CN100489570C - 基板加热与固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基板加热与固定装置，其包括：支撑板，内部设置有加热器件，用以支撑并加热基板，该支撑板厚度方向上设置有通气孔；真空层，设置于支撑板远离基板的一侧，其内部设置有一个腔体，该腔体与抽真空装置相连，支撑板的通气孔与该真空层的腔体连通；隔热层，设置于真空层远离支撑板的一侧，防止支撑板产生的热量扩散。由于支撑板内部设置有加热器件，可以将基板在喷墨前预热，墨水喷涂到已预热的基板上后，墨水中的溶剂就会蒸发掉一部分，再利用其它方法将墨水干燥所需的时间就会比现有技术缩短，从而提高制造彩色滤光片的速度。

Description

基板加热与固定装置

技术领域

本发明涉及一种基板加热与固定装置，特别是用喷墨法制作彩色滤光片用的基板加热与固定装置。

背景技术

彩色滤光片主要具有三个方面的用途，第一是应用于影像感应器方面，譬如为电荷耦合单元；第二是应用于线型感应器，譬如为晶体快门；再有是应用于显示器上，譬如为交错式、超级交错式薄膜晶体管的液晶显示器。随着这些产品需求的成长，彩色滤光片的需求也随之增加。

目前，现有技术的彩色滤光片制备方法主要有：颜料分散方法(Pigment-dispersed Method)以及喷墨方法(Ink Jet Method)。

颜料分散方法是将彩色光阻(Color Resist)以旋转涂布的方式涂布于基板上，经由曝光显影的方式制备成色块(Color Area)。彩色光阻是将彩色颜料均匀分散于其中的光阻，具有照光反应与热硬化的特性。红绿蓝(R、G、B)三色彩色光阻必需经过三道涂布、曝光、显影制程，最后形成彩色滤光片。颜料分散方法由于制程复杂以及设备成本高的缺点，已逐渐被喷墨方法取代。

喷墨方法是使用一喷墨装置将RGB彩色墨水同时喷射于一基板上的黑矩阵内，彩色墨水被脱水后在该基板上形成着色的RGB颜色层图案。使用喷墨方法能够一次形成RGB颜色层使得制备过程大量简化，成本大幅降低。故，喷墨方法具有制程简化、环保、节省原料的诸多优点。

而现如今所使用的喷墨设备、喷墨头将墨水喷射至基板的黑矩阵后，需要将墨水中的溶剂去除、可以采用烘干曝光及烘烤三种中的任一种或任两种或三种方法。但是，将墨水中的溶剂去除需要一定长时间，故利用该喷墨设备制造彩色滤光片速度较慢。如果将墨水中的溶剂去除的时间缩短，那么制造彩色滤光片的速度就会得到是高。

发明内容

有鉴于此，提供一种用喷墨法制作彩色滤光片用的基板加热与固定装置实为必需。

一种基板加热与固定装置，包括支撑板，其中：该支撑板内部设置有加热器件、用以支撑并加热基板，该支撑板厚度方向上设置有通气孔；真空层，设置于支撑板远离基板的一侧，其内部设置有一个腔体，该腔体与抽真空装置相连，支撑板的通气孔与该真空层的腔体连通；隔热层，设置于真空层远离支撑板的一侧，防止支撑板产生的热量扩散。

与现有技术相比，所述的基板加热与固定装置由于支撑板内部设置有加热器件，可以将基板于喷墨前预热到一定温度，墨水喷涂到已预热的基板上后，墨水中的溶剂就会蒸发掉一部分，再利用其它方法将墨水干燥所需的时间就会比缩短。从而提高制造彩色滤光片的速度。

