本實(shí)用新型屬于發(fā)光器件生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種膜層切割裝置及膜層厚度測量系統(tǒng)。
背景技術(shù):
量子點(diǎn)電致發(fā)光器件是利用電致發(fā)光材料受到激勵(lì)而發(fā)光的顯示器件,量子點(diǎn)電致發(fā)光器件由多個(gè)膜層組成,一般包括:陰極、電子注入層、電子傳輸層、量子點(diǎn)發(fā)光層、空穴傳輸層、陽極輔助層、空穴注入層及陽極。由于量子點(diǎn)電致發(fā)光器件中各個(gè)膜層的厚度對于膜層的電性、電子或空穴的遷移以及發(fā)光性能等具有很大的影響,因此各個(gè)膜層根據(jù)實(shí)際需要具有不同的厚度,故在制備量子點(diǎn)電致發(fā)光器件的各個(gè)膜層時(shí),需要測量膜層的厚度等參數(shù)以了解膜層是否均勻,從而能夠準(zhǔn)確有效地使得各個(gè)膜層達(dá)到所需的厚度。
目前業(yè)界最常用的測量膜層厚度的方法為:將所需測定的膜層部分去除,通過測量未去除膜層和去除部分膜層之后的高度,最后計(jì)算出兩者的高度差即為待測膜層的厚度?,F(xiàn)有去除膜層的方法有多種,但是現(xiàn)有去除膜層的方法一般都存在不足,例如通過在基板表面的某一處貼上真空膠帶,當(dāng)在基板上鍍完待測膜層后,再將真空膠帶去除,在去除真空膠帶的同時(shí),真空膠帶處的膜層由于粘附于真空膠帶上,因此也一同被去除,真空膠帶被去除之后,在膜層上將出現(xiàn)一個(gè)缺口,最后對該缺口處的高度進(jìn)行測定,即可得到待測膜層的厚度。該種方法由于去除真空膠帶時(shí)容易在基板上形成殘膠,因此若通過該種方法對測量準(zhǔn)確性要求較高的微納尺度的膜層進(jìn)行測量時(shí),則會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。另外一種方法是先用麥克筆在基板表面的某處作上標(biāo)記,當(dāng)在基板上鍍完膜后,找到標(biāo)記處用溶劑將標(biāo)記處的膜層去除,該處的膜層去除之后,將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)缺口,最后測定該缺口處的厚度即可得出待測膜層的厚度,但是這種方法也只能對較厚的膜層進(jìn)行測量,并且在去除膜層的過程中溶劑還會(huì)對基板或膜層造成污染。還有一種方法是采用鐳射劃線的方法在膜層上劃出一道劃口,對劃口進(jìn)行膜層厚度的測量即可得出待測膜層的厚度大小,相比于上述兩種去膜的方法,該種方法較準(zhǔn)確,但其成本較高。另外還有利用電子顯微鏡去測量厚度的方法,但是該方法測量時(shí)間較長,效率低,且測量成本也較高。可見,降低測量成本,提高測量效率,并且如何實(shí)現(xiàn)對發(fā)光器件的微納尺寸膜層進(jìn)行高效準(zhǔn)確的去除,是目前亟需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本實(shí)用新型提供了一種膜層切割裝置,不但成本較低,測量效率較高,而且可以對發(fā)光器件的微納尺寸膜層進(jìn)行高效準(zhǔn)確的去除。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種膜層切割裝置,包括:支架結(jié)構(gòu);安裝于支架結(jié)構(gòu)上的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu);至少一個(gè)安裝于運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的切割件;與運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接且用于驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置。
本實(shí)用新型在使用時(shí),將帶有一層膜層或是多層膜層的基板放置于切割件下方,在需要切割膜層時(shí),由于切割件安裝于運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上,因此在通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)的時(shí)候,切割件伴隨運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)一起移動(dòng),即通過運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使切割件對膜層的某處進(jìn)行切割,在一個(gè)可選的實(shí)施例中,將涂覆有一層待測試厚度的膜層的基板放置在切割件下方,啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