一种模拟蒸镀的试验装置和试验系统的制作方法

本发明涉及蒸镀技术领域，尤其涉及一种模拟蒸镀的试验装置和试验系统。

背景技术：

在oled(organiclight-emittingdiode,有机发光二极管)显示面板蒸镀过程中，通过真空蒸镀方式进行分子沉积，并通过金属掩膜版在待蒸镀基板上形成所需的图案(pattern)。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于，提供一种模拟蒸镀的试验装置和试验系统，用以解决相关技术中蒸镀时通过经验对磁板的吸附力进行调节使得对位不准确，以及通过蒸镀试验对磁板的吸附力进行调节浪费试验基板，增加成本的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种模拟蒸镀的试验装置，包括：支撑结构，通过所述支撑结构支撑的金属掩膜版和试验基板，所述试验基板可透光，所述支撑结构支撑在所述金属掩膜版和试验基板的边缘位置处；所述金属掩膜版设置在所述试验基板的下方，所述试验基板的上方还设置有磁板，所述磁板用于对所述金属掩膜版施加吸附力，以对所述试验基板进行支撑；所述金属掩膜版的下方设置有可移动发光组件，所述可移动发光组件用于模拟蒸镀线源，在移动过程中将所发出的线光源透过所述金属掩膜版上的开口照射到所述试验基板上；所述试验基板和所述磁板之间还设置有感光装置，所述感光装置用于对所述可移动发光组件在移动过程中将发出的线光源透过所述金属掩膜版上的开口照射到试验基板上形成的模拟图案的位置进行采集。

可选的，所述磁板包括多块电磁铁，所述多块电磁铁分布在所述试验基板上方的不同位置处；所述试验装置还包括电流调节装置，所述电流调节装置与所述多块电磁铁连接，所述电流调节装置用于对通入每一块所述电磁铁的电流进行调节，以对所述磁板作用在所述金属掩膜版上的吸附力进行调节。

可选的，所述金属掩膜版包括框架和多个子掩膜版，所述框架相对于所述试验基板固定，所述多个子掩膜版相对于所述框架的位置可调；所述试验装置还包括位置调节装置，所述位置调节装置与每个所述子掩膜版的两端连接，用于对作用在每个所述子掩膜版上的拉伸力进行调节，并带动每个所述子掩膜版沿其延伸方向以及与其延伸方向垂直的方向发生位移，对每个所述子掩膜版的位置进行调节。

可选的，所述支撑结构包括机台和设置在所述机台边缘的立柱，所述金属掩膜版和试验基板支撑在所述立柱上，所述机台包括一水平承载面，多个所述立柱的上端面所在的平面与所述水平承载面平行；所述可移动发光组件包括设置在所述水平承载面上的长条形壳体，以及设置在所述长条形壳体中的多个点光源，多个所述点光源沿所述长条形壳体的长度方向排列成长条形，所述长条形壳体上开设有与所述点光源一一对应的出光口，每个所述出光口的口径和倾角与所述蒸镀线源中的喷嘴的口径和倾角一致；所述长条形壳体与所述水平承载面滑动连接，且所述长条形壳体的滑动方向与所述长条形壳体的长度方向垂直。

可选的，所述感光装置为长条形ccd感光镜头；所述长条形ccd感光镜头的两端分别与设置在所述试验基板相对两侧的导轨滑动连接，所述长条形ccd感光镜头的扫描面积至少覆盖所述试验基板所在区域的面积。

可选的，还包括下垂检测模块，所述下垂检测模块用于对所述试验基板的下垂量进行检测。

可选的，所述试验基板为矩形；所述下垂检测模块包括至少5个激光测距仪，其中5个所述激光测距仪设置在所述金属掩膜版的下方，且分别与所述试验基板的中心和所述试验基板的对角线上靠近四个角的正对位置处。

