CN107219730B - 一种掩膜板装载系统及曝光机 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种掩膜板装载系统及曝光机，涉及显示装置技术领域，能够减少更换掩膜板的时间，提高更换掩膜板的效率。所述掩膜板装载系统包括：工作区和至少一个备用区，工作区设置有第一支撑台，备用区设置有第二支撑台；第一支撑台和第二支撑台均用于放置掩膜板；还包括传送单元，传送单元用于驱动第一支撑台和第二支撑台同时移动，以使第一支撑台移出工作区，且第二支撑台移入工作区；工作区的上方设置有第一装载单元，第一装载单元用于将工作区的掩膜板装载到曝光机的光照区。本发明用于掩膜板装载。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置技术领域，尤其涉及一种掩膜板装载系统及曝光机。
背景技术
掩膜板(Mask)也称为光掩膜板或光罩，是光刻工艺中不可或缺的一个部件。在TFT-LCD(thin film transistor-liquid crystal display，薄膜晶体管液晶显示器)生产过程中，曝光设备需要搭载掩膜板，对光线产生规则遮挡以保留有效曝光区域的光刻胶，从而在玻璃基板表面形成特定图案。现有技术中，不同产品一般需要不同的掩膜板，因而在生产不同产品时就需要更换掩膜板，而在更换掩膜板时，需要机械手臂先将工作区中使用完的掩膜板移出工作区，然后再将掩膜板堆放室中的待更换的掩膜板移入工作区，此过程需要较长时间，这样导致更换掩膜板的效率较差。
发明内容
本发明的实施例提供一种掩膜板装载系统及曝光机，能够减少更换掩膜板的时间，提高更换掩膜板的效率。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供一种掩膜板装载系统，包括：工作区和至少一个备用区，所述工作区设置有第一支撑台，所述备用区设置有第二支撑台；所述第一支撑台和所述第二支撑台均用于放置掩膜板；
还包括传送单元，所述传送单元用于驱动所述第一支撑台和所述第二支撑台同时移动，以使所述第一支撑台移出所述工作区，且所述第二支撑台移入所述工作区；
所述工作区的上方设置有第一装载单元，所述第一装载单元用于将所述工作区的掩膜板装载到曝光机的光照区。
可选的，所述传送单元包括第一导轨和第一驱动件；
所述第一支撑台和所述第二支撑台均设置在所述第一导轨上，且与所述第一导轨滑动连接；
所述第一驱动件可驱动所述第一支撑台和所述第二支撑台沿所述第一导轨同时移动。
可选的，所述第一支撑台和所述第二支撑台之间设置有连接单元，所述连接单元用于连接所述第一支撑台和所述第二支撑台，使得所述第一支撑台和所述第二支撑台之间保持预设间距。
可选的，所述连接单元包括弹性件和限位气缸；所述弹性件的两端分别连接在所述第一支撑台和所述第二支撑台相对的两个侧壁上；所述限位气缸的一端与所述两个侧壁中的一个连接，所述限位气缸的另一端与所述两个侧壁中的另一个侧壁抵靠。
可选的，所述第一支撑台和所述第二支撑台上均包括四个定位托台，四个所述定位托台分别分布在所述第一支撑台或所述第二支撑台的四角处，四个所述定位托台可支撑所述掩膜板，使得所述掩膜板的图案面悬空，且可阻挡所述掩膜板相对所述第一支撑台或所述第二支撑台移动。
可选的，所述第一装载单元包括第一抓取模块、第一预对准模块和第一吸附模块；
所述第一抓取模块用于从所述第一支撑台上抓取所述掩膜板，并移动至所述第一吸附模块的下表面处；
所述第一预对准模块用于将所述第一抓取单元抓取的掩膜板调整到第一预设位置处；
所述第一吸附模块用于将所述第一预设位置处的掩膜板吸附在其下表面上。
可选的，所述备用区的上方设置有第二装载单元，所述第二装载单元包括第二抓取模块、第二预对准模块和第二吸附模块；
所述第二抓取模块用于从所述第二支撑台上抓取所述掩膜板，并移动至所述第二吸附模块的下表面处；
所述第二预对准模块用于将所述第二抓取单元抓取的掩膜板调整到第二预设位置处；