置,在其驅(qū)動(dòng)下,控制切割件切割膜層直至切割至基板處為止,此時(shí)在膜層的切割處形成一道切割口,然后測量并記錄該切割口內(nèi)部的基板裸露表面的第一高度和切割口外部的完整膜層的第二高度的高度差,從而得出該待測試厚度的膜層的實(shí)際厚度;當(dāng)在上述的待測試厚度膜層上再涂上另一層新的待測膜層之后,可以重復(fù)上述操作,測量并記錄第二次切割口內(nèi)部的基板裸露表面的第一高度和切割口外部的完整膜層的第三高度的高度差,從而得出該另一層新的待測試膜層和上述的一層待測試厚度的膜層的厚度大小,最后通過計(jì)算第一次切割口處與第二次切割口處的厚度差值,即可得到另一層新的待測膜層的厚度大小,以此類推,還可以測試得出多層膜層中的各層的膜層厚度大小。本實(shí)用新型的膜層切割裝置可以用于在對各個(gè)膜層的制作過程中,對各個(gè)膜層進(jìn)行切割膜層處理,然后對各個(gè)膜層的厚度進(jìn)行測量時(shí),通過上述過程依次進(jìn)行測定即可。
使用本實(shí)用新型對膜層進(jìn)行切割時(shí),首先通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng),由于切割件安裝于運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上,因此切割件將伴隨運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)一起運(yùn)動(dòng),當(dāng)對膜層進(jìn)行切割時(shí),可以控制運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向以及運(yùn)動(dòng)速度即可完成對膜層的切割厚度以及切割位置的控制,實(shí)現(xiàn)對膜層的快速切割,得到用于測量膜層厚度的切割口。本實(shí)用新型中切割件為至少一個(gè),當(dāng)在本實(shí)用新型中設(shè)置一個(gè)切割件時(shí),可以在切割件下方放置多個(gè)分別帶有待測膜層的基板,需要對膜層進(jìn)行切割時(shí),不斷調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向以及運(yùn)動(dòng)速度即可實(shí)現(xiàn)對批量的待切膜層進(jìn)行切割;當(dāng)在本實(shí)用新型中設(shè)置多個(gè)切割件時(shí),可以在在切割件下方放置多個(gè)分別帶有待測試膜層的基板,需要對膜層進(jìn)行切割時(shí),使得多個(gè)切割件分別對各個(gè)待測試膜層進(jìn)行同時(shí)切割,從而完成對批量待切膜層的切割操作。
由上述可知,本實(shí)用新型操作方便,大大提高了膜層厚度的測量效率,可以對批量的膜層進(jìn)行快速的切割操作,而且其結(jié)構(gòu)簡單,成本較低,并且通過本實(shí)用新型對膜層進(jìn)行切割時(shí),由于本實(shí)用新型中切割件對膜層切割完畢之后,切割件與膜層處于分離狀態(tài),不會(huì)造成膜層切割口上殘留外部物質(zhì)的現(xiàn)象發(fā)生,所以當(dāng)需要微納尺寸膜層進(jìn)行切割時(shí),本實(shí)用新型可以對微納尺寸膜層進(jìn)行高效準(zhǔn)確的切割,不會(huì)造成微納尺寸膜的污染,便于對微納尺寸膜切割口處的厚度測量,從而提高了膜層厚度的測量準(zhǔn)確度。本實(shí)用新型中運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)起到驅(qū)動(dòng)切割件對膜層進(jìn)行切割的作用,其結(jié)構(gòu)形式可多種,采用現(xiàn)有技術(shù)中的多種運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式均可。
本實(shí)用新型中切割件的結(jié)構(gòu)形式可以有多種,作為優(yōu)選,所述切割件包括用于切割膜層的切膜刀。切膜刀的結(jié)構(gòu)簡單,安裝較為方便,成本較低,而且切膜刀作用于膜層上時(shí),其刀刃鋒利,切割速度較快,不會(huì)給膜層帶來外部的污染源。
作為優(yōu)選,所述切膜刀包括縱向截面呈倒梯形的刀頭。該種形狀的刀頭可以防止切膜產(chǎn)生的碎屑重新回到切膜軌跡(槽狀結(jié)構(gòu))中,影響厚度測量的精準(zhǔn)度的現(xiàn)象發(fā)生。
為了提高刀頭的耐磨性,一般情況下,刀頭的硬度至少要大于待切膜層上的膜層硬度。作為優(yōu)選,所述刀頭的厚度0.1~1mm,所述切膜刀的刀頭材質(zhì)可以包括塑料、鋼材或白塑鋼中的一種或多種。