第二方面，本发明实施例提供一种模拟蒸镀的试验系统，包括如上所述的模拟蒸镀的试验装置，以及控制装置；所述控制装置与所述感光装置电连接，所述控制装置用于对所述感光装置采集到的模拟图案的位置与待蒸镀图案位置进行比较，得到模拟图案与待蒸镀图案之间的偏移量，并根据所述偏移量对所述磁板作用于所述金属掩膜版上的吸附力进行调节。

可选的，所述磁板包括多块电磁铁，所述多块电磁铁分布在所述试验基板上方的不同位置处；所述试验装置还包括电流调节装置，所述电流调节装置与所述多块电磁铁连接；所述控制装置还与所述电流调节装置电连接，用于根据所述偏移量控制所述电流调节装置对通入每一块电磁铁的电流进行调节。

可选的，所述模拟蒸镀的试验装置还包括下垂检测模块；所述控制装置与所述下垂检测模块电连接，所述控制装置还用于根据所述下垂检测模块检测到的所述试验基板的下垂量，对所述磁板作用于所述金属掩膜版上的吸附力进行调节。

本发明实施例提供一种模拟蒸镀的试验装置和试验系统，通过在金属掩膜版的下方设置可移动发光组件，通过该可移动发光组件模拟蒸镀线源，根据光沿直线传播的原理，和蒸镀时气体分子直线运动的原理，能够对待蒸镀材料透过金属掩膜版上的开口蒸镀至试验基板上形成蒸镀图案进行模拟，而通过设置感光装置，通过感光装置对可移动发光组件在移动过程中发出的线光源透过金属掩膜版上的开口照射到试验基板上形成的模拟图案(即光斑)的位置进行采集，相当于对实际蒸镀图案的位置进行采集，通过对所采集到的模拟图案的位置和待蒸镀图案的位置进行匹配，可计算出所采集到的模拟图案和待蒸镀图案之间的偏移量，根据所获得的偏移量对磁板作用于金属掩膜版上的吸附力进行调节，与相关技术中通过经验调节高斯磁感应强度相比，能够提高对位准确性，与采用蒸镀试验来完成调节相比，试验基板23可重复使用，不会浪费试验基板，从而能够降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为相关技术提供的一种蒸镀装置的结构示意图；

图2为本发明的实施例提供的一种模拟蒸镀的试验装置的结构示意图；

图3为本发明的实施例提供的另一种模拟蒸镀的试验装置的结构示意图；

图4为本发明的实施例提供的另一种模拟蒸镀的试验装置的结构示意图；

图5为本发明的实施例提供的另一种模拟蒸镀的试验装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的图5的局部放大图；

图7为本发明实施例提供的另一种模拟蒸镀的试验装置的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的图7的局部放大图；

图9为本发明实施例提供的一种感光装置和基板连接的正面视图；

图10为本发明实施例提供的一种感光装置和基板连接的侧面视图；

图11为本发明实施例提供的一种感光装置和基板连接的仰视图；

图12为本发明实施例提供的一种模拟蒸镀的试验系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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发明和简化描述，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发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在利用金属掩膜版掩膜时，需要将金属掩膜版的图案与待蒸镀基板需要蒸镀的图案对准，现有的金属掩膜版通常包括框架和子掩膜版，在将框架和子掩膜版结合时需要使子掩膜版在框架上张紧后，将子掩膜版固定在框架上制成所需的金属掩膜版。

在采用上述制作好的金属掩膜版进行蒸镀的过程中，如图1所示，通常通过支撑结构21支撑在金属掩膜版22和待蒸镀基板23的边缘位置，对该金属掩膜版22和待蒸镀基板23进行支撑，金属掩膜版22设置在待蒸镀基板23的下方，在蒸镀时，蒸镀线源24位于金属掩膜版22的下方，并以扫描的方式将蒸镀材料透过金属掩膜版上的开口22蒸镀到待蒸镀基板23上，在待蒸镀基板23上形成蒸镀图案。

