軌道上移動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械損耗，增加夾持板的使用壽命。較佳地，所述掩膜板傳輸機(jī)構(gòu)包括輸送部和驅(qū)動(dòng)部，所述輸送部包括若干導(dǎo)軌和 軸套，所述導(dǎo)軌兩兩相對(duì)且并行排列在所述真空腔體內(nèi)，所述軸套呈臺(tái)階狀并安裝在所述 導(dǎo)軌內(nèi)端，所述驅(qū)動(dòng)部包括蝸桿和蝸輪，所述蝸桿與所述蝸輪相配合并帶動(dòng)所述蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)， 所述蝸輪固定在所述導(dǎo)軌的外端并帶動(dòng)所述導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)，所述軸套承載所述掩膜板并帶動(dòng)所 述掩膜板水平移動(dòng)。通過(guò)導(dǎo)軌來(lái)輸送掩膜板，使得掩膜板的中部懸空地承載在輸送部上，易 于掩膜板升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)掩膜板上升。同樣較佳地，所述基板升降機(jī)構(gòu)包括基板升降電機(jī)、基板升降桿和升降板，所述基 板升降電機(jī)與所述基板升降桿相連并控制所述升降桿動(dòng)作，所述升降桿密封地穿過(guò)所述真 空腔體與所述升降板相連并帶動(dòng)所述升降板做升降運(yùn)動(dòng)，所述升降板位于所述基板下方并 通過(guò)帶動(dòng)基板傳輸機(jī)構(gòu)升降從而帶動(dòng)所述基板做升降運(yùn)動(dòng)。同樣較佳地，所述掩膜板升降機(jī)構(gòu)包括掩膜板升降電機(jī)、掩膜板升降桿和托板，所 述掩膜板升降電機(jī)與所述掩膜板升降桿相連并控制所述掩膜板升降桿動(dòng)作，所述掩膜板升
5降桿密封地穿過(guò)所述真空腔體與所述托板相連并帶動(dòng)所述托板做升降運(yùn)動(dòng)，所述托板位于 所述掩膜板下方并帶動(dòng)所述掩膜板做升降運(yùn)動(dòng)。相應(yīng)地，本發(fā)明還同時(shí)公開(kāi)了一種使用上述自動(dòng)對(duì)位裝置對(duì)掩膜板和基板進(jìn)行對(duì) 位的自動(dòng)對(duì)位方法，包括以下步驟(1)控制器根據(jù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)反饋的夾持板的位置信息，控 制基板傳輸機(jī)構(gòu)將夾持板傳輸?shù)秸婵涨惑w內(nèi)的合適位置，并開(kāi)啟基板升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)基板傳 輸機(jī)構(gòu)升降，從而將夾持板推動(dòng)上升到第一對(duì)位頭與第二對(duì)位頭所在平面上的位置；(2) 控制器啟動(dòng)第一對(duì)位機(jī)構(gòu)和第二對(duì)位機(jī)構(gòu)，通過(guò)第一對(duì)位頭、第二對(duì)位頭將夾持板水平推 動(dòng)至分別與第一對(duì)位架、第二對(duì)位架抵觸；(3)控制器啟動(dòng)基板升降機(jī)構(gòu)將夾持板向上推 動(dòng)至與固定板抵觸；(4)控制器啟動(dòng)開(kāi)爪機(jī)構(gòu)打開(kāi)夾持板上用于夾持掩膜板的夾子；(5)控 制器啟動(dòng)掩膜板傳輸機(jī)構(gòu)水平移動(dòng)掩膜板，并根據(jù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)反饋的掩膜板位置信息控制掩 膜板傳輸機(jī)構(gòu)對(duì)掩膜板的位置進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，完成基板與掩膜板的對(duì)位；(6)控 制器啟動(dòng)掩膜板升降機(jī)構(gòu)將掩膜板上升推動(dòng)至夾持板，并控制開(kāi)爪機(jī)構(gòu)鎖緊夾持板上的夾 子將掩膜板夾持，完成基板與掩膜板的緊密結(jié)合。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明自動(dòng)對(duì)位裝置通過(guò)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，能實(shí)時(shí)檢測(cè)真空腔體內(nèi)的 基板和掩膜板的位置，并反饋信息給控制器，再通過(guò)控制器對(duì)傳送進(jìn)真空腔體的基板和掩 膜板分別對(duì)應(yīng)做升降、對(duì)位的操作，使其在保證真空腔體的真空度的狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的對(duì) 位，解決了現(xiàn)有技術(shù)中難以精確對(duì)位的問(wèn)題，使得基板和掩膜板的對(duì)位可靠，提高成品率及 生產(chǎn)效率。相應(yīng)地，本發(fā)明的自動(dòng)對(duì)位方法使得基板和掩膜的貼合對(duì)位精確度高、自動(dòng)化程 度高、能有效提高成品率和生產(chǎn)效率。


