基板搬送装置、系统及方法与流程

文档序号:15205479发布日期:2018-08-21 08:20阅读:207来源:国知局

本发明涉及显示屏技术领域,特别是涉及一种基板搬送装置、系统及方法。



背景技术:

oled(organiclight-emittingdiode,有机发光二极管)显示屏的蒸镀工序中通常需要若干腔室来完成,例如包括基板搬入腔室、掩膜腔室、蒸镀工艺腔室、基板搬出腔室、通道等。整个蒸镀设备线由于涉及到多次蒸镀工序,例如包括蒸镀hil(holeinjectlayer,空穴注入层)、蒸镀htl(holetransportlayer,空穴传输层)、蒸镀eml(emittingmateriallayer,有机发光层)等,因此整个蒸镀设备线的长度通常会达到100米以上。在整个蒸镀过程中,为了保证在蒸镀时使得基板与掩膜板的图形相对应,在将基板从前一个工艺腔室搬送至后一个工艺腔室的过程中需要对基板进行定位。传统的定位方式中,通常通过定位销等定位机构对基板进行定位,然而这种方式容易导致基板发生破碎的风险。



技术实现要素:

基于此,有必要针对传统定位方式容易导致基板发生破碎的问题,提供一种基板搬送装置、系统及方法。

一种基板搬送装置,受控制单元控制;所述基板搬送装置包括搬送单元、承载单元及摄像单元;所述控制单元分别与所述搬送单元、所述承载单元、所述摄像单元电连接;

所述承载单元用于接收由所述搬送单元搬送的来自第一个工艺腔室的基板;所述摄像单元用于对位于所述承载单元上的基板进行拍摄,并将拍摄的图像发送至所述控制单元;所述控制单元用于根据所述图像控制所述承载单元对所述基板进行定位调整,并控制所述搬送单元将定位完成后的所述基板搬送至第二个工艺腔室。

在其中一个实施例中,所述基板搬送装置还包括定位腔室;所述承载单元及所述摄像单元均位于所述定位腔室内,且所述摄像单元安装于所述定位腔室的顶部,并朝向所述定位腔室的底部。

在其中一个实施例中,所述摄像单元位于所述承载单元的上方。

在其中一个实施例中,所述定位腔室内还设有与所述控制单元电连接的移动机构;所述承载单元安装在所述移动机构上;

所述移动机构用于在所述控制单元的控制下,在所述承载单元接收到所述基板后带动所述承载单元由原始位置移动至所述摄像单元下方,并在所述基板被搬送至所述第二个工艺腔室后带动所述承载单元移动至所述原始位置;其中,所述摄像单元所处的位置位于所述原始位置与所述第二个工艺腔室之间。

在其中一个实施例中,所述基板上设有定位标记;并且,所述控制单元用于根据所述定位标记控制所述承载单元调整所述基板的状态以完成定位。

在其中一个实施例中,所述搬送单元为机械手。

一种基板搬送系统,包括控制单元及所述基板搬送装置;所述基板搬送装置受所述控制单元控制。

一种基板搬送方法,用于控制基板搬送装置运行;所述基板搬送装置包括搬送单元、承载单元及摄像单元;所述方法包括:

控制所述搬送单元将基板从第一个工艺腔室搬送至所述承载单元上;

控制所述摄像单元对位于所述承载单元上的基板进行拍摄,并接收来自所述摄像单元的图像;及

根据所述图像控制所述承载单元对所述基板进行定位调整,并控制所述搬送单元将定位完成后的所述基板搬送至第二个工艺腔室。

在其中一个实施例中,所述基板搬送装置还包括定位腔室,所述承载单元及所述摄像单元均位于所述定位腔室内,且所述摄像单元安装于所述腔室的顶部,并朝向所述定位腔室的底部。

在其中一个实施例中,所述定位腔室内还设有与所述控制单元电连接的移动机构;所述承载单元安装在所述移动机构上;

并且,在所述控制所述搬送单元将基板从第一个工艺腔室搬送至所述承载单元上的步骤与所述控制所述摄像单元对位于所述承载单元上的基板进行拍摄,并接收来自所述摄像单元的图像的步骤之间,所述方法还包括:

控制所述移动机构带动所述承载单元由原始位置移动至所述摄像单元下方;