而在实际蒸镀过程中，金属掩膜版22在重力作用下会发生下垂，这就使得金属掩膜版22上的开口图案与待蒸镀基板23上需要蒸镀的图案难以对准，从而会影响待蒸镀材料蒸镀到待蒸镀基板23上的位置准确性。为了解决这一问题，目前，通常在待蒸镀基板23的上方设置磁板24，通过磁板24对位于待蒸镀基板23下方的金属掩膜版22施加吸附力，以对待蒸镀基板23进行支撑，以提高对位精度，从而改善蒸镀精度。

目前，在实际蒸镀前，需要在蒸镀机上根据蒸镀ppa(pixelpositionaccuracy，像素开口的位置精度)试验对磁板24的高斯磁感应强度进行调节，以改善蒸镀精度。调节完成后基本不会改变高斯磁感应强度。

而在对磁板24的高斯磁感应强度进行调节时，通常根据经验或者蒸镀试验来完成，根据经验难以提高对位准确性，而在采用蒸镀试验完成时会浪费试验基板，增加成本。

基于此，本发明的实施例提供了一种模拟蒸镀的试验装置2，参见图2，包括：支撑结构21，通过所述支撑结构21支撑的金属掩膜版22和试验基板23，该试验基板23可透光，该支撑结构21支撑在金属掩膜版22和试验基板23的边缘位置处；该金属掩膜版22设置在试验基板23的下方，该试验基板23的上方还设置有磁板24，磁板24用于对金属掩膜版22施加吸附力，以对试验基板23进行支撑；金属掩膜版22的下方设置有可移动发光组件25，该可移动发光组件25用于模拟蒸镀线源，在移动过程中将所发出的线光源透过金属掩膜版上的开口22照射到试验基板23上；该试验基板23和磁板24之间还设置有感光装置26，感光装置26用于对可移动发光组件25在移动过程中将发出的线光源透过金属掩膜版上的开口22照射到试验基板23上形成的模拟图案的位置进行采集。

本发明的实施例提供一种模拟蒸镀的试验装置2，通过在金属掩膜版22的下方设置可移动发光组件25，通过该可移动发光组件25模拟蒸镀线源，根据光沿直线传播的原理，和蒸镀时气体分子直线运动的原理，能够对待蒸镀材料透过金属掩膜版上的开口22蒸镀至试验基板23上形成蒸镀图案进行模拟，而通过设置感光装置26，通过感光装置对可移动发光组件25在移动过程中发出的线光源透过金属掩膜版上的开口22照射到试验基板23上形成的模拟图案(即光斑)的位置进行采集，相当于对实际蒸镀图案的位置进行采集，通过对所采集到的模拟图案的位置和待蒸镀图案的位置进行匹配，可计算出所采集到的模拟图案和待蒸镀图案之间的偏移量，根据所获得的偏移量对磁板24作用于金属掩膜版22上的吸附力进行调节，与相关技术中通过经验调节高斯磁感应强度相比，能够提高对位准确性，与采用蒸镀试验来完成调节相比，试验基板23可重复使用，不会浪费试验基板，从而能够降低成本。

另外，以上所获得的偏移量还可以作为金属掩膜版22的蒸镀ppa，根据蒸镀ppa的情况来为金属掩膜版22确定张网参数提供参考。

其中，需要说明的是，在实际应用中，目前通常采用整块磁板24对金属掩膜版22的吸附力进行控制，高斯磁感应强度仅限于整体调节。即可以通过调节磁板24与金属掩膜版22之间的距离来对金属掩膜版22的吸附力进行调节。

本发明的一实施例中，如图3所示，该磁板24包括多块电磁铁241，该多块电磁铁241分布在试验基板23上方的不同位置处；该试验装置2还包括电流调节装置242，该电流调节装置242与多块电磁铁241连接，用于对通入每一块电磁铁241的电流进行调节，以对磁板24作用在金属掩膜版22上的吸附力进行调节。