圖1是本發(fā)明自動(dòng)對(duì)位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖2另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明自動(dòng)對(duì)為裝置另一結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖2中的夾持板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4中夾持板的夾子的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明自動(dòng)對(duì)位方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式 并配合附圖詳予說(shuō)明。本發(fā)明本發(fā)明公開(kāi)了一種自動(dòng)對(duì)位裝置，用于實(shí)現(xiàn)掩膜板與基板的精確對(duì)位，包 括真空腔體11、夾持板12、開(kāi)爪機(jī)構(gòu)13，基板傳輸機(jī)構(gòu)14、基板升降機(jī)構(gòu)15、掩膜板傳輸機(jī) 構(gòu)16、掩膜板升降機(jī)構(gòu)17、固定板18、基板對(duì)位機(jī)構(gòu)19、控制器20及檢測(cè)機(jī)構(gòu)21，所述真 空腔體11前后兩端開(kāi)設(shè)有進(jìn)口 111和出口 112，所述進(jìn)口 111及出口 112處設(shè)置有密封的 閘閥113，所述基板(圖未示)承載并夾持于所述夾持板12上并由腔外傳輸機(jī)構(gòu)穿過(guò)進(jìn)口 111傳輸進(jìn)所述真空腔體11內(nèi)，所述基板傳輸機(jī)構(gòu)14帶動(dòng)所述夾持板12沿水平方向在所 述真空腔體11內(nèi)傳輸，所述基板升降機(jī)構(gòu)15驅(qū)動(dòng)所述基板傳輸機(jī)構(gòu)14升降，從而帶動(dòng)所 述夾持板12在所述真空腔體11內(nèi)做升降運(yùn)動(dòng)，所述掩膜板傳輸機(jī)構(gòu)16帶動(dòng)傳輸進(jìn)真空腔體11內(nèi)的掩膜板10在真空腔體11內(nèi)沿水平方向移動(dòng)，所述掩膜板升降機(jī)構(gòu)17帶動(dòng)所 述掩膜板10在所述真空腔體11內(nèi)做升降運(yùn)動(dòng)，如圖4所示，所述夾持板12上設(shè)有用于夾 緊掩膜板10的夾子122，所述開(kāi)爪機(jī)構(gòu)13密封地伸入所述真空腔體11內(nèi)并通過(guò)末端設(shè)置 的頂輪131來(lái)實(shí)現(xiàn)打開(kāi)和鎖緊所述夾持板12上的夾子122，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)掩膜板10的夾持。 所述固定板18固定在所述真空腔體內(nèi)11的上方并位于開(kāi)爪機(jī)構(gòu)13與基板升降機(jī)構(gòu)15之 間，所述固定板18用于定位夾持板12，所述基板對(duì)位機(jī)構(gòu)19對(duì)真空腔體11內(nèi)的基板進(jìn)行 水平方向上的位置調(diào)整對(duì)位，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)21對(duì)真空腔體11內(nèi)的掩膜板10與夾持板12 的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，優(yōu)選為CCD傳感器，所述真空腔體11內(nèi)在合適位置設(shè)置有多個(gè)所述 CCD傳感器，以便于實(shí)時(shí)檢測(cè)夾持板12與掩膜板10的位置信息。所述基板對(duì)位機(jī)構(gòu)19、基 板傳輸機(jī)構(gòu)14、基板升降機(jī)構(gòu)15、掩膜板升降機(jī)構(gòu)17、掩膜板傳輸機(jī)構(gòu)16、開(kāi)爪機(jī)構(gòu)13及 所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)21分別與所述控制器20電連接，所述控制器優(yōu)選為可編程邏輯器件PLC，傳 輸速度高，成本低，易于實(shí)現(xiàn)在線控制，有利于自動(dòng)化控制。