阅读说明：本技术 激光封装路径获取方法、激光封装方法以及激光封装系统 (Laser packaging path obtaining method, laser packaging method and laser packaging system ) 是由 冯智星 盛杰 于 2018-12-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种激光封装路径获取方法、激光封装方法以及激光封装系统,对封装单元先进行分组处理,然后在每个封装单元组内部以及封装单元组之间再进行封装路径规划,最后执行器运行规划完成的路径,直至全部待封装单元封装完毕。所述激光封装路径规划方法能够在小振镜视场的条件下封装大基板上多个待封装单元,能够灵活配置激光振镜个数,有效分配振镜,有利于减少振镜数量,降低设备成本,同时优化振镜与基板载台的运动路径,减少振镜移动次数和移动距离及基板的移动距离,节约生产时间,从而极大提高封装效率。(The invention provides a laser packaging path obtaining method, a laser packaging method and a laser packaging system. The laser packaging path planning method can be used for packaging a plurality of units to be packaged on the large substrate under the condition of a small galvanometer view field, the number of the laser galvanometers can be flexibly configured, the galvanometers are effectively distributed, the reduction of the number of the galvanometers is facilitated, the equipment cost is reduced, meanwhile, the movement path of the galvanometers and the substrate carrier is optimized, the moving times and the moving distance of the galvanometers and the moving distance of the substrate are reduced, the production time is saved, and therefore the packaging efficiency is greatly improved.)

激光封装路径获取方法、激光封装方法以及激光封装系统

技术领域

本发明涉及OLED封装技术领域，特别涉及一种激光封装路径获取方法、激光封装方法以及激光封装系统。

背景技术

近年来，OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)因具有自发光、结构简单、超轻薄、响应速度快、色彩对比度高、宽视角、低功耗及可实现柔性显示等优异特性，而在平板显示和照明领域的应用越来越广泛，发展非常迅速。OLED封装是生产OLED过程中非常重要的一道工艺步骤。对OLED器件而言，封装除了能够增强器件的机械强度外，更为重要的是可以隔离外部的氧气和水汽的渗入。若外部的水汽和氧气渗入OLED器件，则会造成器件内阴极氧化、脱膜、有机层结晶等效应，致使器件提前老化乃至损坏，常见的现象是器件中产生黑点、像素收缩(pixel shrinkage)和光强度衰减。因而封装OLED器件的制程技术，在整个OLED生产技术中占据关键性的重要地位。

目前已知的OLED器件封装技术主要有三类：UV胶封装、薄膜封装和激光封装。激光封装可以不用吸附剂和干燥剂，并且阻挡水汽和氧气的效果很好，是最先进的封装方式，它的基本原理是：在封装过程中，通过反射镜、透镜或光纤组成的光路系统，将激光器产生的光束聚焦于待封装区域，形成热作用区；在热作用区中的封装焊料被软化熔化而使得其上下两个玻璃基板粘合在一起，形成气密密封。激光封装，一般采用激光振镜，要对基板上很多个封装单元(待封装单元)进行激光扫描。

现有技术的振镜封装的方法中，振镜个数的配置比较固定，选择不够灵活。尤其是大基板、小型封装单元及振镜封装视场比较小的情况下，振镜的个数比较固定，只能在1和n中选择，其中n是由基板中一行的封装单元个数与振镜封装视场中一行的封装单元个数决定。配置1个振镜时，封装效率太低；配置n个振镜时，设备成本太高。

因此，开发一种可以根据需要在[1，n]之间任意选择配置振镜个数的激光封装路径规划方法是必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光封装路径获取方法、激光封装方法以及激光封装系统，以解决如何在激光封装中兼顾振镜封装效率与设备成本的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种激光封装路径获取方法，所述激光封装路径获取方法包括：