电磁铁是通电产生电磁的一种装置。在实际应用中，通过在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组，这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性。电磁铁所产生的磁场大小与电流大小、线圈圈数及中心的铁芯有关。在线圈圈数和中心的铁芯一定的情况下，通过改变电流大小，能够对电磁铁所产生的高斯磁感应强度进行调节。

在本发明实施例中，通过对通入每一块电磁铁的电流大小进行调节，即可对每一块电磁铁的高斯磁感应强度进行调节，从而能够对作用在金属掩膜版22不同位置处的吸附力进行调节，进而能够更好地对偏移量进行调节，提高蒸镀精度。

其中，该电流调节装置242可以为设置在电源和电磁铁241之间的电压调节器，通过电压调节器对电源的输出电压进行调节，以对通入电磁铁241的电流进行调节。

进一步地，该试验装置还可以包括设置在试验基板23和磁板24之间的冷却板(cooling板)，对蒸镀进行更好地模拟。

更进一步地，如图4所示，该试验装置还可以包括设置在磁板24上方的基板29等。基板29和磁板24连接，并可通过吊杆30吊在该试验基板23的上方。通过基板29能够对试验基板23进行调平，防止试验基板23倾斜，保证蒸镀过程中的成膜均匀性。

本发明的又一实施例中，参见图5和图6所示，该金属掩膜版22包括框架221和多个子掩膜版222，该框架221相对于该试验基板23固定，该多个子掩膜版222相对于该框架221的位置可调；该模拟蒸镀的试验装置还包括位置调节装置27，该位置调节装置27与每个子掩膜版222的两端连接，用于对作用在每个子掩膜版222上的拉伸力进行调节，并带动每个子掩膜版222沿其延伸方向以及与其延伸方向垂直的方向发生位移，对每个所述子掩膜版222的位置进行调节。

在本发明实施例中，在得出偏移量之后，通过位置调节装置27对所有或部分子掩膜版222的位置进行调节，并对作用在每个子掩膜版222上的拉伸力进行调节，能够对金属掩膜版22与试验基板23的位置进行调节，重新确定对位参数。从而能够提高对位准确性。在对位完成后，可以通过焊接或者其他定位方式将各个子掩膜版222与该金属掩膜版22的框架221进行固定。

其中，多个子掩膜版222相对于框架221的位置可调有两种情况，第一种情况下，为该金属掩膜版22制作过程中多个子掩膜版222和框架221未固定的情况，这时，位置调节装置27可以包括与每个子掩膜版222连接的夹持件，以及与该夹持件连接的驱动装置，通过该驱动装置驱动该夹持件带动每个子掩膜版222发生相向或相背运动，能够对作用在子掩膜版222的拉伸力进行调节，通过该驱动装置驱动该夹持件带动每个子掩膜版222沿其延伸方向以及与其延伸方向垂直的方向发生位移，就能够对子掩膜版222的位置进行调节。第二种情况下，为多个该子掩膜版222与该框架221之间活动连接的情况，这时，如图5和图6所示，位置调节装置27可以相对于框架221固定，通过位置调节装置27中的活动部件与每个该子掩膜版222连接，通过对活动部件的位置进行调节，对作用在每个该子掩膜版222上的拉伸力进行调节，以及对每个子掩膜版222的位置进行调节。

其中，需要说明的是，在第一种情况下，本发明实施例中所获得的偏移量可以作为金属掩膜版的蒸镀ppa，为金属掩膜版的张网参数提供参考。在第二种情况下，可以在每次蒸镀之前根据金属掩膜版的蒸镀ppa的情况，对金属掩膜版22进行微调，改善蒸镀效果。