較佳地，所述基板對(duì)位機(jī)構(gòu)19包括第一對(duì)位機(jī)構(gòu)190與第二對(duì)位機(jī)構(gòu)195，所述第 一對(duì)位機(jī)構(gòu)190包括第一對(duì)位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)191、第一對(duì)位頭192及第一對(duì)位架193，所述第二 對(duì)位機(jī)構(gòu)195包括第二對(duì)位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)196、第二對(duì)位頭197及第二對(duì)位架198，所述第一驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)191及第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)196優(yōu)選為電機(jī)驅(qū)動(dòng)氣缸，所述第一對(duì)位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)191具有第 一推動(dòng)桿194，所述第一推動(dòng)桿194密封地穿過(guò)所述真空腔體11，所述第一對(duì)位頭192固定 在所述第一推動(dòng)桿194位于真空腔體11內(nèi)的自由端，所述第一對(duì)位架193與所述第一對(duì)位 頭192相對(duì)并固定在所述固定架18上，所述第二對(duì)位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)196具有第二推動(dòng)桿199， 所述第二推動(dòng)桿199密封地穿過(guò)所述真空腔體11，所述第二對(duì)位頭197固定在所述第二推 動(dòng)桿199位于真空腔體11內(nèi)的自由端，所述第二對(duì)位架198與所述第二對(duì)位頭197相對(duì)并 固定在所述固定架18上，所述第一對(duì)位頭192、第二對(duì)位頭197、第一對(duì)位架193及第二對(duì) 位架198均位于同一水平面，所述第一對(duì)位頭192與所述第二對(duì)位頭197相互垂直設(shè)置，所 述第一對(duì)位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)191通過(guò)第一推動(dòng)桿194控制所述第一對(duì)位頭192向所述第一對(duì)位架 193方向水平移動(dòng)，所述第二對(duì)位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)196通過(guò)第二推動(dòng)桿199控制所述第二對(duì)位頭 197向所述第二對(duì)位架198方向水平移動(dòng)，對(duì)位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)位方便，所述第一對(duì)位機(jī) 構(gòu)190及第二對(duì)位機(jī)構(gòu)195分別對(duì)基板在XY方向上進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)控制器20實(shí)現(xiàn)一連貫 動(dòng)作，自動(dòng)化程度高，效率高，能快速準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)基板的對(duì)位。較佳地，所述掩膜板傳輸機(jī)構(gòu)16包括輸送部161和驅(qū)動(dòng)部165，所述輸送部161包 括若干導(dǎo)軌162和軸套163，所述導(dǎo)軌162兩兩相對(duì)且并行排列在所述真空腔體11內(nèi)，所述 軸套163呈臺(tái)階狀并安裝在所述導(dǎo)軌162內(nèi)端，所述驅(qū)動(dòng)部165包括蝸桿166和蝸輪167， 所述蝸桿166與所述蝸輪167相配合并帶動(dòng)所述蝸輪167轉(zhuǎn)動(dòng)，所述蝸輪167固定在所述 導(dǎo)軌162的外端并帶動(dòng)所述導(dǎo)軌162轉(zhuǎn)動(dòng)，所述軸套163承載所述掩膜板10并帶動(dòng)所述掩 膜板10水平移動(dòng)。通過(guò)導(dǎo)軌162來(lái)輸送掩膜板10，使得掩膜板10的中部懸空地承載在輸 送部161上，方便掩膜板升降機(jī)構(gòu)17帶動(dòng)掩膜板10上升。較佳的，所述軸套163外包裹有 橡膠層，當(dāng)掩膜板10在軸套上移動(dòng)時(shí)，橡膠層可以有效的保護(hù)掩膜板10的下表面。