本實(shí)用新型中切割件對膜層進(jìn)行切割時(shí),可以直接通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)切割件對膜層的切割,為了確保切割的可控性和精準(zhǔn)度,作為優(yōu)選,所述切割件還包括與所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述切膜刀連接的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。首先通過運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)對切割件與膜層之間的相對位置進(jìn)行初步調(diào)節(jié),當(dāng)切割件以及膜層之間的相對位置調(diào)節(jié)好之后,可通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)切膜刀對膜層進(jìn)行切割。
作為優(yōu)選,所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向筒以及設(shè)置于導(dǎo)向筒內(nèi)并驅(qū)動(dòng)切膜刀沿著導(dǎo)向筒軸向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)件。本實(shí)用新型通過驅(qū)動(dòng)件帶動(dòng)切膜刀移動(dòng),為了提高切割方向的準(zhǔn)確性,進(jìn)行往復(fù)移動(dòng)時(shí),切膜刀伴隨驅(qū)動(dòng)件沿著導(dǎo)向筒軸向方向移動(dòng)。
本實(shí)用新型中驅(qū)動(dòng)件的結(jié)構(gòu)形式也可以有多種結(jié)構(gòu)形式,作為優(yōu)選,所述驅(qū)動(dòng)件為外周與導(dǎo)向筒內(nèi)壁滑動(dòng)連接的活塞,或?yàn)橐欢伺c導(dǎo)向筒內(nèi)壁固定連接且另一端與切膜刀連接的伸縮彈簧。
本實(shí)用新型中驅(qū)動(dòng)活塞作往復(fù)移動(dòng)的方式有多種,為了使得切膜的深度得到準(zhǔn)確的控制,作為優(yōu)選,所述導(dǎo)向筒的一端封閉,所述活塞與導(dǎo)向筒的封閉端之間形成氣壓室,所述導(dǎo)向筒的封閉端端口上可以設(shè)有供氣體進(jìn)入氣壓室內(nèi)的進(jìn)氣口。本實(shí)用新型可以向氣壓室中通入一定體積的氣體,當(dāng)?shù)额^與膜層接觸時(shí),膜層與刀頭之間將產(chǎn)生相互擠壓的作用力,此時(shí)帶動(dòng)切膜刀和活塞擠壓該氣壓室,使得氣壓室內(nèi)的氣壓升高,當(dāng)該氣壓達(dá)到一預(yù)先設(shè)定的氣壓值時(shí),上述膜層與刀頭之間所產(chǎn)生的相互擠壓的作用力可以和氣壓室對活塞所產(chǎn)生的作用力相等,從而活塞和其上的切膜刀保持平衡,這時(shí)開始切膜操作,既可以實(shí)現(xiàn)膜層的切割,同時(shí)也可以避免切膜刀的向下的作用力過大而損壞基板。因此本實(shí)用新型可以通過預(yù)先設(shè)定某一氣壓值的大小,從而間接地控制切膜刀切膜時(shí)對膜層的壓力大小,從而保證切膜刀在不損害膜層的情況下,對膜層的膜層進(jìn)行精準(zhǔn)的切膜處理。
本實(shí)用新型還可以通過設(shè)置伸縮彈簧的壓縮程度來控制刀頭與膜層之間的接觸情況。
作為優(yōu)選,所述膜層切割裝置還包括:與所述支架結(jié)構(gòu)連接的底座;滑動(dòng)設(shè)置于底座上且用于支撐膜層的膜層載板。
本實(shí)用新型使用時(shí),可以將膜層放置于膜層載板上,由于膜層載板滑動(dòng)設(shè)置于底座上,因此本實(shí)用新型還可以通過調(diào)節(jié)膜層載板在底座上的位置來實(shí)現(xiàn)調(diào)整膜層與切割件之間的相對位置。
本實(shí)用新型中膜層載板與底座之間的滑動(dòng)配合方式有多種,作為優(yōu)選,所述底座上設(shè)有滑軌,所述膜層載板上設(shè)有與滑軌相配合的滑槽。
作為優(yōu)選,所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。通過三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),使得切割件在三維方向上發(fā)生往復(fù)移動(dòng),便于調(diào)整切割件與膜層之間的相對位置。