其中，对该可移动发光组件25的具体结构不做限定，只要能够在移动过程中模拟蒸镀线源将所发出的线光源透过金属掩膜版上的开口22扫射到试验基板23上即可。

本发明的一实施例中，如图7和图8所示，该支撑结构21包括机台211和设置在机台211边缘的立柱212，该金属掩膜版22和试验基板23支撑在该立柱212上，该机台211包括一水平承载面，多个该立柱212的上端面所在的平面与该水平承载面平行；该可移动发光组件25包括设置在该水平承载面上的长条形壳体251，以及设置在长条形壳体251中的多个点光源，多个所述点光源沿长条形壳体251的长度方向排列成长条形，该长条形壳体251上开设有与点光源一一对应的出光口，每个出光口的口径和倾角与该蒸镀线源中的喷嘴的口径和倾角一致；该长条形壳体251与水平承载面滑动连接，且长条形壳体的滑动方向与长条形壳体251的长度方向(如图7中a所示方向)垂直。

在本发明实施例中，通过设置长条形壳体251，模拟蒸镀线源中的长条形坩埚，并将点光源设置在长条形壳体251中沿长条形壳体251的长度方向排列成长条形，并在该长条形壳体251上开设有与该点光源的位置一一对应的出光口，每个出光口的口径和倾角与蒸镀线源中的喷嘴的口径和倾角一致，能够对蒸镀线源进行模拟，通过将该长条形壳体251与该机台211的水平承载面滑动连接，且该长条形壳体251的滑动方向与该长条形壳体251的长度方向垂直，能够将所发出的线光源扫射到整个试验基板23上，在此过程中，通过模拟蒸镀线源，能够使该可移动发光组件25所发出的线光源透过金属掩膜版上的开口22照射到试验基板23上形成的模拟图案与实际蒸镀图案一致，从而能够根据偏移量对金属掩膜版22的下垂量进行很好地调节，直至该金属掩膜版22的下垂量符合要求为止。

其中，对该长条形壳体251与该机台211的水平承载面滑动连接的具体方式不做限定。

如图7和图8所示，可以在该机台211的水平承载面上设置导轨213，在长条形壳体251上设置与导轨213相匹配的滑槽，使长条形壳体251与该机台211的水平承载面滑动连接，也可以在该机台21的水平承载面上设置滑槽，在长条形壳体251上设置与滑槽相匹配的导轨，实现长条形壳体251与该机台211的水平承载面的滑动连接。

进一步地，该模拟蒸镀的试验装置还可以包括与该长条形壳体251连接的驱动装置，该驱动装置用于驱动该长条形壳体251相对于该机台21的水平承载面发生滑动。

其中，对该感光装置26不做具体限定，该感光装置26可以为任何能够将光信号转化成电信号的装置。

本发明的一实施例中，参见图9-图11，该感光装置26为长条形ccd(charge-coupleddevice，电荷耦合元件)感光镜头；所述长条形ccd感光镜头的两端分别与设置在试验基板23相对两侧的导轨291滑动连接，该长条形ccd感光镜头的扫描面积至少覆盖该试验基板23所在区域的面积。ccd感光镜头是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。

在本发明实施例中，采用ccd感光镜头以扫描的方式对光学影像(即可移动发光组件25在移动过程中将发出的线光源透过金属掩膜版上的开口22照射到试验基板23上形成的模拟图案(光斑))进行采集，并将其转换成数字信号输出，由于该长条形ccd感光镜头的扫描面积至少覆盖该试验基板23所在区域的面积，因此，能够获取可移动发光组件25在移动过程中将发出的线光源透过金属掩膜版上的开口22照射到试验基板23上形成的模拟图案(光斑)的位置。

其中，如图9-图11所示，设置在试验基板23相对两侧的导轨291可以为开设在基板29相对两侧的滑槽。这样一来，该长条形ccd感光镜头的两端可以通过滑动件与该滑槽配合连接，且由于基板29可作为参考对试验基板23和金属掩膜版22进行调平，因此，能够保持长条形ccd感光镜头的两端水平，从而能进一步提高图案采集效果。