同樣較佳地，所述基板升降機(jī)構(gòu)15包括基板升降電機(jī)151、基板升降桿152和升降 板，所述基板升降電機(jī)151與所述基板升降桿152相連并控制所述升降桿152動(dòng)作，所述升 降桿152密封地穿過(guò)所述真空腔體11與所述升降板相連并帶動(dòng)所述升降板153做升降運(yùn)動(dòng)，所述升降板位于所述基板下方并通過(guò)帶動(dòng)基板傳輸機(jī)構(gòu)14升降從而帶動(dòng)所述基板做 升降運(yùn)動(dòng)，可以理解地，所述基板升降機(jī)構(gòu)15的基板升降桿152可以直接與基板傳送機(jī)構(gòu) 14的基板傳輸軌道141固定連接，通過(guò)基板升降電機(jī)151驅(qū)動(dòng)基板升降桿152，從而推動(dòng)基 板傳輸機(jī)構(gòu)14做升降運(yùn)動(dòng)。同樣較佳地，所述掩膜板升降機(jī)構(gòu)17包括掩膜板升降電機(jī)171、掩膜板升降桿172 和托板173，所述掩膜板升降電機(jī)171與所述掩膜板升降桿172相連并控制所述掩膜板升降 桿172動(dòng)作，所述掩膜板升降桿172密封地穿過(guò)所述真空腔體11與所述托板173相連并帶 動(dòng)所述托板173做升降運(yùn)動(dòng)，所述托板173位于所述掩膜板10下方并帶動(dòng)所述掩膜板10 做升降運(yùn)動(dòng)。配合參考圖4，較佳地，所述基板傳輸機(jī)構(gòu)14包括基板傳輸軌道141、基板傳輸電 機(jī)142及齒輪143，所述基板傳輸軌道141設(shè)于真空腔體11內(nèi)并與所述進(jìn)口 111、出口 112 對(duì)接，所述夾持板12承載于所述基板傳輸軌道141上，所述夾持板12與所述基板傳輸軌道 141相接觸的部位安裝有滾輪123，所述夾持板12的側(cè)壁上具有齒條121，所述基板傳輸電 機(jī)142安裝在所述真空腔體11外，所述齒輪143安裝在所述基板傳輸軌道141 一側(cè)并與所 述齒條121嚙合，所述基板傳輸電機(jī)142的輸出軸與所述齒輪143相連并帶動(dòng)所述齒輪143 轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述夾持板12在所述基板傳輸軌道141上水平移動(dòng)。較佳地，所述基板傳 輸機(jī)構(gòu)14可設(shè)置多個(gè)齒輪143，從而更可靠穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)對(duì)夾持板12的傳輸，所述齒輪之間可 以通過(guò)蝸輪蝸桿及聯(lián)動(dòng)軸的配合實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。所述夾持板12通過(guò)滾輪123在所述基板傳輸軌 道141上移動(dòng)，避免夾持板12在基板傳輸軌道141上移動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械損耗，增加夾持板12 的使用壽命。具體地，如圖4所示，所述夾持板12上安裝有若干夾子122，所述夾持板12至 少一側(cè)的側(cè)壁開(kāi)設(shè)有齒條121，為了防止夾持板12上升時(shí)與基板對(duì)位機(jī)構(gòu)19相撞，夾持板 12的邊緣開(kāi)設(shè)有若干凹槽，所述夾子122安裝在凹槽內(nèi)。參考圖5，所述夾子122包括固定 座Ml、抓手M2、轉(zhuǎn)動(dòng)軸M3以及扭轉(zhuǎn)彈簧M4，所述固定座241上開(kāi)設(shè)有安裝孔M5，所述 抓手241的頂部彎折，下部呈鉤狀，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸243穿過(guò)所述抓手242的本體并安裝在所述 固定座241上，所述扭轉(zhuǎn)彈簧244安裝在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸243上，且所述扭轉(zhuǎn)彈簧244的一端抵 觸在所述抓手頂部彎折處的下端，另一端抵觸在固定座241上，夾持掩膜板10時(shí)，向下壓觸 抓手M2的頂部，所述抓手242繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸243轉(zhuǎn)動(dòng)，所述抓手242的下部向外旋轉(zhuǎn)打開(kāi)，將 掩膜板10置于抓手M2內(nèi)，放開(kāi)抓手242上方的壓力，在扭轉(zhuǎn)彈簧M4的作用下，抓手242 繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸243反向旋轉(zhuǎn)，抓手242的下部向內(nèi)旋轉(zhuǎn)閉合并夾持掩膜板10。