在所述根据所述图像控制所述承载单元对所述基板进行定位调整,并控制所述搬送单元将定位完成后的所述基板搬送至第二个工艺腔室的步骤之后,所述方法还包括:

控制所述移动机构带动所述承载单元移动至所述原始位置。

上述基板搬送装置、系统及方法中,在承载单元接收到来自第一个工艺腔室的基板后,由摄像单元对基板进行拍摄,进而由控制单元根据由摄像单元拍摄的图像通过控制承载单元来对基板进行定位调整,并将定位完成后的基板通过搬送单元搬送至下一个工艺腔室(即第二个工艺腔室)。因此,该基板搬送装置、系统及方法在对基板进行定位调整时,基板的边缘不会接触到定位机构,从而可以避免传统定位方式中因基板边缘会接触到定位销等定位机构而发生破碎的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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实施例的附图。

图1为传统的蒸镀设备示意图;

图2为传统的蒸镀设备线示意图;

图3为一实施方式提供的基板搬送系统涉及的电路框图;

图4为图3所示实施方式的基板搬送系统中基板搬送装置的其中一个实施例在定位时的结构示意图;

图5为图4所示实施例的基板搬送装置在定位完成后的结构示意图;

图6为图3所示实施方式的基板搬送系统的其中一个实施例的电路框图;

图7为图6所示实施例的基板搬送装置在定位前的其中一种结构示意图;

图8为图7所示实施例的基板搬送装置在定位时的其中一种结构示意图;

图9为图7所示实施例的基板搬送装置在定位完成后的其中一种结构示意图;

图10为图7所示实施例的基板搬送装置在定位完成且承载单元又回到原始位置的结构示意图;

图11为另一实施方式提供的基板搬送方法的流程图;

图12为图11所示实施方式的基板搬送方法的其中一个实施例的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在传统的oled蒸镀工艺中,基板在机械手的搬运下会依次进入多个工艺腔室,以完成蒸镀工序。请参考图1,基板蒸镀工序涉及的腔室例如包括基板搬入腔室(loader)、掩膜腔室(maskstocker)、蒸镀工艺腔室(processchamber)、基板搬出腔室(un-loader)、通道(passage)等。在整个蒸镀设备线中,通常包括多个如图1所示的结构,以依次完成各道蒸镀工序,如图2所示,并且,整个蒸镀设备线的长度通常会达到100米。基于蒸镀设备线具有的上述特点,实际生产过程中,在将基板从前一个工艺腔室搬送至后一个工艺腔室的过程中需要对基板进行定位,以便于使得基板与掩膜板对准。在传统的定位方式中,通过设置若干将基板包围在内的定位销对基板进行定位,然而这种定位方式中,基板的边缘会接触到定位销,从而可能导致基板发生破碎的现象。

为了改善传统定位方式具有的上述缺陷,一实施方式提供了一种基板搬送系统,用于对基板进行定位。请参考图3、图4、图7,基板搬送系统包括基板搬送装置及控制单元100。基板搬送装置受控制单元100控制。其中,基板搬送装置可以位于相邻的两个工艺腔室之间,例如位于基板搬入腔室与掩膜腔室之间。可以理解的是,在整个蒸镀设备线中,可以在多组相邻两个工艺腔室之间分别设置一个基板搬送装置。

其中,控制单元100可以包括一个或一个以上控制器。控制器例如为plc(programmablelogiccontroller,可编程逻辑控制器)。需要说明的是,本实施方式中,可以由一个控制器来控制基板搬送装置内所有的机构运行,或者由不同的控制器分别控制基板搬送装置内不同的机构运行,且各控制器之间可以相互通信。

基板搬送装置包括搬送单元200、承载单元300及摄像单元400。控制单元100分别与搬送单元200、承载单元300、摄像单元400电连接。

其中,搬送单元200在控制单元100的控制下能够搬运基板700。具体地,搬送单元200例如为机械手或其他自动操作装置。

承载单元300用于接收由搬送单元200搬送的来自第一个工艺腔室的基板700。承载单元300还可以在控制单元100的控制下进行旋转等操作,以改变基板700的姿态。例如:承载单元300可以包括支撑平台及旋转机构,且支撑平台安装于旋转机构上。旋转机构可以采用传统的结构来实现,与控制单元100电连接,且旋转机构在控制单元100的控制下可以进行旋转,进而带动支撑平台旋转。支撑平台用于放置基板700,因此即可带动基板700进行相应旋转。承载单元300的具体实现方式不限于上述情况,只要能够承载基板700,且能够调节基板700的姿态即可。

