CN101311834A - 可提供均匀流体水幕至基板的液刀设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可提供均匀流体水幕至基板的液刀设备，该液刀设备包含有一导流装置、一第一整流装置，以及一第二整流装置。该导流装置具有一第一流道以及一第二流道，且该第一流道系与该第二流道平行设置并相互连通，该第一流道具有一注水口，用于输入一流体，该第二流道具有一出水口，用于排出该流体，在该第二流道与该第一流道连通处形成有一缓冲空间，用于暂存自该第一流道流向该第二流道的该流体。该第一整流装置用来整流进入该第一流道的该流体，而该第二整流装置用来整流进入该第二流道的该流体。

Description

可提供均匀流体水幕至基板的液刀设备

技术领域

本发明涉及一种液刀设备，尤其涉及一种可提供一均匀流体水幕至一基板的液刀设备。

背景技术

在薄膜晶体管液晶显示装置(TFT-LCD)制作过程中，湿式蚀刻工艺对于液晶面板的显示质量有着相当重要的影响。

一般而言，湿式蚀刻是使用一液刀设备来提供一去离子水或是液态化学溶液水幕，借以针对一基板进行清洗或是蚀刻，请参阅第1图，图1为现有技术一液刀设备10的示意图。由图1可知，液刀设备10具有至少一注水口12(于图1中显示4个)以及一出水间隙14，注水口12用来注入用于清洗或是蚀刻的一相对应流体，而出水间隙14则是用于排出该流体，借以形成一相对应的流体水幕至一基板16，液刀设备10的动作过程如下所述。首先，以一注入速率(如40升/分)将一流体自注水口12注入液刀设备10中，接着在该流体注满液刀设备10后，透过液压推挤分方式而使得该流体自出水间隙14中喷出，进而形成一相对应分流体水幕，然而由于该流体分注入方式为点注入，但该流体的喷出方式为面输出，因此就会造成液压不均匀的现象，如此一来，液刀设备10虽然可提供一平整的流体水幕，但却会因为其流体水幕内部液压的不均匀，而在基板16上产生蚀刻不均匀或是彩纹(MURA)的蚀刻缺陷(如图1所示)，进而影响后续相关产品的显示质量。此外，若有杂物堵塞于出水间隙14中，也会使液刀设备10所产生的流体水幕出现分岔的现象而产生更为明显的蚀刻缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种液刀设备，以解决现有技术中液压不均匀的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种液刀设备，其可提供一均匀流体水幕至一基板，该液刀设备包含有一导流装置，具有一第一流道以及一第二流道，且该第一流道与该第二流道平行设置并相互连通，该第一流道具有一注水口，用于输入一流体，该第二流道具有一出水口，用于排出该流体，在该第二流道与该第一流道连通处形成有一缓冲空间，用于暂存自该第一流道流向该第二流道的该流体；一第一整流装置，用来整流进入该第一流道的该流体；以及一第二整流装置，用来整流进入该第二流道的该流体。

本发明所提供的液刀设备可利用内部整流隔板、导流斜板或是挡水板的结构设计来减缓内部流道中流体的流动速度以改善流体压力不均的现象以及因内部流体的流向改变与过快的流动速度所产生的紊流，如此即可产生一均匀的流体水幕至所欲蚀刻或是清洗的基板上，借以避免基板上蚀刻不均匀或是彩纹现象的产生，进而提升基板在湿式蚀刻工艺中的蚀刻品质。此外，由于本发明的液刀设备内部流体自出水口处均匀溢出，因此不会出现有杂物堵塞出水口的问题，故可避免现有技术的液刀设备中当有杂物堵塞出水间隙时所产生的流体水幕分岔的问题。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有技术液刀设备的示意图；