參考圖6，相應(yīng)地，本發(fā)明還同時(shí)公開(kāi)了一種利用本發(fā)明的自動(dòng)對(duì)位裝置對(duì)掩膜板 和基板進(jìn)行對(duì)位的自動(dòng)對(duì)位方法，包括以下步驟(S01)控制器根據(jù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)反饋的夾持 板的位置信息，控制基板傳輸機(jī)構(gòu)將夾持板傳輸?shù)秸婵涨惑w內(nèi)的合適位置，并開(kāi)啟基板升 降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)基板傳輸機(jī)構(gòu)升降，從而將夾持板推動(dòng)上升到第一對(duì)位頭與第二對(duì)位頭所在平 面上的位置；(S(^)控制器啟動(dòng)第一對(duì)位機(jī)構(gòu)和第二對(duì)位機(jī)構(gòu)，通過(guò)第一對(duì)位頭、第二對(duì)位 頭將夾持板水平推動(dòng)至分別與第一對(duì)位架、第二對(duì)位架抵觸；(S0;3)控制器啟動(dòng)基板升降 機(jī)構(gòu)將夾持板向上推動(dòng)至與固定板抵觸；(S04)控制器啟動(dòng)開(kāi)爪機(jī)構(gòu)打開(kāi)夾持板上用于夾 持掩膜板的夾子；(S05)控制器啟動(dòng)掩膜板傳輸機(jī)構(gòu)水平移動(dòng)掩膜板，并根據(jù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)反 饋的掩膜板位置信息控制掩膜板傳輸機(jī)構(gòu)對(duì)掩膜板的位置進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，完成 基板與掩膜板的對(duì)位；(S06)控制器啟動(dòng)掩膜板升降機(jī)構(gòu)將掩膜板上升推動(dòng)至夾持板，并控制開(kāi)爪機(jī)構(gòu)鎖緊夾持板上的夾子將掩膜板夾持，完成基板與掩膜板的緊密結(jié)合。本發(fā)明的自動(dòng)對(duì)位裝置對(duì)掩膜板和基板進(jìn)行對(duì)位的工作原理如下所述將夾持板12水平輸送到真空腔體11內(nèi)，具體如下給真空腔體11內(nèi)充氣，直至真 空腔體11的氣壓與腔體外的氣壓相等，打開(kāi)進(jìn)口 111的閘閥113，將夾持板12通過(guò)外界輸 送機(jī)構(gòu)輸入真空腔體11，基板傳輸電機(jī)142動(dòng)作并控制齒輪143轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪143與夾持板 12側(cè)部的齒條121相嚙合從而帶動(dòng)夾持板12沿基板傳輸軌道141移動(dòng)，直至夾持板12輸 送到基板傳輸軌道141的中端，當(dāng)控制器20接收到檢測(cè)機(jī)構(gòu)21所檢測(cè)到的基板位置信息 與預(yù)置一樣，基板傳輸電機(jī)142停止運(yùn)行。由控制器20控制啟動(dòng)基板升降電機(jī)151，將夾持 板12連同基板傳輸機(jī)構(gòu)14上升至基板對(duì)位機(jī)構(gòu)19的調(diào)整平面的位置，同樣由檢測(cè)機(jī)構(gòu)21 檢測(cè)位置信息來(lái)控制升降范圍。接著對(duì)基板進(jìn)行對(duì)位，具體如下第一對(duì)位機(jī)構(gòu)190的第一 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)191動(dòng)作并控制第一推動(dòng)桿194伸出，第一推動(dòng)桿194帶動(dòng)第一對(duì)位頭192向第 一對(duì)位架193方向移動(dòng)，第一對(duì)位頭192頂觸基板的一側(cè)，直至基板的另一側(cè)抵觸在第一對(duì) 位架193上；第二對(duì)位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)195動(dòng)作并控制第二推動(dòng)桿199伸出，第二推動(dòng)桿199帶動(dòng) 第二對(duì)位頭196向第二對(duì)位架197方向移動(dòng)，第二對(duì)位頭196頂觸基板的一側(cè)，直至基板的 另一側(cè)抵觸在第二對(duì)位架197上，完成基板的對(duì)位。接著，控制器20啟動(dòng)基板升降機(jī)構(gòu)15 將夾持板12向上推動(dòng)至與固定板18抵觸，由于固定板18是固定在真空腔體11上的，所以 可以承受向上的推力。此時(shí)控制器20啟動(dòng)開(kāi)爪機(jī)構(gòu)13向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)開(kāi)爪機(jī)構(gòu)13打 開(kāi)夾持板12上用于夾持掩膜板10的夾子122，這樣就可以隨時(shí)等待對(duì)位完成的掩膜板10 與基板結(jié)合。