计算基板上各封装单元的第一拓扑结构；

根据激光封装所采用的振镜的参数调整所述第一拓扑结构得到各所述封装单元的第二拓扑结构；

根据所述第二拓扑结构，对所有所述封装单元进行分组，得到多个封装单元组；及

规划各所述封装单元组进行激光封装所采用的振镜及进行激光封装的顺序，以获取对基板上各所述封装单元进行激光封装的封装路径。

可选的，在所述激光封装路径获取方法中，对所有所述封装单元进行分组包括：

根据所述第二拓扑结构，对所有所述封装单元进行划分，形成多个封装单元行；

根据激光封装所采用的振镜的视场尺寸，对多个所述封装单元行中的封装单元进行划分，得到多个所述封装单元组并形成一个或多个封装单元组行。

可选的，在所述激光封装路径获取方法中，在规划各所述封装单元组进行激光封装所采用的振镜及进行激光封装的顺序之后，还包括：规划各所述封装单元组内的各所述封装单元进行激光封装的顺序。

可选的，在所述激光封装路径获取方法中，规划各所述封装单元组进行激光封装所采用的振镜及进行激光封装的顺序包括：

S41：获取基板上所有未分配振镜的各所述封装单元组的中心位置的Y坐标，其中，将最小的Y坐标记为Y_min；

S42：获取每一所述封装单元组行的中心位置的Y坐标，识别其中与Y_min相等的所述封装单元组行记为第一封装单元组行，将所述第一封装单元组行模拟移动至所述振镜操作的位置；

S43：在所述第一封装单元组行中，获取各所述封装单元组的中心位置的X坐标，其中，将最大的X坐标记为X_max；

S44：在所述第一封装单元组行中任取一封装单元组记为当前封装单元组，判断当前封装单元组的中心位置的X坐标是否在i号振镜的运动范围内，其中，1≤i≤n，n表示所采用的振镜的数量，n为大于等于2的整数；

S45：若所述当前封装单元组的中心位置的X坐标在i号振镜的运动范围内，则i号振镜视场中心位置等于所述当前封装单元组的中心位置，i号振镜中能够封装的封装单元数量等于当前封装单元组中封装单元的数量；若所述当前封装单元组的中心位置的X坐标不在i号振镜的运动范围内，则i号振镜视场中心位置等于i号振镜的运动范围的X坐标最小值X_min与安全距离的和，i号振镜中能封装的封装单元数量为零；

S46：判断所有振镜是否已被循环；

S47：若不是所有振镜已被循环，则返回S44；若所有振镜已被循环，则判断所述第一封装单元组行中各封装单元组是否完成所述激光封装路径规划；

S48：若不是所述第一封装单元组行中各封装单元组已被循环，则返回S43；若所述第一封装单元组行中各封装单元组已被循环，则判断所有封装单元组是否完成激光封装路径规划；

S49：若不是所有封装单元组已被循环，则返回S41；若所有封装单元组已被循环，则结束。

可选的，在所述激光封装路径获取方法中，规划各所述封装单元组内的各所述封装单元进行激光封装的顺序包括：对每一所述封装单元组内的多个封装单元进行“S”型自下向上的路径规划。

可选的，在所述激光封装路径获取方法中，计算基板上各封装单元的第一拓扑结构之前获取基板参数，根据所述基板参数计算封装单元的第一拓扑结构。

可选的，在所述激光封装路径获取方法中，所述基板参数包括基板尺寸、封装单元个数、封装单元尺寸以及封装单元中心位置坐标。

可选的，在所述激光封装路径获取方法中，所述振镜参数包括振镜视场尺寸、振镜运动范围、振镜安全距离、振镜平移参数以及振镜倍率。

可选的，在所述激光封装路径获取方法中，所述振镜安全距离为0.270m～0.280m。

本发明还提供一种激光封装方法，所述激光封装方法包括：

使用如上所述的激光封装路径获取方法，获取基板上各封装单元进行激光封装的封装路径；及

根据所述封装路径移动振镜和基板载台以对基板上各封装单元进行激光封装。

本发明还提供一种激光封装系统，所述激光封装系统包括：控制器与执行器，所述控制器用于根据如上所述的激光封装路径获取方法获取基板上各封装单元进行激光封装的封装路径，并提供给所述执行器；用于执行器用于根据所述封装路径对基板上各所述封装单元进行激光封装。