本實(shí)用新型中三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式可以有多種,例如本實(shí)用新型中支架結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)豎直布置的支撐桿,三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于兩個(gè)支撐桿上并可沿著兩個(gè)支撐桿在豎直方向上運(yùn)動(dòng)的三維運(yùn)動(dòng)框架,在三維運(yùn)動(dòng)框架上設(shè)置可在三維運(yùn)動(dòng)框架上作水平方向移動(dòng)、并用于安裝切割件的安裝框架,三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí),通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)三維運(yùn)動(dòng)框架進(jìn)行豎直方向運(yùn)動(dòng)或是驅(qū)動(dòng)安裝框架進(jìn)行水平方向運(yùn)動(dòng),即可實(shí)現(xiàn)對切割件運(yùn)動(dòng)方向的調(diào)節(jié)控制;本實(shí)用新型中支架結(jié)構(gòu)還可以設(shè)置成包括有四個(gè)豎直布置的支撐桿,四個(gè)豎直布置的支撐桿分別位于四邊形的四個(gè)角上,在兩兩組合的支撐桿上設(shè)置上述三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。因此本實(shí)用新型中的三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以有多種結(jié)構(gòu)形式,可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)切割件進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)均可。
為了防止每次切膜后,膜層碎屑對刀頭造成污染,作為優(yōu)選,所述膜層切割裝置還包括用于清理切割碎屑的氣體吹掃裝置。在切膜開始后,開啟氣體吹掃裝置,對切膜刀的位置進(jìn)行吹掃,吹掃方向可以為朝向切膜的方向,以便于保證已劃區(qū)域的干凈,減少碎屑對測量精度的影響。
為了防止氣體吹掃裝置中的吹掃氣體影響膜層的性質(zhì),作為優(yōu)選,所述氣體吹掃裝置中的吹掃氣體為氮?dú)夂投栊詺怏w中的至少一種。
作為優(yōu)選,所述膜層切割裝置還包括安裝于底座上的控制按鈕??刂瓢粹o與用于控制本實(shí)用新型的處理器的端口連接,進(jìn)行操作時(shí),可以直接通過控制按鈕進(jìn)相應(yīng)的操作。
切膜時(shí),為了防止膜層的位置發(fā)生移動(dòng)而影響切割的準(zhǔn)確度,作為優(yōu)選,所述膜層載板上開設(shè)有多個(gè)真空吸附孔。本實(shí)用新型將膜層載板與真空泵連接后,真空吸附孔產(chǎn)生真空吸力,通過真空吸力將帶有膜層的基板吸附固定于膜層載板上。本實(shí)用新型中設(shè)置多個(gè)真空吸附孔,還可以同時(shí)吸附固定多個(gè)膜層,保證這些膜層在切膜處理的過程中不發(fā)生移動(dòng)。
作為優(yōu)選,所述切割件為多個(gè)。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)對具有相同寬度切痕要求的多組膜層進(jìn)行批量的切膜處理外,還可以對具有不同寬度的膜層切痕要求的多組膜層進(jìn)行批量的切膜處理,具體的,切割件可以包括多個(gè),并且該多個(gè)切割件中至少包括兩個(gè)具有不同的寬度的切膜刀,多個(gè)切膜刀中的每個(gè)都可以相對于其他切膜刀進(jìn)行單獨(dú)的移動(dòng)控制。當(dāng)需要不同寬度的膜層切痕時(shí),無需更換切膜刀的刀頭,直接控制多組具有不同寬度的切膜刀一起工作,分別對多組膜層進(jìn)行切膜處理,從而實(shí)現(xiàn)同時(shí)切出多個(gè)具有不同寬度切痕的膜層。當(dāng)然,也可以單獨(dú)控制多個(gè)切膜刀中的一個(gè)切膜刀處于切膜初始位置,而其他的切膜刀處于比該初始位置偏高的位置,使得處于初始位置的切膜刀單獨(dú)對多組膜層進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)同時(shí)處理多個(gè)具有相同切膜要求的膜層,或者是通過多個(gè)相同參數(shù)的切膜刀同時(shí)切膜來實(shí)現(xiàn)上述效果。
作為進(jìn)一步優(yōu)選,所述切膜刀的材質(zhì)為白塑鋼。
作為優(yōu)選,所述切膜刀的切割端面平齊。在不損傷膜層下面的膜層載板的前提下,增加切膜的平整度。
為了延長切膜刀的使用壽命,作為優(yōu)選,所述切膜刀刀頭的外表面設(shè)有多個(gè)撕裂刻痕,多個(gè)撕裂刻痕呈階梯布置。該撕裂刻痕有助于將刀頭最外部分掰掉,從而形成一個(gè)新的刀頭,只要重新調(diào)節(jié)刀頭的垂直位置就可以。