需要说明的是,本实施方式涉及的基板700是指从前一个工艺腔室被搬送出来的在生产工序中处于一定状态的成品或半成品,因此基板700所包括的具体结构与前一个工艺腔室所进行的工序有关,例如:如果前一个工艺腔室用于蒸镀hil层,则从前一个工艺腔室出来的基板700包玻璃基板及覆盖于玻璃基板上的hil层。

摄像单元400用于对位于承载单元300上的基板700进行拍摄,并将拍摄的图像发送至控制单元100。摄像单元400例如包括相机,相机例如为ccd(charge-coupleddevice,电荷耦合元件)相机或cmos(complementarymetaloxidesemiconductor,互补金属氧化物半导体)相机。

控制单元100用于根据图像控制承载单元300对基板700进行定位调整,并控制搬送单元200将定位完成后的基板700搬送至第二个工艺腔室。其中,定位调整的目的在于使调整后的基板700进入下一道蒸镀工序中后,与掩膜板的图形恰好对准。例如:如果控制单元100通过摄像单元400拍摄的图像判断基板700在传送途中因误操作或其他因素沿逆时针方向旋转了第一角度,则控制单元100控制承载单元300沿顺时针方向旋转第一角度,从而使得基板700恢复到准确的姿态。另外,第一个工艺腔室、第二个工艺腔室仅代表相邻的两个工艺腔室,并不限制为是哪个具体的工艺腔室。

因此,本实施方式提供的上述基板搬送系统利用摄像单元400、控制单元100、承载单元300可对基板700进行定位调整,并且在定位调整的过程中,基板700的边缘不会接触到定位机构,从而可以避免传统定位方式中因基板边缘会接触到定位销等定位机构而发生破碎的现象。

在其中一个实施例中,请参考图4、上述基板搬送装置还包括定位腔室500。承载单元300及摄像单元400均位于定位腔室500内,且摄像单元400安装于定位腔室500的顶部,并朝向定位腔室500的底部。如果承载单元300位于摄像单元400的下方,则摄像单元400可以以俯视的角度对基板700进行拍摄。

其中,定位腔室500的两端通过通道分别可以到达第一个工艺腔室、第二个工艺腔室。具体地,定位腔室500面向第一个工艺腔室的一端、面向第二工艺腔室的一端可以为开口,即定位腔室500的两端直接与通道连通;或者,定位腔室500面向第一个工艺腔室的一端、面向第二工艺腔室的一端分别设有门体组件,且控制单元100用于控制门体组件打开或关闭。门体组件例如包括闸板阀。闸板阀在控制单元100的控制下即可实现打开和关闭功能。或者,门体组件也可以采用其他传统的能够自动打开或关闭的机械组件来实现,例如包括驱动单元、传动单元及门体,并且,控制单元100通过控制驱动单元使得传动单元带动门体打开或关闭。

可以理解的是,基板搬送装置不限于设置定位腔室500的一种情况,例如也可以直接在位于第一个工艺腔室和第二个工艺腔室之间的通道上设置承载单元300及摄像单元400,且摄像单元400通过支架等机械结构进行安装。

具体地,在基板搬送装置包括定位腔室500的前提下,定位腔室500内各结构的其中一种实现方式请参考图4。摄像单元400位于承载单元300的上方。具体地,摄像单元400包括两个相机,且两个相机分别位于承载单元300表面对角线的上方。

图4所示结构的定位实现原理为:搬送单元200将基板700从前一个工艺腔室(即第一个工艺腔室)搬送至承载单元300上。之后,摄像单元400开始对基板700进行摄像,并将拍摄的图像发送至控制单元100。控制单元100接收到来自摄像单元400的图像后,对图像进行分析,如果判断基板700与理想状态(即适用于下一道蒸镀工序的状态)相比发生了偏移,则控制承载单元300对基板700的姿态进行调整,以达到理想状态。承载单元300调整完毕,则控制单元100控制搬送单元200将基板700搬送至下一个工艺腔室(即第二个工艺腔室),请参考图5。

具体地,在基板搬送装置包括定位腔室500的前提下,定位腔室500内各结构的另一种实现方式请参考图6、图7。定位腔室500内还设有与控制单元100电连接的移动机构600。承载单元300安装在移动机构600上。