附图说明

图1是本发明基板加热与固定装置的立体结构示意图。

图2是本发明基板加热与固定装置沿图1中II-II线的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。

请一并参阅图1及图2，图1是本发明基板加热与固定装置的立体结构示意图，图2是本发明基板加热与固定装置沿图1中II-II线的剖面结构示意图。基板加热与固定装置1包括支撑板2、真空层3、隔热层4、冷却板5、内部设置有空腔61的平板6、安装有顶针71的升降板7及旋转机构8。支撑板2的上表面20用来支撑制作彩色滤光片用的基板，该上表面20的相邻两边缘部位设置有定位销9，另外相邻的两边缘部位设置有夹具10。该夹具10包括抵片100、弹簧101、传感器102与气压缸103、压力传感器102通过弹簧101与抵片100相连，传感器102远离弹簧101的一侧与气压缸103相连该支撑板2的厚度方向上设置有若干通气孔23，该支撑板2的内部设置有若于加热棒21及温度传感器22。真空层3设置于支撑板2的下方，该真空层3的内部设置一个腔体31、该腔体31与抽真空装置32相连。隔热层4位于真空层3的下方。冷却板5位于隔热层4的下方。该冷却板5内部设置有冷却通道50，冷却板5连接一个冷却器51，该冷却器51内装有冷却液，例如水。内部设置有空腔61的平板6位于冷却板5的下方，安装有顶针71的升降板7设置于平板6的空腔61内，该升降板7连接一个液压缸72，通过该液压缸72产生的压力控制升降板7的上升或下降。平板6的底壁62上设置有导引结构63，导轨64与升降板7相固持，当升降板7上升或下降时，导轨64通过导引结构63上下滑动。支撑板2、真空层3、隔热层4及冷却板5的厚度方向上设置有顶针孔，升降板7上的顶针71通过液压缸72产生的压力上升由顶针孔伸出。旋转机构8固持于平板6的底壁62上，该旋转机构8通过一个马达驱动能够带动该基板加热与固定装置1进行旋转。

将制作彩色滤光片用的基板放置于支撑板2的上表面20上，通过夹具10的抵片100与定位销9将其固定于待加工的位置。其调整位置的过程为夹具10的气压缸103产生压力使抵片100推动基板前进，通过夹具10的压力传感器102来感测基板与定位销9相接触的压力，当该压力值达到一定数值控制气压缸103停止推动抵片100且保持现有的压力将基板固定于定位销9及抵片100之间，即待加工的位置。

通过抽真空装置32将真空层3腔体31内的空气抽出至真空，由于支撑板2的上表面20的通气孔23与真空层3的腔体31相通，因此，基板被吸附于支撑板2的上表面20，控制气压缸103的压力使抵片100退回离开基板。开通加热棒21，将基板预热，通过支撑板2内部的温度传感器22检测其温度，当温度达到所需的温度要求时，关闭加热棒21，停止对基板进行加热。隔热层4设置于真空层3的下方。主要是为防止热量传至旋转机构8。冷却板5内设置有冷却通道50、冷却器51内的水冷却液经过该通道于冷却板5内流动，将热量带走，于是水成热水，再流入冷却器51，经冷却器51将该热水冷却，再流入冷却板5的冷却通道50，如此循环，传递至冷却板5的热量将不能传递至旋转机构8保证旋转机构8正常工作。旋转机构8可通过马达驱动带动基板加热与固定装置1旋转，能够调整基板的定位位置，使基板相对于喷墨设备的喷墨头精确定位。

待基板加工完毕后，通过抽真空装置32向真空层3的腔体31内吹入气体，加大腔体31内的气体压力，气体通过支撑板2的通气孔23将基板松开控制液压缸72产生压力使升降板7上升，导轨64通过导引结构63向上滑动，能够使升降板7水平上升时不发生倾斜及旋转  确保升降板7上的顶针71的定位精度。该顶针71通过顶针孔伸出将基板顶起，使基板离开支撑板2的上表面20，便于基板的拆卸工作。

另外，支撑板2除可以安装加热棒21对基板进行加热外，还可以安装红外加热装置利用红外线对基板进行预热。

冷却器51内的冷却液体除水之外，还可为乙二醇或水与乙二醇的混合液体等冷却器51内也可装冷却气体，如二氧化碳、氦气或二氧化碳与氦气的混合气体等。利用冷却液体或冷却气体于冷却板5的冷却通道50内循环流动，防止热量传递至旋转机构8，能够保证旋转机构8不受到损坏，正常工作。