所述第二吸附模块用于将所述第二预设位置处的掩膜板吸附在其下表面上。
可选的，所述第一吸附模块和所述第二吸附模块通过真空气体管道连通。
可选的，还包括第二导轨和第二驱动件；
所述第一装载单元的侧壁和所述第二装载单元的侧壁均滑动连接在所述第二导轨上；
所述第二驱动件驱动所述第一装载单元和所述第二装载单元沿所述第二导轨同时移动，以使所述第二装载单元上装载的掩膜板移动至所述曝光机的光照区。
另一方面，本发明实施例提供一种曝光机，包括上述任意一种所述的掩膜板装载系统。
本发明实施例提供的掩膜板装载系统及曝光机，所述掩膜板装载系统包括：工作区和至少一个备用区，工作区设置有第一支撑台，备用区设置有第二支撑台；第一支撑台和第二支撑台均用于放置掩膜板；还包括传送单元，传送单元用于驱动第一支撑台和第二支撑台同时移动，以使第一支撑台移出工作区，且第二支撑台移入工作区；工作区的上方设置有第一装载单元，第一装载单元用于将工作区的掩膜板装载到曝光机的光照区。相较于现有技术，本发明实施例提供的掩膜板装载系统通过在工作区的周围设置备用区，将待更换的掩膜板放置在备用区的第二支撑台上，利用传送单元同时移动位于工作区的第一支撑台上的使用完的掩膜板和位于备用区的第二支撑台上的待更换的掩膜板，使得使用完的掩膜板从工作区移出的动作和待更换的掩膜板移入工作区的动作同时进行，这样缩短了更换掩膜板的时间，提高了更换掩膜板的效率。
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的附图。
图1为本发明实施例提供的掩膜板装载系统结构示意图；
图2为本发明实施例提供的工作区和备用区结构示意图；
图3为本发明实施例提供的掩膜板装载系统结构俯视图；
图4为本发明实施例提供的掩膜板装载系统结构正视图；
图5为图4中A区域的放大图；
图6为本发明实施例提供的第一支撑台结构示意图；
图7为本发明实施例提供的第一支撑台结构俯视图；
图8为本发明实施例提供的第一装载单元和第二装载单元结构示意图；
图9为本发明实施例提供的第一装载单元和第二装载单元结构俯视图；
图10为本发明实施例提供的第一装载单元结构左视图；
图11为本发明实施例提供的掩膜板装载系统结构左视图；
图12为现有技术提供的曝光机结构示意图；
图13为本发明实施例提供的曝光机结构示意图。
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。
本发明实施例提供一种掩膜板装载系统，如图1至图11所示，包括：工作区11和至少一个备用区12，工作区11设置有第一支撑台13，备用区12设置有第二支撑台14；第一支撑台13和第二支撑台14均用于放置掩膜板15；还包括传送单元，所述传送单元用于驱动第一支撑台13和第二支撑台14同时移动，以使第一支撑台13移出工作区11，且第二支撑台14移入工作区11；工作区11的上方设置有第一装载单元16，第一装载单元16用于将工作区11的掩膜板15装载到曝光机的光照区。
本发明实施例对于备用区12的具体设置数量不做限定，参考图1和图2所示，在实际应用中，一般在工作区11的周围设置一个或两个备用区12即可。
第一支撑台13和第二支撑台14可以连接，也可以不连接，本发明实施例对此亦不做限定。较佳的，第一支撑台13和第二支撑台14连接，这样传送单元只需驱动第一支撑台13或第二支撑台14中一个移动，则另一个也会在带动下移动，从而方便传送单元的驱动连接。
参考图1所示，备用区12中的第二支撑台14上用于放置待更换的掩膜板15，所述待更换的掩膜板15可以是与工作区11中的第一支撑台13上的掩膜板15相同的掩膜板，这样可以防止工作区11中的掩膜板15出现问题或故障时，能够快速更换一个同样的掩膜板15，防止由于掩膜板15故障而导致的设备长时间宕机；或者，所述待更换的掩膜板15也可以是与工作区11中的第一支撑台13上的掩膜板15不同的掩膜板，即所述待更换的掩膜板15为下一个进行掩膜工作的待切换的掩膜板，这同样缩短了切换掩膜板15的时间，本发明实施例对此不做限定。