為了進(jìn)一步地防止切膜刀與膜層之間的壓力過大,而導(dǎo)致基板碎裂的情況發(fā)生,作為優(yōu)選,還包括用于感知驅(qū)動(dòng)件壓力大小的壓力感應(yīng)裝置。壓力感應(yīng)裝置與驅(qū)動(dòng)件相連接,感應(yīng)驅(qū)動(dòng)件的壓力大小,本實(shí)用新型中壓力感應(yīng)裝置可以為壓力傳感器,本實(shí)用新型將用于感應(yīng)切膜刀的位置移動(dòng)程度和膜層所受到的壓力,具體可以通過壓力感應(yīng)裝置的表針和刻度等設(shè)計(jì)表現(xiàn)出來,通過壓力感應(yīng)裝置感知的數(shù)據(jù),及時(shí)控制驅(qū)動(dòng)件的壓力大小。
當(dāng)切膜刀沿著導(dǎo)向筒的軸向方向運(yùn)動(dòng)時(shí),為了提高切膜刀運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。作為優(yōu)選,所述刀柄與導(dǎo)向筒之間設(shè)有用于將刀柄與導(dǎo)向筒滑動(dòng)連接的固定件。該固定件的結(jié)構(gòu)可以有多種,例如固定件可以由設(shè)置于導(dǎo)向筒內(nèi)的滑槽以及設(shè)置在刀柄上并與滑槽滑動(dòng)配合的滑塊組成,或者固定件由設(shè)置在刀柄上的齒輪結(jié)構(gòu)和導(dǎo)向筒上對應(yīng)設(shè)置的輪槽結(jié)構(gòu)組成。
本實(shí)用新型還提供了一種膜層厚度測量系統(tǒng),所述膜層厚度測量系統(tǒng)包括膜層厚度測量裝置、上述的膜層切割裝置,及位于膜層厚度測量裝置與膜層切割裝置之間的傳送裝置。
作為優(yōu)選,所述傳送裝置為傳送帶或者機(jī)械傳送手臂。
作為優(yōu)選,所述膜層厚度測量裝置為臺(tái)階儀。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:
(1)本實(shí)用新型的膜層切割裝置通過切割件對待測量膜層的某處進(jìn)行切割,在膜層上得到用于測量膜層厚度的切割口,通過對測量口進(jìn)行測量,即可計(jì)算得出膜層的厚度大小數(shù)值,本實(shí)用新型操作方便,結(jié)構(gòu)簡單;
(2)本實(shí)用新型的膜層切割裝置可以對多個(gè)待測量膜層進(jìn)行批量切割,大大提高了切割效率,并且本實(shí)用新型不會(huì)造成膜層切割口上殘留外部物質(zhì)的現(xiàn)象發(fā)生,所以當(dāng)需要微納尺寸膜層進(jìn)行切割時(shí),本實(shí)用新型可以對微納尺寸膜層進(jìn)行高效準(zhǔn)確的切割,不會(huì)造成微納尺寸膜的污染,提高了膜層厚度的測量準(zhǔn)確度;
(3)本實(shí)用新型的膜層切割裝置可以單獨(dú)運(yùn)用,也可以與其他裝置聯(lián)用,因此本實(shí)用新型的適用范圍較廣;
(4)本實(shí)用新型的膜層切割裝置與其他裝置聯(lián)合設(shè)置得到本實(shí)用新型的膜層厚度測量系統(tǒng),在該膜層厚度測量系統(tǒng)中將經(jīng)由本實(shí)用新型膜層切割裝置對待測試的膜層進(jìn)行切割之后,通過傳送裝置將切割之后的膜層傳送至膜層厚度測量裝置,通過膜層厚度測量裝置對切割口處的厚度進(jìn)行測量,最后通過相應(yīng)計(jì)算即可得出膜層的厚度大小,其操作方便,而且可以對膜層進(jìn)行切割和測量的連續(xù)性操作,大大加快了膜層厚度測量的速度,并且可以對批量性的待測試膜層進(jìn)行連續(xù)性的逐一測量或是同時(shí)對批量性的待測量膜層進(jìn)行測量,大大提高了膜層厚度的測量效率。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型膜層切割裝置第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型膜層切割裝置第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型中切割件第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型中切割件第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型中刀頭的第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本實(shí)用新型中刀頭的第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的詳細(xì)說明如下,但不因具體的實(shí)施例限制本實(shí)用新型。