控制夹具10的抵片100运动的动力源与控制升降板7的上升或下降的动力源为液压缸、气压缸或马达均可。

夹具10也可做小放置于支撑板2上方，并不限制一定要在支撑板2的外侧。定位销9的数量及位置可依基板的大小及其它情况而定。

与现有技术相比，所述的基板加热与固定装置1由于支撑板2内部设置有加热器件，可以将基板在喷墨前预热到一定温度，墨水喷涂到已预热的基板上后，墨水中的溶剂就会蒸发掉一部分，再利用其它方法将墨水干燥所需的时间就会缩短，因此，制造彩色滤光片的速度得到提高。

另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (17)

1.一种基板加热与固定装置，包括支撑板，其特征在于：该支撑板内部设置有加热器件,用以支撑并加热基板，该支撑板厚度方向上设置有通气孔；真空层，设置于支撑板远离基板的一侧，其内部设置有一个腔体，该腔体与抽真空装置相连，支撑板的通气孔与该真空层的腔体连通；隔热层，设置于真空层远离支撑板的一侧，防止支撑板产生的热量向隔热层远离真空层的一侧扩散。

2.如权利要求1所述的基板加热与固定装置，其特征在于：该支撑板的加热器件为加热棒或红外加热装置。

3.如权利要求1所述的基板加热与固定装置，其特征在于：该支撑板内设置有温度传感器。

4.如权利要求1所述的基板加热与固定装置，其特征在于：进一步包括一个冷却板，设置于隔热层远离真空层的一侧。

5.如权利要求4所述的基板加热与固定装置，其特征在于：该冷却板内设置有若干冷却通道，该若干冷却通道与冷却器相连。

6.如权利要求5所述的基板加热与固定装置，其特征在于：该冷却器内装有冷却液体或冷却气体。

7.如权利要求6所述的基板加热与固定装置，其特征在于：该冷却液体包含水、乙二醇中任意一种或其混合液体。

8.如权利要求6所述的基板加热与固定装置，其特征在于：该冷却气体包含二氧化碳、氦气中任意一种或其混合气体。

9.如权利要求4所述的基板加热与固定装置，其特征在于：进一步包括一个内部设置有空腔的平板及一个安装有顶针的升降板，该平板位于冷却板远离隔热层的一侧，升降板设置于平板的空腔内

10.如权利要求9所述的基板加热与固定装置。其特征在于；进一步包括一个旋转机构，该旋转结构设置于平板远离离冷却板的一侧

11.如权利要求9所述的基板加热与固定装置，其特征在于；该升降板与第一动力源相固持，且通过该第一动力源于平板的空腔内上升或下降。

12.如权利要求11所述的基板加热与固定装置，其特征在于：该支撑板、真空层、隔热层及冷却板的厚度方向上设置有顶针孔，升降板通过第一动力源上升时，其顶针由该顶针孔伸出将基板顶起。

13.如权利要求11所述的基板加热与固定装置，其特征在于：该升降板上固持有导轨，该平板的底壁上设置有导引结构，与升降板相固持的导轨于该导引结构中上下滑动。

14.如权利要求11所述的基板加热与固定装置，其特征在于：该第一动力源为气压缸、液压缸或马达。

15.如权利要求1所述的基板加热与固定装置，其特征在于：该支撑板上表面的边缘部设置有定位销及夹具，将基板固定于支撑板上。

16.如权利要求15所述的基板加热与固定装置，其特征在于：该夹具包括抵片、弹簧、传感器与动力源，传感器通过弹簧与抵片相连，传感器远离弹簧的一侧与第二动力源相连。

17.如权利要求16所述的基板加热与固定装置，其特征在于：该第二动力源为气压缸、液压缸或马达。

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