對(duì)掩膜板10進(jìn)行位置調(diào)節(jié)具體如下所述掩膜板10與基板同時(shí)由外部傳輸進(jìn)真 空腔體11內(nèi)，開(kāi)始根據(jù)控制器20進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)掩膜板10時(shí)，掩膜板傳輸機(jī)構(gòu)16的蝸桿 166受驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪167隨之轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)導(dǎo)軌162轉(zhuǎn)動(dòng)，軸套163轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)掩膜板10沿 水平方向移動(dòng)，通過(guò)檢測(cè)機(jī)構(gòu)20不斷進(jìn)行檢測(cè)并反饋給控制器20，直至檢測(cè)到掩膜板10被 移動(dòng)到掩膜板傳輸機(jī)構(gòu)16的輸送部161的中端，處于正確的位置時(shí)，停止對(duì)掩膜板10的移 動(dòng)調(diào)整，完成掩膜板10的對(duì)位。接下來(lái)，控制器啟動(dòng)掩膜板升降機(jī)構(gòu)17將掩膜板10上升 推動(dòng)至夾持板12，并控制開(kāi)爪機(jī)構(gòu)13鎖緊夾持板12上的夾子122將掩膜板10夾持，完成 基板與掩膜板10的緊密結(jié)合。最后是將夾持有基板與掩膜板10的夾持板12輸出真空腔 體11，進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明自動(dòng)對(duì)位裝置通過(guò)檢測(cè)機(jī)構(gòu)21，能實(shí)時(shí)檢測(cè)真空腔體內(nèi) 的基板和掩膜板10的位置，并反饋信息給控制器20，再通過(guò)控制器20對(duì)傳送進(jìn)真空腔體 11的基板和掩膜板10分別對(duì)應(yīng)做升降、對(duì)位的操作，使其在保證真空腔體11的真空度的狀 態(tài)下，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的對(duì)位，解決了現(xiàn)有技術(shù)中難以精確對(duì)位的問(wèn)題，使得基板和掩膜板10的 對(duì)位可靠，提高成品率及生產(chǎn)效率，動(dòng)作連貫，自動(dòng)化程度高。相應(yīng)地，本發(fā)明的自動(dòng)對(duì)位方 法使得基板和掩膜板的貼合對(duì)位精確度高、自動(dòng)化程度高、能有效提高成品率和生產(chǎn)效率。以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利 范圍，因此依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
9
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)對(duì)位裝置，用于實(shí)現(xiàn)掩膜板與基板的精確對(duì)位，包括真空腔體、夾持板、開(kāi) 爪機(jī)構(gòu)，基板傳輸機(jī)構(gòu)、基板升降機(jī)構(gòu)、掩膜板傳輸機(jī)構(gòu)及掩膜板升降機(jī)構(gòu)，所述真空腔體 前后兩端開(kāi)設(shè)有進(jìn)口和出口，所述進(jìn)口及出口處設(shè)置有密封的閘閥，所述基板承載并夾持 于所述夾持板上并由腔外傳輸機(jī)構(gòu)穿過(guò)進(jìn)口傳輸進(jìn)所述真空腔體內(nèi)，所述基板傳輸機(jī)構(gòu)帶 動(dòng)所述夾持板沿水平方向在所述真空腔體內(nèi)傳輸，所述基板升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述基板傳輸機(jī) 構(gòu)升降，從而帶動(dòng)所述夾持板在所述真空腔體內(nèi)做升降運(yùn)動(dòng)，所述掩膜板傳輸機(jī)構(gòu)帶動(dòng)傳 輸進(jìn)真空腔體內(nèi)的掩膜板在真空腔體內(nèi)沿水平方向移動(dòng)，所述掩膜板升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述掩 膜板在所述真空腔體內(nèi)做升降運(yùn)動(dòng)，所述夾持板上設(shè)有用于夾緊掩膜板的夾子，所述開(kāi)爪 機(jī)構(gòu)密封地伸入所述真空腔體內(nèi)并用于打開(kāi)和鎖緊所述夾持板上的夾子，其特征在于，還 包括固定板、基板對(duì)位機(jī)構(gòu)、控制器及檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述固定板固定在所述真空腔體內(nèi)的上方 并位于開(kāi)爪機(jī)構(gòu)與基板升降機(jī)構(gòu)之間，所述基板對(duì)位機(jī)構(gòu)對(duì)真空腔體內(nèi)的基板進(jìn)行水平方 向上的位置調(diào)整對(duì)位，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)真空腔體內(nèi)的掩膜板與夾持板的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢 測(cè)，所述基板對(duì)位機(jī)構(gòu)、基板傳輸機(jī)構(gòu)、基板升降機(jī)構(gòu)、掩膜板升降機(jī)構(gòu)、掩膜板傳輸機(jī)構(gòu)、 開(kāi)爪機(jī)構(gòu)及所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)分別與所述控制器電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)位裝置，其特征在于，所述基板對(duì)位機(jī)構(gòu)包括第一對(duì)位 機(jī)構(gòu)與第二對(duì)位機(jī)構(gòu)，所述第一對(duì)位機(jī)構(gòu)包括第一對(duì)位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第一對(duì)位頭及第一對(duì)位 架，所述第二對(duì)位機(jī)構(gòu)包括第二對(duì)位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二對(duì)位頭及第二對(duì)位架，所述第一對(duì)位驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)具有第一推動(dòng)桿，所述第一推動(dòng)桿密封地穿過(guò)所述真空腔體，所述第一對(duì)位頭固定 在所述第一推動(dòng)桿位于真空腔體內(nèi)的自由端，所述第一對(duì)位架與所述第一對(duì)位頭相對(duì)并固 定在所述固定架上，所述第二對(duì)位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有第二推動(dòng)桿，所述第二推動(dòng)桿密封地穿過(guò) 所述真空腔體，所述第二對(duì)位頭固定在所述第二推動(dòng)桿位于真空腔體內(nèi)的自由端，所述第 二對(duì)位架與所述第二對(duì)位頭相對(duì)并固定在所述固定架上，所述第一對(duì)位頭、第二對(duì)位頭、第 一對(duì)位架及第二對(duì)位架均位于同一水平面，所述第一對(duì)位頭與所述第二對(duì)位頭相互垂直設(shè) 置，所述第一對(duì)位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)第一推動(dòng)桿控制所述第一對(duì)位頭向所述第一對(duì)位架方向水 平移動(dòng)，所述第二對(duì)位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)第二推動(dòng)桿控制所述第二對(duì)位頭向所述第二對(duì)位架方 向水平移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)位裝置，其特征在于，所述基板傳輸機(jī)構(gòu)包括基板傳輸 軌道、基板傳輸電機(jī)及齒輪，所述基板傳輸軌道設(shè)于真空腔體內(nèi)并與所述進(jìn)口、出口對(duì)接， 所述夾持板承載于所述基板傳輸軌道上，所述夾持板與所述基板傳輸軌道相接觸的部位安 裝有滾輪，所述夾持板的側(cè)壁上具有齒條，所述基板傳輸電機(jī)安裝在所述真空腔體外，所述 齒輪安裝在所述基板傳輸軌道一側(cè)并與所述齒條嚙合，所述基板傳輸電機(jī)的輸出軸與所述 齒輪相連并帶動(dòng)所述齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述夾持板在所述基板傳輸軌道上水平移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)位裝置，其特征在于，所述掩膜板傳輸機(jī)構(gòu)包括輸送部 和驅(qū)動(dòng)部，所述輸送部包括若干導(dǎo)軌和軸套，所述導(dǎo)軌兩兩相對(duì)且并行排列在所述真空腔 體內(nèi)，所述軸套呈臺(tái)階狀并安裝在所述導(dǎo)軌內(nèi)端，所述驅(qū)動(dòng)部包括蝸桿和蝸輪，所述蝸桿與 所述蝸輪相配合并帶動(dòng)所述蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述蝸輪固定在所述導(dǎo)軌的外端并帶動(dòng)所述導(dǎo)軌轉(zhuǎn) 動(dòng)，所述軸套承載所述掩膜板并帶動(dòng)所述掩膜板水平移動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)位裝置，其特征在于，所述基板升降機(jī)構(gòu)包括基板升降 電機(jī)、基板升降桿和升降板，所述基板升降電機(jī)與所述基板升降桿相連并控制所述升降桿動(dòng)作，所述升降桿密封地穿過(guò)所述真空腔體與所述升降板相連并帶動(dòng)所述升降板做升降運(yùn) 動(dòng)，所述升降板位于所述基板下方并通過(guò)帶動(dòng)基板傳輸機(jī)構(gòu)升降從而帶動(dòng)所述基板做升降 運(yùn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)位裝置，其特征在于，所述掩膜板升降機(jī)構(gòu)包括掩膜板 升降電機(jī)、掩膜板升降桿和托板，所述掩膜板升降電機(jī)與所述掩膜板升降桿相連并控制所 述掩膜板升降桿動(dòng)作，所述掩膜板升降桿密封地穿過(guò)所述真空腔體與所述托板相連并帶動(dòng) 所述托板做升降運(yùn)動(dòng)，所述托板位于所述掩膜板下方并帶動(dòng)所述掩膜板做升降運(yùn)動(dòng)。