可选的，在所述激光封装系统中，所述执行器包括：激光器、振镜、龙门架、基板、基板载台以及导轨，其中，所述振镜设置在所述龙门架上，所述激光器发出激光通过所述振镜投射至位于所述基板上的封装单元上，所述基板位于所述基板载台上，所述基板载台位于所述导轨上且所述基板载台能够带动所述基板一起在所述导轨上沿所述导轨方向运动。

可选的，在所述激光封装系统中，所述激光封装系统为多振镜式激光封装系统，所述龙门架上设有多个振镜且多个所述振镜间具有一定的安全距离。

可选的，在所述激光封装系统中，所述振镜沿所述龙门架设置的方向定为X方向，与所述X方向垂直的方向定为Y方向，其中，多个所述振镜的Y坐标一致，且所述振镜能够在所述X方向上同时运动，所述导轨沿所述Y方向铺设。

在本发明提供的激光封装路径获取方法、激光封装方法以及激光封装系统中，计算基板上各封装单元的第一拓扑结构；根据激光封装所采用的振镜的参数调整所述第一拓扑结构得到各所述封装单元的第二拓扑结构；根据所述第二拓扑结构，对所有所述封装单元进行分组，得到多个封装单元组；及规划各所述封装单元组进行激光封装所采用的振镜及进行激光封装的顺序，以获取对基板上各所述封装单元进行激光封装的封装路径，由此能够在小激光振镜视场的条件下封装大基板上多个待封装单元，能够灵活配置振镜个数，有效分配振镜，有利于减少振镜数量，降低设备成本，同时优化振镜与基板载台的运动路径，减少振镜移动次数和移动距离及基板的移动距离，节约生产时间，从而极大提高封装效率。

附图说明

图1是本发明实施例的激光封装路径获取方法流程示意图；

图2是本发明实施例的对封装单元进行分组后的示意图；

图3是本发明实施例的规划各封装单元组进行激光封装所采用的振镜及进行激光封装的顺序的流程示意图；

图4是本发明实施例的振镜与封装单元组的关系示意图；

图5是本发明实施例的振镜第一次模拟移动封装的示意图；

图6是本发明实施例的振镜第二次模拟移动封装的示意图；

图7是本发明实施例的振镜第三次模拟移动封装的示意图；

图8是本发明实施例的规划各所述封装单元组内的各封装单元进行激光封装的顺序的流程示意图；

图9是本发明实施例的激光封装方法的流程示意图；

图10是本发明实施例的激光封装系统的结构示意图；

图11是本发明实施例的激光封装系统中执行器的结构示意图；

其中，

100-激光封装系统；110-控制器；120-执行器；121-振镜；122-龙门架；123-基板；124-基板载台；125-导轨；126-基板交接口。

具体实施方式

本发明的核心思想在于提供一种激光封装路径获取方法、激光封装方法以及激光封装系统，可以根据需要在[1，n]之间任意选择配置振镜个数，能够在激光封装中兼顾振镜封装效率与设备成本。

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明提出的激光封装路径获取方法、激光封装方法以及激光封装系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

首先，请参考图1，本实施例提供一种激光封装路径获取方法，所述激光封装路径获取方法包括：

步骤S1：计算基板上各封装单元的第一拓扑结构；

步骤S2：根据激光封装所采用的振镜的参数调整所述第一拓扑结构得到各所述封装单元的第二拓扑结构；

步骤S3：根据所述第二拓扑结构，对所有所述封装单元进行分组，得到多个封装单元组，请参阅图2；及

步骤S4：规划各所述封装单元组进行激光封装所采用的振镜及进行激光封装的顺序，以获取对基板上各所述封装单元进行激光封装的封装路径。

通过上述步骤获取激光封装路径，由此，基板上各封装单元先根据各种参数调整拓扑结构，直至振镜视场中能够清晰完整的准备封装，然后根据调整后的拓扑结构对封装单元进行分组，规划各所述封装单元组采用的振镜及进行激光封装的顺序，由此能够减小振镜或基板的重复运动，单次完成最大限度数量封装单元的封装任务，按照所述激光封装路径，对基板上各封装单元进行封装时，不仅能够高效率的完成封装任务，而且由于能够自由配置振镜数量，所以节约设备成本。