移动机构600可以使承载单元300在定位腔室500内进行移动。移动机构600的具体实现方式例如为:移动机构600包括伺服电机、同步带、安装在同步带上的多个滑座,其中,伺服电机与控制单元100电连接,承载单元300安装在相应的滑座上,如此,在控制单元100的控制下,伺服电机控制同步带运行,进而通过同步带上的滑座来带动承载单元300进行移动。

本实施例中,移动机构600用于在控制单元100的控制下,在承载单元300接收到基板700后带动承载单元300由原始位置移动至摄像单元400下方,并在基板700被搬送至第二个工艺腔室后带动承载单元300移动至原始位置。其中,摄像单元400所处的位置位于原始位置与第二个工艺腔室之间。换言之,原始位置靠近第一个工艺腔室,而摄像单元400靠近第二个工艺腔室。因此,承载单元300最初位于原始位置,便于接收来自第一个工艺腔室的基板700。而在定位完成后,由于承载单元300此时靠近第二个工艺腔室,从而便于搬送单元200将定位完成后的基板700搬送至第二个工艺腔室。

图7所示结构的定位实现原理为:承载单元300最初位于原始位置。控制单元100控制搬送单元200将来自第一个工艺腔室的基板700搬送至承载单元300上。之后,控制单元100控制移动机构600带动承载单元300移动至摄像单元400下方,再控制摄像单元400对基板700进行拍摄。当控制单元100接收到来自摄像单元400的图像后,对图像进行分析,如果判断基板700与理想状态(即适用于下一道蒸镀工序的状态)相比发生了偏移,则控制承载单元300对基板700的姿态进行调整,以达到理想状态,如图8所示。承载单元300调整完毕,控制单元100控制搬送单元200将基板700搬送至第二个工艺腔室,如图9所示。最后,控制单元100再控制移动机构600将承载单元300移动至原始位置,以接收下一个基板700,如图10所示。

在其中一个实施例中,基板700上设有定位标记。并且,控制单元100用于根据定位标记控制承载单元300调整基板700的状态以完成定位。本实施例中,通过设置定位标记,便于控制单元100直观检测出基板700发生的偏移,进而可以提高定位调整的速度。

可以理解的是,在其他实施例中,如果对定位的速度要求较低,基板700上也可以不设置定位标记,控制单元100可以直接对基板700的实际图像与标准图像进行对比,以识别出基板700发生的偏移。

另一实施方式提供了一种基板搬送方法,用于控制上述实施方式中的基板搬送装置运行。基板搬送装置包括搬送单元、承载单元及摄像单元。基板搬送装置的具体结构与上一实施方式相同,这里就不再赘述。

该基板搬送方法可以由上一实施方式中的控制单元100执行。请参考图11,该基板搬送方法包括以下内容。

步骤s100,控制搬送单元将基板从第一个工艺腔室搬送至承载单元上。

步骤s300,控制摄像单元对位于承载单元上的基板进行拍摄,并接收来自摄像单元的图像。

步骤s400,根据图像控制承载单元对基板进行定位调整,并控制搬送单元将定位完成后的基板搬送至第二个工艺腔室。

需要说明的是,本实施方式提供的基板搬送方法与上一实施方式中控制单元100的工作原理相同,这里就不再赘述。

因此,本实施方式提供的上述基板搬送方法利用摄像单元、控制单元、承载单元可对基板进行定位调整,并且在定位调整的过程中,基板的边缘不会接触到定位机构,从而可以避免传统定位方式中因基板边缘会接触到定位销等定位机构而发生破碎的现象。

在其中一个实施例中,基板搬送装置还包括定位腔室,承载单元及摄像单元均位于定位腔室内,且摄像单元安装于腔室的顶部,并朝向定位腔室的底部。

进一步地,定位腔室内还设有与控制单元电连接的移动机构。承载单元安装在移动机构上。

并且,请参考图12,在步骤s100与步骤s300之间,所述方法还包括:

步骤s200,控制移动机构带动承载单元由原始位置移动至摄像装置下方。

同时,在步骤s400之后,所述方法还包括:

步骤s500,控制移动机构带动承载单元移动至原始位置。

需要说明的是,本实施例提供的基板搬送方法与上一实施方式中图7至图10对应的控制单元100的工作原理相同,这里就不再赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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