7.一種使用如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)對(duì)位裝置對(duì)掩膜板與基板進(jìn)行對(duì)位的自動(dòng)對(duì)位 方法，其特征在于，包括以下步驟(1)控制器根據(jù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)反饋的夾持板的位置信息，控制基板傳輸機(jī)構(gòu)將夾持板傳輸 到真空腔體內(nèi)的合適位置，并開(kāi)啟基板升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)基板傳輸機(jī)構(gòu)升降，從而將夾持板推 動(dòng)上升到第一對(duì)位頭與第二對(duì)位頭所在平面上的位置；(2)控制器啟動(dòng)第一對(duì)位機(jī)構(gòu)和第二對(duì)位機(jī)構(gòu)，通過(guò)第一對(duì)位頭、第二對(duì)位頭將夾持板 水平推動(dòng)至分別與第一對(duì)位架、第二對(duì)位架抵觸；(3)控制器啟動(dòng)基板升降機(jī)構(gòu)將夾持板向上推動(dòng)至與固定板抵觸；(4)控制器啟動(dòng)開(kāi)爪機(jī)構(gòu)打開(kāi)夾持板上用于夾持掩膜板的夾子；(5)控制器啟動(dòng)掩膜板傳輸機(jī)構(gòu)水平移動(dòng)掩膜板，并根據(jù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)反饋的掩膜板位置 信息控制掩膜板傳輸機(jī)構(gòu)對(duì)掩膜板的位置進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，完成基板與掩膜板的 對(duì)位；(6)控制器啟動(dòng)掩膜板升降機(jī)構(gòu)將掩膜板上升推動(dòng)至夾持板，并控制開(kāi)爪機(jī)構(gòu)鎖緊夾 持板上的夾子將掩膜板夾持，完成基板與掩膜板的緊密結(jié)合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種自動(dòng)對(duì)位裝置，用于實(shí)現(xiàn)掩膜板與基板的精確對(duì)位，包括真空腔體、夾持板、開(kāi)爪機(jī)構(gòu)，基板傳輸機(jī)構(gòu)、基板升降機(jī)構(gòu)、掩膜板傳輸機(jī)構(gòu)、掩膜板升降機(jī)構(gòu)、固定板、基板對(duì)位機(jī)構(gòu)、控制器及檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其中，基板對(duì)位機(jī)構(gòu)、基板傳輸機(jī)構(gòu)、基板升降機(jī)構(gòu)、掩膜板升降機(jī)構(gòu)、掩膜板傳輸機(jī)構(gòu)、開(kāi)爪機(jī)構(gòu)及檢測(cè)機(jī)構(gòu)分別與控制器電連接，檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)掩膜板與基板的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并反饋給控制器，由控制器對(duì)真空腔體內(nèi)的基板和掩膜板分別對(duì)應(yīng)做升降、水平調(diào)整對(duì)位的操作，使其在保證真空腔體的真空度的狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)基板和掩膜板的精準(zhǔn)對(duì)位，提高成品率及生產(chǎn)效率，本發(fā)明同時(shí)公開(kāi)了一種能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對(duì)位、提高成品率及生產(chǎn)效率的自動(dòng)對(duì)位方法。
文檔編號(hào)C03C17/28GK102092958SQ201010594699
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者劉惠森, 楊明生, 王勇, 王曼媛, 范繼良 申請(qǐng)人:東莞宏威數(shù)碼機(jī)械有限公司