一种高精度蒸镀用复合掩模板组件制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于显示面板制作行业，具体涉及一种应用于OLED显示面板制作过程中的蒸镀用掩模板的制作方法。
【背景技术】
[0002]由于有机电致发光二极管(Organic Light-Emitting D1de，0LED)同时具备自发光，不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异特性，被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。
[0003]OLED生产过程中最重要的一环节是将有机层按照驱动矩阵的要求蒸镀到基板上，形成关键的发光显示单元。OLED发光材料是一种固体材料，其高精度涂覆技术的发展是制约OLED产品化的关键。目前完成这一工作，主要采用真空沉积或真空热蒸发(VTE)的方法，其是将位于真空腔体内的有机物分子轻微加热(蒸发)，使得这些分子以薄膜的形式凝聚在温度较低的基板上。在这一过程中需要与OLED发光显示单元精度相适应的精密掩模板组件作为媒介。
[0004]图1所示为OLED发光材料的蒸镀示意图，蒸镀用掩模板组件2固定在承载台3上，掩模板2的上方设置有待沉积的基板1，加热真空腔中的有机材料蒸镀源4，受热的有机材料通过掩模板组件2上的通孔沉积在基板I上的特定位置。图2所示为现有蒸镀模板的结构示意图，掩模板由掩模框架22和设置在掩模框架22上若干掩模单元21共同构成，掩模单元21 —般为因瓦片材通过一定工艺制得。图3所示为现有技术中蒸镀用掩模板的制作示意图，将通过外部机构(图中未示出)绷紧的掩模单元21按一定顺序焊接到掩模框架22上。图4所示为现有技术中掩模单元21的机构示意图，掩模单元21包含蒸镀区211和非蒸镀区212，具体如图5所示(图5所示为图4中a区域放大示意图)，蒸镀区211由通孔阵列构成，非蒸镀区212无通孔结构;在掩模单元21的长度方向(即相对图4所示X方向)上，掩模单元21的两端延伸的设置有外部夹持端210，外部夹持端210可通过半刻的凹槽与掩模单元的非蒸镀区212连接。图6所示为掩模板外部夹持端与掩模单元非蒸镀区连接处的截面放大示意图，外部夹持端210与掩模板非蒸镀区212通过半刻的凹槽200连接，在实际应用过程中，外部夹持端210、凹槽200、掩模板非蒸镀区212是一体成型，凹槽200可通过蚀刻工艺、激光切割工艺等方式形成，凹槽的深度可根据实际应用进行调节。
[0005]以上所述掩模板组件在组装时，按一定规则通过外部夹持机构(图中未示出)夹持掩模单元的两端外部夹持端210并对掩模单元21进行绷拉，使得掩模单元21绷平且构成蒸镀区211的通孔处于特定的位置，然后将掩模单元21通过焊接固定在掩模框架22上，最后通过外力撕除各掩模单元21两端的外部夹持端210(在一些现有技术中，掩模单元两端的外部夹持端与掩模单元的非蒸镀区直接连接，不存在半刻的凹陷区域，如此，则通过激光切割或机械切割的方式去除掩模单元两端的外部夹持端)。
[0006]然而，以上现有技术还存在一个无法避免的技术问题，由于掩模单元21上的蒸镀区域211和非蒸镀区212具有完全不同的结构(如图5所示，蒸镀区域211为通孔阵列结构，非蒸镀区212为非通孔阵列结构)，掩模单元21在外部机构的绷拉(绷拉会使板面产生一定的变形)下，其表面上各区域的物理受力不均匀，故各区域的形变具有一定的差异，从而使得掩模单元上蒸镀区211上各用于沉积有机材料的通孔位置精度难以控制。而实际在OLED显示器的制作过程中，有机材料的蒸镀精度决定了最终产品的质量，鉴于此，业界一致致力于设计一种具有较为优异位置精度的掩模板组件。
【发明内容】
[0007]有鉴于此，本发明提供了一种金属掩模板组件组装设备，以更好的满足金属掩模板高精度组装的要求。