其中，需要说明的是，该长条形ccd感光镜头的扫描方向与可移动发光组件25的滑动方向可以一致，也可以不一致，在此不做具体限定，只要该长条形ccd感光镜头能够对形成在试验基板23上的模拟图案的位置进行采集即可。

本发明的又一实施例中，如图7和图8所示，该模拟蒸镀的试验装置还包括下垂检测模块28，该下垂检测模块28用于对试验基板23的下垂量进行检测。

在本发明实施例中，由于金属掩膜版22位于试验基板23的下方，在磁板24的吸附力作用下对试验基板23进行支撑，因此，通过对试验基板23的下垂量进行检测，以试验基板23的下垂量为参考，能够更好地对磁板24作用在金属掩膜版22上的吸附力进行调节，提高对位准确性。

其中，对该下垂检测模块28的具体结构不做限定。

本发明的一实施例中，如图7所示，该试验基板23为矩形；该下垂检测模块28包括至少5个激光测距仪281，其中5个该激光测距仪281设置在该金属掩膜版22的下方，且分别与该试验基板23的中心和该试验基板23的对角线上靠近四个角的正对位置处。

这样一来，通过对该试验基板23的中心和该试验基板23的对角线上靠近四个角的下垂量进行检测，能够更准确地对施加在金属掩膜版22不同位置处的吸附力和/或拉伸力进行调节。

其中，可以如图8所示在机台211的水平承载台上设置凹槽214，将激光测距仪281嵌设在凹槽214内。

本发明的实施例提供一种模拟蒸镀的试验系统，参见图12，包括如上所述的模拟蒸镀的试验装置2，以及控制装置1；该控制装置1与该感光装置26电连接，该控制装置1用于对感光装置26采集到的模拟图案的位置与待蒸镀图案的位置进行比较，得到模拟图案与待蒸镀图案之间的偏移量，并根据偏移量对磁板24作用于金属掩膜版22上的吸附力进行调节。

本发明的实施例提供的模拟蒸镀的试验系统的有益效果与上述技术方案提供的模拟蒸镀的试验装置的有益效果相同，在此不再赘述。

其中，需要说明的是，在实际应用中，目前通常采用整块磁板24对金属掩膜版22的吸附力进行控制，高斯磁感应强度仅限于整体调节。即可以通过调节磁板24与金属掩膜版22之间的距离来对金属掩膜版22的吸附力进行调节。

本发明的一实施例中，如图12所示，该磁板24包括多块电磁铁241，该多块电磁铁241分布在该试验基板23上方的不同位置处；该试验装置还包括电流调节装置242，该电流调节装置242与该多块电磁铁241连接；该控制装置1还与该电流调节装置242电连接，用于根据偏移量控制该电流调节装置242对通入每一块电磁铁241的电流进行调节。

在本发明实施例中，该控制装置1通过控制电流调节装置242对通入每一块电磁铁241的电流进行调节，能够对每一块电磁铁241的高斯磁感应强度进行调节，从而能够对该磁板24作用于金属掩膜版22不同位置处的吸附力进行调节，进一步提高对位准确性。

本发明的又一实施例中，如图12所示，该模拟蒸镀的试验装置还包括下垂检测模块28；该控制装置1与下垂检测模块28电连接，该控制装置1还用于根据下垂检测模块28检测到的试验基板23的下垂量，对磁板24作用于金属掩膜版22上的吸附力进行调节。

在本发明实施例中，通过对试验基板23的下垂量进行检测，将试验基板23的下垂量作为参考，能够更好地对磁板进行控制，对磁板24作用于金属掩膜版上的吸附力进行更好地调节。

具体的，在检测到试验基板23的某一位置处的下垂量较大时，通过对与试验基板23正对位置处的电磁铁的高斯磁感应强度进行调节，使得该电磁铁的高斯磁感应强度增大，能够增大对该位置处的金属掩膜版22的吸附力，从而能够减小试验基板23在该位置处的下垂量，有利于进行针对性调节。

其中，该控制装置1可以为计算机。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。