这样一来，相较于现有技术，本发明实施例提供的掩膜板装载系统通过在工作区的周围设置备用区，将待更换的掩膜板放置在备用区的第二支撑台上，利用传送单元同时移动位于工作区的第一支撑台上的使用完的掩膜板和位于备用区的第二支撑台上的待更换的掩膜板，使得使用完的掩膜板从工作区移出的动作和待更换的掩膜板移入工作区的动作同时进行，这样缩短了更换掩膜板的时间，提高了更换掩膜板的效率。
进一步的，参考图1、图3和图4所示，所述传送单元包括第一导轨17和第一驱动件；第一支撑台13和第二支撑台14均设置在第一导轨17上，且与第一导轨17滑动连接；所述第一驱动件可驱动第一支撑台13和第二支撑台14沿第一导轨17同时移动。
本发明实施例对于第一支撑台13和第二支撑台14的结构形状等均不做限定。示例的，如图1、图6和图7所示，第一支撑台13和第二支撑台14分别为两个条状的支撑结构，两个所述支撑结构分别滑动连接在第一导轨17的两条导轨上。
在实际应用中，所述第一驱动件可以为直线电机。
进一步的，参考图4和图5所示，第一支撑台13和第二支撑台14之间设置有连接单元，所述连接单元用于连接第一支撑台13和第二支撑台14，使得第一支撑台13和第二支撑台14之间保持预设间距。其中，所述预设间距为预先设置的间距，本领域技术人员可以根据实际情况进行设定，本发明实施例对此不做限定。
所述连接单元可以采用连接杆等硬性连接结构，也可以采用弹簧、限位气缸等柔性连接结构，本发明实施例对此亦不做限定。较佳的，所述连接单元采用弹簧、限位气缸等柔性连接结构，参考图4和图5所示，所述连接单元包括弹性件18和限位气缸；弹性件18的两端分别连接在第一支撑台13和第二支撑台14相对的两个侧壁上；所述限位气缸的一端与所述两个侧壁中的一个连接，所述限位气缸的另一端与所述两个侧壁中的另一个侧壁抵靠。这样可以保证在对第一支撑台13的位置进行微调时，而不影响到第二支撑台14的位置。其中，弹性件18一般为弹簧。
可选的，第一支撑台13和第二支撑台14的四角处均设置有光感传感器，所述光感传感器用于检测第一支撑台13和第二支撑台14的四角是否放置有掩膜板15。当掩膜板15放置在第一支撑台13或第二支撑台14上时，对应支撑台上的光感传感器有一个或多个检测出第一支撑台13或第二支撑台14上没有放置掩膜板15，则表示掩膜板15放置位置不当，可能发生了偏斜，需重新调整掩膜板15的放置位置，直到四个光感传感器均检测出其对应的支撑台上放置有掩膜板15为止。
需要说明的是，第一导轨17的两侧平行导轨的间距需与掩膜板15的宽度相同，在实际应用时，还可加装激光传感器来测量第一导轨17的两侧平行导轨的间距，用于保证掩膜板15的顺利传送。
进一步的，参考图6和图7所示，第一支撑台13和第二支撑台14上均包括四个定位托台19，四个定位托台19分别分布在第一支撑台13或第二支撑台14的四角处，四个定位托台19可支撑掩膜板15，使得掩膜板15的图案面悬空，且可阻挡掩膜板15相对第一支撑台13或第二支撑台14移动。参考图6所示，四个定位托台19均为双层托台，且定位托台19与掩膜板15具有相同的切角，这样可以有效防止掩膜板15由于震动而产生位置偏移。
可选的，第一装载单元16包括第一抓取模块、第一预对准模块和第一吸附模块；所述第一抓取模块用于从第一支撑台13上抓取掩膜板15，并移动至所述第一吸附模块的下表面处；所述第一预对准模块用于将所述第一抓取单元抓取的掩膜板15调整到第一预设位置处；所述第一吸附模块用于将所述第一预设位置处的掩膜板15吸附在其下表面上。其中，所述第一预设位置一般为对准曝光机的光照区的位置。