更进一步的，在执行步骤S1：计算基板上各封装单元的第一拓扑结构之前，获取基板参数，进一步的，根据所述基板参数计算封装单元名义位置的第一拓扑结构。其中，所述基板参数包括基板尺寸、封装单元个数、封装单元尺寸以及封装单元中心位置坐标。

接着，执行步骤S2：根据激光封装所采用的振镜的参数调整所述第一拓扑结构得到各所述封装单元的第二拓扑结构，由此，在所述振镜的视场中能够清晰完整的对所述封装单元进行模拟封装。优选的，所述振镜参数包括振镜视场尺寸、振镜运动范围、振镜安全距离、振镜平移参数以及振镜倍率。较佳的，所述振镜安全距离为0.270m～0.280m。由此，在获取全部参数的情况下，能够更加准确清晰地调整拓扑结构，为后道获取所述激光封装路径做铺垫。更进一步的，根据基板上各封装单元实际位置与名义位置的平移、X和/或Y向缩放倍率等参数，调整所述第一拓扑结构得到各所述封装单元的第二拓扑结构。

优选的，步骤S3：对所有所述封装单元进行分组包括：

步骤S31：根据所述第二拓扑结构，对所有所述封装单元进行划分，形成多个封装单元行；

步骤S32：根据激光封装所采用的振镜的视场尺寸，对多个所述封装单元行中的封装单元进行划分，得到多个所述封装单元组并形成一个或多个封装单元组行。

由此，先对所有所述封装单元划分行，其中划分的方向与振镜排列的方向相同，由此，振镜在横向移动的过程中能够在每一所述封装单元行进行封装，根据振镜的视场尺寸再将每个所述封装单元行划分为多个封装单元组，落入一个振镜视场的一个或多个封装单元为一个封装单元组，在下一步骤中每个封装单元组作为激光封装路径规划的最小单位，能够条理清晰并简单明了的对封装单元分配振镜以及规划封装顺序，简洁方便。

请参考图3，优选的，步骤S4：规划各所述封装单元组进行激光封装所采用的振镜及进行激光封装的顺序包括：

S41：获取基板上所有未分配振镜的各所述封装单元组的中心位置的Y坐标，其中，将最小的Y坐标记为Y_min。

S42：获取每一所述封装单元组行的中心位置的Y坐标，识别其中与Y_min相等的所述封装单元组行记为第一封装单元组行，将所述第一封装单元组行模拟移动至所述振镜操作的位置。

S43：在所述第一封装单元组行中，获取未被分配的各所述封装单元组的中心位置的X坐标，其中，将满足安全距离要求(假如右侧有振镜)且最大的坐标记录为X_max。

S44：在所述第一封装单元组行中，将中心位置为X_max的封装单元组记为当前封装单元组，判断当前封装单元组的中心位置的X坐标是否在i号振镜的运动范围内，其中，1≤i≤n，n表示所采用的振镜的数量，n为大于等于2的整数。

S45：若所述当前封装单元组的中心位置的X坐标在i号振镜的运动范围内，则i号振镜视场中心位置等于所述当前封装单元组的中心位置，i号振镜中能够封装的封装单元数量等于当前封装单元组中封装单元的数量；若所述当前封装单元组的中心位置的X坐标不在i号振镜的运动范围内，则i号振镜视场中心位置等于i号振镜的运动范围的X坐标最小值X_min与安全距离的和，i号振镜中能封装的封装单元数量为零。