图2为本发明第一实施例液刀设备的示意图；

图3为图2液刀设备内部结构的放大示意图；

图4为图3第一整流装置的分解示意图；

图5为图4第一整流隔板迭合于从属整流隔板上且从属整流隔板相对第一整流隔板滑动的示意图；

图6为本发明另一实施例第一整流隔板迭合于从属整流隔板上且从属整流隔板相对第一整流隔板滑动的示意图；

图7为图3第二整流装置的分解示意图；

图8为图3液刀设备沿剖面线8-8’的剖面示意图；

图9为本发明第二实施例液刀设备的剖面示意图；

图10为本发明第三实施例液刀设备的剖面示意图。

其中，附图标记：

10、50、100、150：液刀设备     12：注水口

14：出水间隙                   16、52：基板

54：导流装置                   56、102：第一整流装置

58、104：第二整流装置          60：扰流板

62：第一流道                   64：第二流道

66：注水口                     68：出水口

70：缓冲空间                   72：侧壁

74：第一整流隔板               76、82、88：从属整流隔板

78、90：整流孔洞               80、92：从属整流孔洞

84：挡板                       86：第二整流隔板

106、108：导流斜板             152：挡水板

具体实施方式

请参阅图2以及图3，图2为本发明第一实施例一液刀设备50的示意图，图3为图2液刀设备50内部结构的放大示意图。液刀设备50用来提供一均匀流体水幕至一基板52，液刀设备50包含有一导流装置54、一第一整流装置56、一第二整流装置58，以及一扰流板60，其中由于第一整流装置56以及第二整流装置58的实际结构会在下列说明中进行详细的描述，因此第一整流装置56以及第二整流装置58在图3中仅以简示图的方式绘制。导流装置54具有一第一流道62以及一第二流道64，且第一流道62实质上与第二流道64平行设置并相互连通，由图2可知，第一流道62具有至少一注水口66(于图2中显示4个)，注水口66用于输入一流体，第二流道64具有一出水口68，出水口68用于排出该流体，而在第二流道64与第一流道62连通处形成有一缓冲空间70，用于暂存自第一流道64流向第二流道64的该流体。第一整流装置56设置于第一流道62中。第二整流装置58设置于第二流道64中。扰流板60连接于第二流道64的一侧壁72，扰流板60与侧壁72间具有一夹角Θ，如此一来，扰流板60即可用来改变自出水口68所溢出的该流体的流动方向，借以产生相对应的一流体水幕，上述夹角Θ的度数实质上介于145度至165度之间，其较佳值为157.5度，夹角Θ度数的决定端视实际应用而定。此外值得一提的是，上述扰流板60也可以可摆动的方式连接于第二流道64的侧壁72，如此即可依据不同的工艺需求而改变扰流板60与侧壁72之间的夹角Θ的度数，借以产生不同角度的流体水幕。