在实际应用中，掩膜板15的具体装载过程为：首先利用第一抓取模块的装载夹将位于工作区11的第一支撑台13上的掩膜板15抓取并移动至所述第一吸附模块的下表面处，然后利用所述第一预对准模块中的检测镜头检测掩膜板15的位置是否处于第一预设位置，如否，则利用所述第一预对准模块中的基准气缸20和推杆(pusher)21来调整掩膜板15的位置；所述第一吸附模块为一个吸附框结构，其下表面设置有多个真空吸附孔22，在调整好掩膜板15的位置后，利用真空吸附孔22将掩膜板15吸附在吸附框的下表面，至此，掩膜板15的装载过程完成。曝光时，光线可透过吸附框的中空部分，照射在掩膜板15和位于掩膜板15下方的玻璃基板上，掩膜板15可对部分光线进行遮挡以在玻璃基板上形成特定图案。
需要说明的是，第一装载单元16中各模块的具体结构均为现有技术，因而在此不作详述。
进一步的，备用区12的上方设置有第二装载单元23，第二装载单元23包括第二抓取模块、第二预对准模块和第二吸附模块；所述第二抓取模块用于从第二支撑台14上抓取掩膜板15，并移动至所述第二吸附模块的下表面处；所述第二预对准模块用于将所述第二抓取单元抓取的掩膜板15调整到第二预设位置处；所述第二吸附模块用于将所述第二预设位置处的掩膜板15吸附在其下表面上。第二装载单元23中各模块的结构和功能与第一装载单元16中各模块的结构和功能类似，且均为现有技术，因而此处不做赘述。
参考图8和图9所示，第二装载单元23为第一装载单元16的备用结构，可以在第一装载单元16出现故障时，快速顶替其工作，防止曝光设备长时间宕机。
在实际应用中，所述第一吸附模块和所述第二吸附模块可以通过真空气体管道24连通，利用一个真空系统即可向两个吸附模块提供真空气流，这样简化了第一装载单元16和第二装载单元23的结构，节省了成本。
进一步的，所述掩膜板装载系统还包括第二导轨25和第二驱动件；第一装载单元16的侧壁和第二装载单元23的侧壁均滑动连接在第二导轨25上；所述第二驱动件驱动第一装载单元16和第二装载单元23沿第二导轨25同时移动，以使第二装载单元23上装载的掩膜板15移动至所述曝光机的光照区。其中，所述第二驱动件一般为直线电机。通过设置第二导轨25和第二驱动件，可以在第一装载单元16出现故障时，利用第二驱动件驱动第一装载单元16移出曝光机的光照区，同时驱动第二装载单元23移入曝光机的光照区，完成装载单元的更换，防止曝光设备长时间宕机。
在实际应用中，第一装载单元16和第二装载单元23之间可通过弹簧进行连接，两者之间还可设置限位气缸来保持间距，这种柔性连接关系可保证在微调第一装载单元16的位置时，而不影响第二装载单元23的位置。
本发明实施例提供的掩膜板装载系统，包括：工作区和至少一个备用区，工作区设置有第一支撑台，备用区设置有第二支撑台；第一支撑台和第二支撑台均用于放置掩膜板；还包括传送单元，传送单元用于驱动第一支撑台和第二支撑台同时移动，以使第一支撑台移出工作区，且第二支撑台移入工作区；工作区的上方设置有第一装载单元，第一装载单元用于将工作区的掩膜板装载到曝光机的光照区。相较于现有技术，本发明实施例提供的掩膜板装载系统通过在工作区的周围设置备用区，将待更换的掩膜板放置在备用区的第二支撑台上，利用传送单元同时移动位于工作区的第一支撑台上的使用完的掩膜板和位于备用区的第二支撑台上的待更换的掩膜板，使得使用完的掩膜板从工作区移出的动作和待更换的掩膜板移入工作区的动作同时进行，这样缩短了更换掩膜板的时间，提高了更换掩膜板的效率。
本发明另一实施例提供一种曝光机，如图13所示，包括上述任意一种所述的掩膜板装载系统。
图12为现有技术的曝光机结构的俯视图，图13为本发明实施例中曝光机结构的俯视图。参考图12和图13所示，所述曝光机主要包括主平台(Main-stage)26、左平台(L-stage)27、右平台(R-stage)28、玻璃基板移动机器(Glass-robot)29，掩膜板移动机器(Mask-robot)30，掩膜板堆放室(Mask Stocker)31，灯室(Lamp House)32等结构。其中，玻璃基板移动机器29用于将玻璃基板33移动至主平台26、左平台27或右平台28上，掩膜板移动机器30用于将掩膜板堆放室31中的掩膜板15移动至位于主平台26、左平台27或右平台28上方的工作区11或备用区12。对比图1和图2可知，本发明实施例改变了原本位于掩膜板移动机器30左右两侧的掩膜板堆放室31和灯室32的位置，空出了掩膜板移动机器30左右两侧的空间，这样可以使掩膜板移动机器30有更广阔的移动空间，便于掩膜板移动机器30能够将掩膜板堆放室31中的掩膜板15移动到位于左平台27和/或右平台28上方的备用区12中。