S46：判断所有振镜是否已被循环；例如，激光封装是配置有3台振镜，那么判断这3台振镜是否都已被分配，避免剩余振镜未被分配的情况，充分利用设备，提高生产效率。

S47：若不是所有振镜已被循环，则返回S44；若所有振镜已被循环，则判断所述第一封装单元组行中各封装单元组是否完成所述激光封装路径规划；即判断在执行封装操作的该所述封装单元行组中是否还有未被模拟封装的封装单元。

S48：若不是所述第一封装单元组行中各封装单元组已被循环，则返回S43；若所述第一封装单元组行中各封装单元组已被循环，则判断所有封装单元组是否完成激光封装路径规划；即判断整个基板上是否还有未被模拟封装的封装单元。

S49：若不是所有封装单元组已被循环，则返回S41；若所有封装单元组已被循环，则结束。

通过上述步骤规划各所述封装单元组进行激光封装所采用的振镜及进行激光封装的顺序，对于每一所述封装单元组行中X坐标最大的所述封装单元组先进行振镜分配，若此时所述封装单元组中心X坐标在i号振镜的运动范围内，则振镜会在实际操作中进行封装，振镜与基板移动直至所有的封装单元完成封装。

优选的，请参考图4至图7，本实施例中列举了每个封装单元组行中有12个封装单元组，每个封装单元组中有4个封装单元的情况，对每一所述封装单元组行进行激光封装路径规划时，每一个振镜模拟从右至左运动，需要多个振镜同时移动位置去封装多次。在本实施例中，列举了选取所述第一封装单元组行中n＝5个振镜同时移动3次位置对该所述封装单元组行所有的封装单元组进行操作的情况。具体如下：图5表示所有振镜开始第一次模拟移动，在i号振镜的运动范围中，编号1代表i号振镜的振镜头第1次移动的位置模拟进行封装操作，按照如上所述的步骤判断5个振镜的封装情况如下：不封装、封装、不封装、封装、封装；图6表示所有振镜开始第二次模拟移动的情况，在i号振镜的运动范围中，编号2代表i号振镜的振镜头第2次移动的位置模拟进行封装操作，按照如上所述的步骤判断5个振镜的封装情况如下：封装、封装、封装、封装、封装；图7表示所有振镜开始第三次模拟移动的情况，在i号振镜的运动范围中，编号3代表i号振镜的振镜头第3次移动的位置模拟进行封装操作，按照如上所述的步骤判断5个振镜的封装情况如下：封装、封装、封装、封装、不封装。经过上述3次模拟移动后5个振镜将该所述封装单元组行内12个所述封装单元组全部模拟封装完成，根据所述激光封装方法将基板上其余所述封装单元组行也依次进行封装规划。

请参阅图8，优选的，在步骤S4：规划各所述封装单元组进行激光封装所采用的振镜及进行激光封装的顺序之后，还包括：步骤S5：规划各所述封装单元组内的各所述封装单元进行激光封装的顺序。由此，振镜对每一所述封装单元组内的各封装单元有规划的进行激光封装时，激光封装的顺序清晰明了，从而进一步提高封装效率及封装效果。具体的，步骤S5：规划各所述封装单元组内的各所述封装单元进行激光封装的顺序包括：对每一所述封装单元组内的多个封装单元进行“S”型自下向上的路径规划。在此即先沿着箭头1的方向对各所述封装单元进行激光封装，再沿着箭头2的方向对各所述封装单元进行激光封装。“S”型的封装路径能够减少振镜中激光扫描单元的移动的距离，避免重复移动能够减小对振镜的使用损耗，提高振镜的使用寿命，并且节约时间和设备成本。