首先针对第一整流装置56以及第二整流装置58的结构进行详细的说明。请参阅图4，图4为图3第一整流装置56的分解示意图。第一整流装置56包含有一第一整流隔板74以及一从属整流隔板76。第一整流隔板74上形成有多数个整流孔洞78，而从属整流隔板76以可相对移动的方式迭合于第一整流隔板74的一侧，从属整流隔板76上形成有对应多数个整流孔洞78的多数个从属整流孔洞80，多数个整流孔洞78的尺寸实质上相同于多数个从属整流孔洞80的尺寸，接着请参阅图5，图5为图4第一整流隔板74迭合于从属整流隔板76上且从属整流隔板76相对第一整流隔板74滑动的示意图。如图5可知，在从属整流隔板76相对第一整流隔板74向下滑动一段距离后，从属整流隔板76上的多数个从属整流孔洞80与第一整流隔板74上的多数个整流孔洞78部份或全部重迭，如此即可缩减该流体所能通过的流量以及减缓该流体的流动速度，也就是说，第一整流装置56可通过从属整流隔板76与第一整流隔板74的相对移动来控制通过第一整流装置56的该流体的流量与流动速度，借以达到整流的效果，上述从属整流隔板76相对第一整流隔板74的移动量则是依实际应用需求而定，意即可依据自注水口66所注入的该流体的流量大小而有所增减。此外，从属整流隔板76的结构可不受上述的限制，只要是可用来与第一整流隔板74上的多数个整流孔洞78部份或全部重迭的结构设计均可应用于本发明的实施例中，举例来说，请参阅图6，图6为本发明另一实施例第一整流隔板74迭合于一从属整流隔板82上且从属整流隔板82相对第一整流隔板74滑动的示意图，由图6可知，从属整流隔板82与从属整流隔板76不同之处在于结构的设计，相较于从属整流隔板76具有多数个从属整流孔洞80的结构设计，从属整流隔板82则是改为具有多数个彼此平行排列的挡板84(于图6中显示4个)，挡板84的动作与上述实施例相似，在从属整流隔板82相对第一整流隔板74向下滑动一段距离后，从属整流隔板82上的多数个挡板84与第一整流隔板74上的多数个整流孔洞78部份或全部重迭，如此即可缩减该流体所能通过的流量以及减缓该流体的流动速度，也就是说，第一整流装置56可通过从属整流隔板82与第一整流隔板74的相对移动而控制通过第一整流装置56的该流体的流量与流动速度，借以达到整流的效果。同理，请参阅图7，图7为图3第二整流装置58的分解示意图，第二整流装置58包含有一第二整流隔板86以及一从属整流隔板88。第二整流隔板86上形成有多数个整流孔洞90，而从属整流隔板88以可相对移动的方式迭合于第二整流隔板86下方，从属整流隔板88上形成有对应多数个整流孔洞90的多数个从属整流孔洞92，多数个整流孔洞90的尺寸实质上相同于多数个从属整流孔洞92的尺寸，如此一来，第二整流装置58可通过第二整流隔板86以及从属整流隔板88的相对移动以使第二流道64中的该流体可均匀地自出水口68溢出，而由于第二整流装置58的动作与第一整流装置56相似，故于此不再赘述。此外，上述图6所提及的从属整流隔板的结构变化也可应用于第二整流装置58中。

接下来针对液刀设备50的动作原理进行详细的说明。请参阅图8，图8为图3液刀设备50沿剖面线8-8’的剖面示意图，其中由于第一整流装置56以及第二整流装置58的实际结构已在上述说明中详述过，因此第一整流装置56以及第二整流装置58在图8中仅以简示图的方式绘制，由图8可知，上述的该流体由位于第一流道62上方的注水口66注入第一流道62中，而由上述可知，该流体的流动速度会在该流体在第一流道62内流经第一整流装置56后而有所减缓，进而使该流体以较慢的流动速度进入位于第一流道62以及第二流道64之间的缓冲空间70中，接下来，在该流体自缓冲空间70流往第二流道64且到达第二整流装置58后，在缓冲空间70以及第二流道64内因该流体流向的改变所产生的紊流即可在该流体通过第二整流装置58后消除，因此，该流体即可均匀地自第二流道64的出水口68溢出，换句话说，于本发明的实施例中，该流体自注水口66注入并依序流经第一流道62、缓冲空间70以及第二流道64，其间因受到注水口66的注入位置的影响而产生的压力不均的现象以及因该流体的流向改变与过快的流动速度所产生的紊流可通过第一整流装置56以及第二整流装置58而消除，进而使得该流体可从第二流道64的出水口68均匀地向外溢出，最后在流经与第二流道64的侧壁72形成有夹角Θ的扰流板60后，液刀设备50就可以提供与基板52呈一夹角的一均匀流体水幕至基板52，以进行后续的蚀刻或清洗流程。