如圖1所示,本實(shí)用新型的膜層切割裝置包括:支架結(jié)構(gòu)1;安裝于支架結(jié)構(gòu)1上的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6;至少一個(gè)安裝于運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6上的切割件2;與運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6連接且用于驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6的驅(qū)動(dòng)裝置(圖1中未顯示)。
該膜層切割裝置中運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6的結(jié)構(gòu)形式有多種,采用現(xiàn)有技術(shù)中的多種運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式均可,例如可以將運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6設(shè)置為三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),并且三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式也可以有多種形式,可參見圖1和圖2所示的兩種三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的實(shí)施方式,在圖1所示的實(shí)施方式中,三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在支架結(jié)構(gòu)1上進(jìn)行水平方向或是豎直方向上的運(yùn)動(dòng);圖2所示的實(shí)施方式,三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)除了可以在支架上進(jìn)行水平方向或豎直方向移動(dòng)以外,還可以從支架的一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)。
如圖1和圖2所示,本實(shí)用新型膜層切割裝置還包括與支架結(jié)構(gòu)1連接的底座11,及滑動(dòng)設(shè)置于底座11上且用于支撐膜層3的膜層載板4。使用時(shí),可以將膜層3放置于膜層載板4上,由于膜層載板4滑動(dòng)設(shè)置于底座11上,因此除了可以通過運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6來調(diào)整膜層3與切割件2之間的相對位置以外,還可以通過調(diào)節(jié)膜層載板4在底座11上的位置來實(shí)現(xiàn)調(diào)整膜層3與切割件2之間的相對位置。膜層載板4在底座11上的滑動(dòng)設(shè)置方式有多種,本實(shí)施例中在底座11上設(shè)有滑軌111,膜層載板4上設(shè)有與滑軌111相配合的滑槽(圖1和圖2中均未顯示)。
本實(shí)用新型中切割件的結(jié)構(gòu)形式可以有多種,切割件對膜層進(jìn)行切割時(shí),可以直接通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)切割件對膜層的切割,為了確保切割的可控性和精準(zhǔn)度,如圖1至圖4所示,本實(shí)用新型中切割件2包括:用于切割膜層3的切膜刀21;用于驅(qū)動(dòng)切膜刀21相對于膜層3作往復(fù)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)22。首先通過運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6對切割件2與膜層3之間的相對位置進(jìn)行初步調(diào)節(jié),當(dāng)切割件2以及膜層3之間的相對位置調(diào)節(jié)好之后,可通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)22驅(qū)動(dòng)切膜刀21對膜層3進(jìn)行切割。
如圖3和圖4所示,本實(shí)用新型中切膜刀21包括刀柄211和刀頭212,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)22包括導(dǎo)向筒221以及設(shè)置于導(dǎo)向筒221內(nèi)并驅(qū)動(dòng)切膜刀21沿著導(dǎo)向筒221軸向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)件。本實(shí)用新型通過驅(qū)動(dòng)件帶動(dòng)切膜刀21作往復(fù)移動(dòng),為了確保切割方向的準(zhǔn)確性,進(jìn)行往復(fù)移動(dòng)時(shí),切膜刀21伴隨驅(qū)動(dòng)件沿著導(dǎo)向筒221的方向移動(dòng)。刀柄211與導(dǎo)向筒221之間設(shè)有用于將刀柄211與導(dǎo)向筒221滑動(dòng)連接的固定件。該固定件的結(jié)構(gòu)可以有多種,例如固定件可以由設(shè)置于導(dǎo)向筒221內(nèi)的滑槽以及設(shè)置在刀柄211上并與滑槽滑動(dòng)配合的滑塊組成,或者固定件由設(shè)置在刀柄211上的齒輪結(jié)構(gòu)和導(dǎo)向筒221上對應(yīng)設(shè)置的輪槽結(jié)構(gòu)組成。