请参考图9，本发明还提供一种激光封装方法，所述激光封装方法包括：

使用如上所述的激光封装路径获取方法步骤S1至S5，获取基板上各封装单元进行激光封装的封装路径；及

步骤S6：根据所述封装路径移动振镜和基板载台以对基板上各封装单元进行激光封装。

由上述步骤对所述封装单元进行激光封装操作，具体的，封装所述第一封装单元组行中的所述封装单元组时，基板载台带动基板在Y坐标方向上移动，将基板上所述第一封装单元组行的中心的Y坐标位置移动到振镜正下方，即与n个振镜的中心Y坐标位置重合，然后基板保持不动，n个振镜的X坐标位置分别移动到图5至图7中各个振镜的规划位置处，对所述第一封装单元组行的当前封装单元组进行激光扫描以完成封装任务；同时移动振镜中的振镜头依次进行第二次封装、第三次封装等，直到所述第一封装单元组行中所有所述封装单元组扫描完毕。之后，先使基板载台带动基板运动，将基板上下一封装单元组行的中心的Y坐标位置移动到振镜正下方，然后按照与所述第一封装单元组行同样的操作进行激光扫描，直到整个基板上所有的所述封装单元组行扫描完毕。其中，封装完最后一封装单元组行时，基板的位置与基板交接口的距离较近，由此，缩短了产品交接的距离，减少了交接产品所需耗时，提高生产速度和效率。

请参考图10，本发明还提供一种激光封装系统100，所述激光封装系统100包括：控制器110与执行器120，所述控制器110用于根据如上所述的激光封装路径获取方法获取基板上各封装单元进行激光封装的封装路径，并提供给所述执行器120；用于执行器120用于根据所述封装路径对基板上各所述封装单元进行激光封装。

请参考图11，优选的，所述执行器120包括：激光器(图中未示出)、振镜121、龙门架122、基板123、基板载台124以及导轨125，其中，所述振镜121设置在所述龙门架122上，所述激光器发出激光通过所述振镜121投射至位于所述基板123上的封装单元上，所述基板123位于所述基板载台124上，所述基板载台124位于所述导轨125上且所述基板载台124能够带动所述基板123一起在所述导轨125上沿所述导轨125方向运动。在本实施例中，所述基板交接口126，由此，所述封装系统100根据所述控制器100中已获取的各所述封装单元的激光封装路径来控制所述执行器120进行具体操作，能够减小振镜或基板的重复运动，单次完成最大限度数量封装单元的封装任务，按照所述激光封装路径，对基板上各封装单元进行封装时，不仅能够高效率的完成封装任务，而且由于能够自由配置振镜数量，所以节约设备成本。

在本实施例中，所述激光封装系统100为多振镜式激光封装系统，所述龙门架122上设有多个所述振镜121且多个所述振镜121间具有一定的安全距离。由此，保证了在激光封装过程中不会发生多个所述振镜121相互碰撞或摩擦的情况，在保证封装效率的同时确保产品的质量。

在本实施例中，所述振镜121沿所述龙门架122设置的方向定为X方向，与所述X方向垂直的方向定为Y方向，其中，多个所述振镜121的Y坐标一致，且所述振镜121能够在所述X方向上同时运动，所述导轨沿所述Y方向铺设。由此，所述基板载台124带动所述基板123在所述导轨125的方向运动，而所述振镜121在垂直于所述导轨125的方向运动，即所述激光封装系统100能够在X方向与Y方向多构成的平面上进行激光封装。

综上所述，本发明提供的一种激光封装路径获取方法、激光封装方法以及激光封装系统中，具有如下优点：

减小振镜或基板的重复运动，单次完成最大限度数量封装单元的封装任务，按照所述激光封装路径，对基板上各封装单元进行封装时，能够高效率的完成封装任务。

进一步的，能够自由配置振镜数量，不必局限于一个振镜或n个振镜，而是在[1，n]之间可任意根据实际操作需要来配置振镜的数量，从而节约设备成本。

更进一步，在完成激光封装任务后，基板的位置与基板交接口的距离很近，此能够节约交接产品耗时，避免交接产品时出现的意外风险，提高生产效率。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。