上述液刀设备的内部结构可不限于上述实施例的设计，也可变更为其它同样具有整流功能的结构设计，举例来说，请参阅图9，图9为本发明第二实施例液刀设备100的剖面示意图，第二实施例中所述的组件与第一实施例中所述的组件编号相同者，表示其具有相似的功能或相对位置，于此不再赘述。液刀设备100与第一实施例的液刀设备50不同之处在于整流装置的设计。液刀设备100包含有第一流道62、第二流道64、一第一整流装置102、一第二整流装置104，以及扰流板60。第一整流装置102以及第二整流装置104分别包含有多数个导流斜板106、108，由图9可知，多数个导流斜板106、108分别以向下倾斜且交错排列的方式设置于第一流道62以及第二流道64内，如此一来，自第一流道62的注水口66注入的流体可通过依序流经多数个导流斜板106、108的方式而减缓其流动速度，进而使该流体同样可自第二流道64的出水口68均匀地溢出，换句话说，于第二实施例中，该流体自注水口66注入并依序流经第一流道62、缓冲空间70以及第二流道64，其间因受到注水口66的注入位置的影响而产生的液压不均的现象以及因该流体的流向改变与过快的流动速度所产生的紊流可通过第一整流装置102以及第二整流装置104中所分别具有的多数个导流斜板106、108而消除，进而使得该流体可从第二流道64的出水口68均匀地向外溢出，最后在流经与第二流道64的侧壁72形成有夹角Θ的扰流板60后，液刀设备100就可以提供与基板52呈一夹角的一均匀流体水幕至基板52，以进行后续的蚀刻或清洗流程。上述第一实施例与第二实施例中所提及的整流装置的结构设计原则可相互应用，举例来说，第一整流装置可设计为整流隔板的结构，而第二整流装置则是可设计为具有多数个导流斜板的结构。

最后，请参阅图10，图10为本发明第三实施例液刀设备150的剖面示意图，第三实施例中所述的组件与第一实施例中所述的元件编号相同者，表示其具有相似的功能或相对位置，于此不再赘述。液刀设备150与第一实施例的液刀设备50不同之处在于第二整流装置的设计。液刀设备150包含有第一流道62、第二流道64、第一整流装置56、一第二整流装置152，以及扰流板60，其中由于第一整流装置56的实际结构已在上述说明中详述过，因此第一整流装置56在图10中仅以简示图的方式绘制。由图10可知，第二整流装置152为一挡水板，其延伸形成于第二流道64的侧壁72上，较佳地，第二整流装置152以及侧壁72的长度加总约为7公分，而第一流道62的流道长度则约为10公分，也就是说，第二整流装置152以及侧壁72的长度加总与第一流道62的流道长度的比例约为7比10。如此一来，自第一流道62的注水口66注入的流体可流经第一整流装置56后而有所减缓，进而使该流体以较慢的流动速度进入位于第一流道62以及第二流道64之间的缓冲空间70中，接下来，在该流体自缓冲空间70流往第二流道64时，此时，虽无第一实施例中所提及的整流隔板的结构或是第二实施例中所提及的导流斜板的结构，然而在缓冲空间70以及第二流道64内因该流体流向的改变所产生的紊流仍然可以通过在第二流道64的侧壁72上增加挡水板152的设计的方式来消除，借以使该流体同样可以从第二流道64的出水口68均匀地向外溢出，最后在流经扰流板60后，液刀设备150就可以提供与基板52呈一夹角的一均匀流体水幕至基板52，以进行后续的蚀刻或清洗流程。

相较于现有技术利用注入压力以将蚀刻液或清洗液自液刀设备的出水间隙中喷出的方式，本发明所提供的液刀设备可利用内部整流隔板、导流斜板或是挡水板的结构设计来减缓内部流道中流体的流动速度以改善流体压力不均的现象以及因内部流体的流向改变与过快的流动速度所产生的紊流，如此即可产生一均匀的流体水幕至所欲蚀刻或是清洗的基板上，借以避免基板上蚀刻不均匀或是彩纹现象的产生，进而提升基板在湿式蚀刻工艺中的蚀刻品质。此外，由于本发明的液刀设备内部流体自出水口处均匀溢出，因此不会出现有杂物堵塞出水口的问题，故可避免现有技术的液刀设备中当有杂物堵塞出水间隙时所产生的流体水幕分岔的问题。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (18)