本實(shí)用新型中驅(qū)動(dòng)件的結(jié)構(gòu)形式也可以多種,例如本實(shí)用新型中驅(qū)動(dòng)件的第一種實(shí)施方式,如圖3所示,本實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)件為外周與導(dǎo)向筒221內(nèi)壁滑動(dòng)連接的活塞222。本實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)活塞222作往復(fù)移動(dòng)的方式有多種,為了使得切膜的深度得到準(zhǔn)確的控制,導(dǎo)向筒221的一端封閉,活塞222與導(dǎo)向筒221的封閉端之間形成氣壓室223,導(dǎo)向筒221的封閉端端口上設(shè)有供氣體進(jìn)入氣壓室223內(nèi)的進(jìn)氣口224。本實(shí)用新型可以向氣壓室223中通入一定體積的氣體,當(dāng)?shù)额^212與膜層3接觸時(shí),膜層3與刀頭212之間將發(fā)生相互擠壓作用力,此時(shí)帶動(dòng)刀柄211和活塞222擠壓該氣壓室223,使得氣壓室223內(nèi)的氣壓升高,當(dāng)該氣壓達(dá)到一預(yù)先設(shè)定的氣壓值時(shí),開始切膜操作,因此本實(shí)用新型可以通過預(yù)先設(shè)定某一氣壓值的大小,可以間接地控制刀頭212切膜時(shí)對膜層的壓力大小,從而保證刀頭在不損害膜層3的基板的情況下,對膜層3進(jìn)行精準(zhǔn)的切膜處理。
本實(shí)用新型中驅(qū)動(dòng)件的第二種實(shí)施方式,如圖4所示,本實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)件為一端與導(dǎo)向筒223內(nèi)壁固定連接且另一端與切膜刀21連接的伸縮彈簧225。本實(shí)用新型還可以通過設(shè)置伸縮彈簧225的壓縮程度來控制刀頭212與膜層3之間的接觸情況。
本實(shí)用新型的膜層切割裝置中還包括用于感知驅(qū)動(dòng)件壓力大小的壓力感應(yīng)裝置(附圖中均未顯示)。壓力感應(yīng)裝置與驅(qū)動(dòng)件相連接,感應(yīng)驅(qū)動(dòng)件的壓力大小,本實(shí)用新型中壓力感應(yīng)裝置可以為壓力傳感器,本實(shí)用新型將用于感應(yīng)并刀柄211或刀頭212的位置移動(dòng)程度和膜層3所受到的壓力,具體可以通過壓力感應(yīng)裝置的表針和刻度等設(shè)計(jì)表現(xiàn)出來。
如圖5和圖6所示,本實(shí)用新型中刀頭212的縱向截面呈倒梯形。該種形狀的刀頭212可以防止切膜產(chǎn)生的碎屑重新回到切膜軌跡(槽狀結(jié)構(gòu))中。為了提高刀頭的耐磨性,刀頭212的材質(zhì)為塑料、鋼材或白塑鋼。一般情況下,刀頭212的材質(zhì)為白塑鋼,刀頭212的硬度至少要大于待切膜層上的膜層硬度。刀頭212的厚度為0.1~1mm,并且刀頭212的切割端面平齊,在不損傷膜層下面的膜層載板4的前提下,增加切膜的平整度。
為了延長刀頭212的使用壽命,刀頭212的外表面設(shè)有多個(gè)撕裂刻痕213,多個(gè)撕裂刻痕213呈階梯布置,并且撕裂刻痕213的布置形狀也有多種形式,例如圖5和圖6所示的結(jié)構(gòu)形式,該撕裂刻痕213有助于將刀頭212最外部分掰掉,從而形成一個(gè)新的刀頭212,只要重新調(diào)節(jié)刀頭212的垂直位置就可以。
為了防止每次切膜后,膜層碎屑對刀頭造成污染,本實(shí)用新型還包括用于清理切割碎屑的氣體吹掃裝置。在切膜開始后,開啟氣體吹掃裝置,對刀頭212的位置進(jìn)行吹掃,吹掃方向可以為朝向切膜的方向,便于保證已劃區(qū)域的干凈,減少碎屑對測量精度的影響。為了防止氣體吹掃裝置中的吹掃氣體影響膜層的性質(zhì),氣體吹掃裝置中的吹掃氣體為氮?dú)夂投栊詺怏w中的至少一種。
如圖1和圖2所示,本實(shí)用新型還包括安裝于底座11上的控制按鈕5??刂瓢粹o5與用于控制本實(shí)用新型的處理器的端口信號連接,進(jìn)行操作時(shí),可以直接通過控制按鈕5進(jìn)行相應(yīng)的操作。
本實(shí)用新型膜層切割裝置的原理為:
進(jìn)行操作時(shí),將帶有一層膜層或是多層膜層的基板放置于切割件2下方,需要切割膜層時(shí),由于切割件2安裝于運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6上,因此通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6移動(dòng)的時(shí)候,切割件2伴隨運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6一起移動(dòng),即通過運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6驅(qū)使切割件2對膜層的某處進(jìn)行切割,直至切割至基板處為止,此時(shí)在膜層的切割處形成一道切割口,然后測量并記錄該切割口內(nèi)部的基板裸露表面的第一高度和切割口外部的完整膜層的第二高度的高度差,從而得出該待測試厚度的膜層的實(shí)際厚度;當(dāng)在上述的待測試厚度膜層上再涂上另一層新的待測膜層之后,可以重復(fù)上述操作,測量并記錄第二次切割口內(nèi)部的基板裸露表面的第一高度和切割口外部的完整膜層的第三高度的高度差,從而得出該另一層新的待測試膜層和上述的一層待測試厚度的膜層的厚度大小,最后通過計(jì)算第一次切割口處與第二次切割口處的厚度差值,即可得到另一層新的待測膜層的厚度大小,以此類推,還可以測試得出多層膜層中的各層的膜層厚度大小。本實(shí)用新型的膜層切割裝置可以用于在對各個(gè)膜層的制作過程中,對各個(gè)膜層進(jìn)行切割膜層處理,然后對各個(gè)膜層的厚度進(jìn)行測量時(shí),通過上述過程依次進(jìn)行測定即可。
切膜時(shí),為了防止膜層3的位置發(fā)生移動(dòng)而影響切割的準(zhǔn)確度,如圖1和圖2所示,本實(shí)用新型中膜層載板4上開設(shè)有多個(gè)真空吸附孔41。本實(shí)用新型將膜層載板4與真空泵連接后,真空吸附孔41產(chǎn)生真空吸力,通過真空吸力將膜層3吸附固定于膜層載板4上。本實(shí)用新型中設(shè)置多個(gè)真空吸附孔41,還可以同時(shí)吸附固定多個(gè)器件膜層,保證這些器件膜層在切膜處理的過程中不發(fā)生移動(dòng)。
上述膜層切割裝置中的切割件2可以設(shè)置為多個(gè)。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)對具有相同寬度切痕要求的多組膜層進(jìn)行批量的切膜處理外,還可以對具有不同寬度的膜層切痕要求的多組膜層3進(jìn)行批量的切膜處理,具體的,切膜刀21可以包括多個(gè),并且該多個(gè)切膜刀21中至少包括兩個(gè)具有不同的寬度的切膜刀21,多個(gè)切膜刀21中的每個(gè)都可以相對于其他切膜刀21進(jìn)行單獨(dú)的移動(dòng)控制。當(dāng)需要不同寬度的膜層切痕時(shí),無需更換刀頭212,直接控制多組具有不同寬度的切膜刀21一起工作,分別對多組膜層3進(jìn)行切膜處理,從而實(shí)現(xiàn)同時(shí)切出多個(gè)具有不同寬度切痕的膜層3。當(dāng)然,也可以單獨(dú)控制多個(gè)切膜刀21中的一個(gè)刀頭212處于切膜初始位置,而其他的切膜刀21處于比該初始位置偏高的位置,僅使得處于初始位置的刀頭212單獨(dú)對多組膜層進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)同時(shí)處理多個(gè)具有相同切膜要求的膜層3,或者是通過多個(gè)相同參數(shù)的切膜刀21同時(shí)切膜來實(shí)現(xiàn)上述效果。
上述膜層切割裝置可以單獨(dú)應(yīng)用,為了提高工作效率,也可以應(yīng)用在膜層厚度測量系統(tǒng)中,該系統(tǒng)中包括膜層厚度測量裝置、上述的膜層切割裝置,及位于膜層厚度測量裝置與膜層切割裝置之間的傳送裝置。首先將待切膜的膜層在切膜裝置上完成切膜操作后,然后通過傳送裝置傳送至膜厚測量裝置中進(jìn)行膜層厚度的測量,經(jīng)由膜厚測量裝置測量之后,若還需繼續(xù)其他膜層的測量時(shí),可以繼續(xù)通過傳送裝置將涂有另一層新的待測試膜層的膜層傳送至膜層切割裝置處,重復(fù)上述膜層切割步驟即可。其中該系統(tǒng)中的傳送方式有多種,例如傳送帶或者機(jī)械傳送手臂,為了提高測量的精準(zhǔn)度,膜層厚度測量裝置可以采用臺(tái)階儀。使用上述膜層厚度測量系統(tǒng)對膜層厚度進(jìn)行測量時(shí),其操作方便,而且可以對膜層進(jìn)行切割和測量的連續(xù)性操作,大大加快了膜層厚度測量的速度,并且可以對批量性的待測量膜層進(jìn)行連續(xù)性的逐一測量或是同時(shí)對批量性的待測量膜層進(jìn)行測量,大大提高了膜層厚度的測量效率。