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。
Claims (7)
1.一种掩膜板装载系统，其特征在于，包括：工作区和至少一个备用区，所述工作区设置有第一支撑台，所述备用区设置有第二支撑台；所述第一支撑台和所述第二支撑台均用于放置掩膜板；
还包括传送单元，所述传送单元用于驱动所述第一支撑台和所述第二支撑台同时移动，以使所述第一支撑台移出所述工作区，且所述第二支撑台移入所述工作区；
所述工作区的上方设置有第一装载单元，所述第一装载单元用于将所述工作区的掩膜板装载到曝光机的光照区；
所述传送单元包括第一导轨和第一驱动件；
所述第一支撑台和所述第二支撑台均设置在所述第一导轨上，且与所述第一导轨滑动连接；
所述第一驱动件可驱动所述第一支撑台和所述第二支撑台沿所述第一导轨同时移动；
所述第一支撑台和所述第二支撑台之间设置有连接单元，所述连接单元用于连接所述第一支撑台和所述第二支撑台，使得所述第一支撑台和所述第二支撑台之间保持预设间距；
所述连接单元包括弹性件和限位气缸；所述弹性件的两端分别连接在所述第一支撑台和所述第二支撑台相对的两个侧壁上；所述限位气缸的一端与所述两个侧壁中的一个连接，所述限位气缸的另一端与所述两个侧壁中的另一个侧壁抵靠。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一支撑台和所述第二支撑台上均包括四个定位托台，四个所述定位托台分别分布在所述第一支撑台或所述第二支撑台的四角处，四个所述定位托台可支撑所述掩膜板，使得所述掩膜板的图案面悬空，且可阻挡所述掩膜板相对所述第一支撑台或所述第二支撑台移动。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一装载单元包括第一抓取模块、第一预对准模块和第一吸附模块；
所述第一抓取模块用于从所述第一支撑台上抓取所述掩膜板，并移动至所述第一吸附模块的下表面处；
所述第一预对准模块用于将所述第一抓取模块抓取的掩膜板调整到第一预设位置处；
所述第一吸附模块用于将所述第一预设位置处的掩膜板吸附在其下表面上。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述备用区的上方设置有第二装载单元，所述第二装载单元包括第二抓取模块、第二预对准模块和第二吸附模块；
所述第二抓取模块用于从所述第二支撑台上抓取所述掩膜板，并移动至所述第二吸附模块的下表面处；
所述第二预对准模块用于将所述第二抓取模块抓取的掩膜板调整到第二预设位置处；
所述第二吸附模块用于将所述第二预设位置处的掩膜板吸附在其下表面上。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一吸附模块和所述第二吸附模块通过真空气体管道连通。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括第二导轨和第二驱动件；
所述第一装载单元的侧壁和所述第二装载单元的侧壁均滑动连接在所述第二导轨上；
所述第二驱动件驱动所述第一装载单元和所述第二装载单元沿所述第二导轨同时移动，以使所述第二装载单元上装载的掩膜板移动至所述曝光机的光照区。
7.一种曝光机，其特征在于，包括权利要求1至6中任意一项所述的掩膜板装载系统。
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