1.一种液刀设备，可提供一均匀流体水幕至一基板，其特征在于，该液刀设备包含有：

一导流装置，具有一第一流道以及一第二流道，且该第一流道与该第二流道平行设置并相互连通，该第一流道具有一注水口，用于输入一流体，该第二流道具有一出水口，用于排出该流体，在该第二流道与该第一流道连通处形成有一缓冲空间，用于暂存自该第一流道流向该第二流道的该流体；

一第一整流装置，用来整流进入该第一流道的该流体；以及

一第二整流装置，用来整流进入该第二流道的该流体。

2.根据权利要求1所述的液刀设备，其特征在于，另包含有一扰流板，连接于该第二流道的一侧壁，用来改变自该出水口所溢出的该流体的流动方向，借以产生相对应的一流体水幕。

3.根据权利要求1所述的液刀设备，其特征在于，该第一整流装置包含有：一第一整流隔板，该整流隔板上形成有多数个整流孔洞。

4.根据权利要求3所述的液刀设备，其特征在于，该第一整流装置另包含有：一从属整流隔板，以可相对移动的方式迭合于该第一整流隔板，该从属整流隔板上形成有对应该多数个整流孔洞的多数个从属整流孔洞。

5.根据权利要求3所述的液刀设备，其特征在于，该第一整流装置另包含有：一从属整流隔板，以可相对移动的方式迭合于该第一整流隔板，该从属整流隔板具有对应该多数个整流孔洞的多数个平行排列的挡板。

6.根据权利要求1所述的液刀设备，其特征在于，该第一整流装置另包含有多数个导流斜板，该多数个导流斜板以交错排列的方式设置于该第一流道内。

7.根据权利要求6所述的液刀设备，其特征在于，该多数个导流斜板分别以向下倾斜的方式设置于该第一流道内。

8.根据权利要求1所述的液刀设备，其特征在于，该第二整流装置包含有：一第二整流隔板，其上形成有多数个整流孔洞，该多数个整流孔洞用来使该第二流道中的流体可均匀地自该出水口溢出。

9.根据权利要求8所述的液刀设备，其特征在于，该第二整流装置另包含有：一从属整流隔板，以可相对移动的方式迭合于该第二整流隔板，该第二从属整流隔板上形成有对应该多数个整流孔洞的多数个从属整流孔洞。

10.根据权利要求8所述的液刀设备，其特征在于，该第二整流装置另包含有：一从属整流隔板，以可相对移动的方式迭合于该第二整流隔板，该从属整流隔板具有对应该多数个整流孔洞的多数个平行排列的挡板。

11.根据权利要求1所述的液刀设备，其特征在于，该第二整流装置包含有多数个导流斜板，该多数个导流斜板以交错排列的方式设置于该第二流道内。

12.根据权利要求11所述的液刀设备，其特征在于，该多数个导流斜板以向下倾斜的方式设置于该第二流道内。

13.根据权利要求1所述的液刀设备，其特征在于，该第二整流装置为一挡水板，延伸形成于该第二流道的一侧壁上，该挡水板以及该侧壁的长度加总与该第一流道的流道长度呈一特定比例。

14.根据权利要求13所述的液刀设备，其特征在于，该挡水板以及该侧壁的长度加总与该第一流道的流道长度的比例约为7∶10。

15.根据权利要求2所述的液刀设备，其特征在于，该扰流板与该第二流道的该侧壁间具有一夹角。

16.根据权利要求15所述的液刀设备，其特征在于，该夹角实质上介于145度至165度。

17.根据权利要求16所述的液刀设备，其特征在于，该夹角约为157.5度。

18.根据权利要求2所述的液刀设备，其特征在于，该扰流板以可摆动的方式连接于该第二流道的该侧壁。

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