[0008]本发明所提供了一种金属掩模板组件组装设备，其包括:机台，所述机台作为所述金属掩模板组件组装设备的支撑基台；绷网组件，所述绷网组件固定安装在所述机台上，其上设置有若干夹持机构，所述金属掩模板侧边可通过所述绷网组件的夹持机构夹持并绷拉达到表面平整;掩模板载台，所述掩模板载台用于承载未经所述绷网组件绷拉的金属掩模板片材，所述掩模板载台包括掩模支撑板和支撑板驱动装置，所述掩模支撑板在所述支撑板驱动装置的驱动下可以在垂直方向上运动，从而调整所述掩模支撑板上表面相对所述绷网组件夹持面所在位置;掩模外框载台，所述掩模外框载台用于承载掩模外框，所述掩模外框用于固定所述金属掩模板，所述掩模外框载台能够调整所述掩模外框的的水平高度;运动导轨，所述运动导轨包括X轴导轨、Y轴导轨以及Z轴导轨，所述Y轴导轨直接或间接的固定安装在所述机台上，所述X轴导轨设置在所述Y轴导轨上，且可在所述Y轴导轨上进行Y轴方向的运动，所述Z轴导轨设置在所述X轴导轨上，所述Z轴导轨可以在X轴导轨上进行X轴方向的运动;激光焊接装置，所述激光焊接装置直接或间接安装在所述Z轴导轨上，可随Z轴导轨在所述X轴导轨、Y轴导轨上进行Χ、γ轴向的运动，也可以在Z轴导轨上做Z轴方向的运动，所述激光焊接装置包括一激光焊接头，所述金属掩模板通过所述激光焊接头发射的激光焊接固定在所述掩模外框上。
[0009]进一步，本发明的掩模外框载台包括:基架、调平机构以及外框承载板，所述基架由底板及设置在所述底板上的侧板构成，用于安装所述调平机构;所述调平机构由若干个垂直设置在所述基架底板上的电动执行器及设置在每个电动执行器上方的调平板构成;所述外框承载板设置在所述调平机构的调平板上方，通过配合调节所述调平机构的所述电动执行器可以调整所述外框承载板的水平位置，所述外框承载板用于直接承载所述掩模外框。
[0010]为了便于掩模外框的装载在所述掩模外框载台上，所述掩模外框载台还包括顶起机构，所述顶起机构由至少4个垂直设置在所述基架上的升降驱动装置与至少2个水平设置在所述升降驱动装置上方的顶板构成，所述顶板通过所述升降驱动装置的运动完成上升或下降动作，所述调平机构的外框承载板上表面设置有与所述顶起机构的顶板相适应的凹陷结构，使得所述顶板下降到最低点时，所述顶板的上表面不高于所述外框承载板的上表面。[0011 ]进一步，所述掩模外框载台还包括定位机构，所述定位机构由定位块及气缸组件构成，所述定位机构设置在所述外框承载板或所述顶起机构的顶板上，所述掩模外框通过所述定位机构定位在所述外框承载板上的确定位置，从而保证掩模板组件组装过程的稳定性。
[0012]为强化本发明金属掩模板组件组装设备的自动化程度，本发明所述金属掩模板组件组装设备还包括控制单元，所述控制单元用于控制所述绷网组件对所述金属掩模板的绷拉、所述运动导轨的运动路径、所述掩模板载台支撑板驱动装置动作、所述掩模外框载台的调整动作以及所述激光焊接装置的焊接方式。
[0013]进一步，本发明所涉及的绷网组件包括四组夹持机构以及用于安装夹持机构的安装座，所述安装座上设有安装轨道，所述夹持机构底部设置有运行滑块，所述四组夹持装置通过所述运行滑块安装于所述安装座的所述安装轨道上。
[0014]进一步，所述金属掩模板组件组装设备还包括横梁和X/Z轴平板，所述横梁通过设置在两端的滑块一安装在Y轴导轨上，所述X轴导轨安装在所述横梁上，所述X/Z轴平板通过滑块二安装在所述X轴导轨上，所述Z轴导轨安装在所述X/Z轴平板上，所述激光斜切装置的支撑机构通过滑块三安装在所述Z轴导轨上。
[0015]进一步，所述金属掩模板组件组装设备还包括Y轴导轨支撑，所述Y轴导轨支撑直接安装在所述机台上，所述Y轴导轨安装在所述Y轴导轨支撑上，所述Y轴导轨通过所述Y轴导轨支撑间接的固定安装在所述机台上。
[0016]为了便于监控掩模板开口的开口质量，所述金属掩模板组件组装设备还包括机器视觉组件及平整度测量组件，所述机器视觉组件及平整度测量组件安装在所述滑块三上。所述机器视觉组件用于抓取所述金属掩模板上开口的形貌并配合轨道运动测量掩模板上需测量区域的尺寸，所述机器视觉组件可以是高精度的CCD相机;所述平整度测量组件用于测量金属掩模板表面的平整状况，可以采用高精度的高度传感器作为平整度测量组件。
[0017]进一步，构成所述掩模板载台的所述支撑板驱动装置由电机驱动，电机通过丝杠驱动设置在所述支撑板驱动装置上方的所述掩模支撑板在垂直方向上运动。
[0018]进一步，构成所述掩模板载台的所述掩模支撑板上表面为玻璃平板，所述玻璃平板下部设置有光源，作为一种优选方式，玻璃平板为毛玻璃，设置在毛玻璃下方的光源为均匀分布的灯带。
[0019]进一步，本发明金属掩模板组件组装设备还设置有一边料切除机构，边料切除机构可以设置在滑块三上，受控制系统控制，以实现对焊接后的掩模组件的掩模外框的外围金属片材的切除，边料切除机构可以是激光切割头，也可以是可以实现金属片材切割的刀具。
[0020]进一步，所述金属掩模板组件组装设备还包括掩模外框上料机构，所述上料传送平台可在Y轴方向上运动，所述掩模外框放置在所述上料支撑平台上，