CN101507959A - 减压干燥装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种以简单的结构和控制方法防止作业室内部或排气管内部出现导致结露的低温部分、进而缩短处理时间的减压干燥装置。该减压干燥装置(10)具有：作业室上半体(12)、作业室下半体(14)、排气管(32)、减压泵(28)、分隔片(16)、热风发生器(20)以及热风导入管(34)。排气管(32)与作业室上半体和作业室下半体的内部连通。减压泵(28)经由排气管(32)对作业室上半体、作业室下半体内部减压。分隔片(16)至少包围作业室上半体和作业室下半体的与排气管(32)连接部位以及排气管(32)而形成封闭空间。热风发生器(20)和热风导入管(34)向由分隔片(16)形成的空间内供给既定温度的热风。

Description

减压干燥装置

技术领域

本发明涉及一种减压干燥装置，该减压干燥装置通过在低压状态下对涂布了由涂布膜成分和溶剂混合而成的涂布液的基板进行干燥，例如对用于制造液晶显示面板的大型玻璃基板等进行干燥，以从涂布液中除去溶剂。

背景技术

一般而言，在进行减压干燥处理时，减压干燥装置一面通过减压泵对作为作业室的密闭容器进行减压，一面加热基板。然后，使涂布在待处理基板上的涂布液的溶剂蒸发，由减压泵通过排气管抽吸被蒸发的溶剂。

由于排气管容易受到温度低于密闭容器的洁净室侧大环境的影响，因此，在排气管内部的局部温度会低于被加热的涂布基板的表面温度，从涂布基板蒸发的溶剂可能会在排气管内部凝结而出现结露现象(dew condensation)。

作为应对该结露现象的对策，现有技术中，在进行减压干燥处理时，该减压干燥装置一面通过带式加热器(tape heater)局部地加热排气管，一面向排气管内供应已调整过温度的氮气，以此来控制在从涂布液中蒸发出来的溶剂蒸汽的温度(例如，参照日本发明专利公开公报特开2003-264184号)。该减压干燥装置可以以较低的成本来抑制溶剂蒸汽在排气管内结露，可以迅速地进行干燥处理。

但是，在进行减压干燥处理时，从涂布基板蒸发出来的溶剂会在排气管和/或密闭容器上的温度低于被加热过的涂布基板表面温度的部分上凝结、结露，其结果是，需要更长时间的处理来干燥上述结露，在整体上增加了干燥处理的时间。

在上述专利文献中，很难有效地对形成在作业室外表面的诸如加强筋和基板升降销(lift-up pin)等可动部件进行加热处理，因此，明显依然存在的问题是，形成在作业室外表面的加强筋或基板升降销等可动部件持续释放热量，会导致在作业室内部局部形成低温部分，造成在作业室内部局部结露。

此外，难以通过带式加热器，对专利文献记载的那些形成在作业室外表面上的加强筋或基板升降销等部位进行加热，况且，即便可以进行加热，设置或保养带式加热器、抑或对该带式加热器进行控制也导致成本上升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以简单的结构和控制方法防止作业室内部或排气管内部出现导致结露的低温部分、进而缩短基板干燥处理时间的减压干燥装置。

本发明的减压干燥装置通过在减压状态下对涂布有包含涂布膜成分和溶剂成分的涂布液的基板进行干燥，从涂布液中除去溶剂。该减压干燥装置具有：作业室、排气管、减压机构、封闭空间形成机构以及热风供应机构。

作业室的内部具有支承基板的支承部和以设定温度加热基板的加热器，并且，该作业室可被打开或被关闭。作为作业室的例子，能够举出作业室上半体和作业室下半体的至少其一可移动的例子。排气管与作业室连通。减压机构经由排气管降低作业室内部的压力。减压机构可采用真空泵等的减压泵。

封闭空间形成机构通过包围作业室的与排气管相连的部位、作业室上的加强筋和作业室的基板升降销中至少一个以及排气管而形成封闭空间。本发明中，封闭空间并不需要封闭成具有气密性程度，可以在分隔部件上设置有供管路穿过的窗口或开口。此外，并不需要整个排气管位于封闭空间内，也可以使排气管局部处于封闭空间外。

此外，封闭空间形成机构优选为由可挠曲的分隔(partition)部件区划而成的封闭空间。在考虑到分隔部件随作业室的开闭动作而动作这一点时，优选采用片材，但也可以使用可挠曲的板材或多块可自由伸缩的板材。

热风供应机构向由封闭空间形成机构形成的封闭空间内供给热风。对于热风供应机构的结构，可以列举出诸如具有产生热风的热风发生器以及热风导入管的结构，且其中的热风导入管用于向作业室上与排气管相连的面的缘部导入热风发生器产生的热风。

通过热风供应机构向封闭空间供给既定温度的热风，对封闭空间内部大体均匀地进行加热，同时，该热风供应机构对作业室的配置在封闭空间内的部位和排气管吹热风。尤其是像加强筋、升降销以及其它可动部位等构造复杂而不易被均匀加热的部位也被吹了热风，因此，易于均匀加热这些部位。其结果是，防止出现成为结露原因的低温部分。

此外，优选通过热风供应机构将作业室内壁和排气管内部的温度保持在能使溶剂蒸发的温度与蒸汽会产生结露的温度之间。其理由在于，一般结露温度会比蒸发温度低。

(发明效果)

根据本发明，能以简单的结构和控制方法，防止作业室内部或排气管内部出现导致结露的低温部分，可以大幅缩短处理时间。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的减压干燥装置的示意图。

图2是表示分隔片的设置例的图。

图3表示的是热风导入管的示意图。

图4表示的是移送基板时的减压干燥装置的示意图。

〔附图标记说明〕：10、减压干燥装置；12、作业室上半体；14、作业室下半体；16、分隔片；18、微差压力计；20、热风发生器；22、温度传感器；24、空气滤清器；26、排气口；28、减压泵；30、气缸；32、排气管；34、热风导入管；36、上加热板；38、下加热板；40、基板；42、基板支承销；44、升降销；162、分隔片固定板；164、螺栓；342、热风喷嘴；344、热风喷出孔；346、热风导管。

具体实施方式

下面，参照图1说明本发明具体实施方式的减压干燥装置10。本发明中，减压干燥装置10设置在洁净室内，用于液晶显示器的制造。减压干燥装置10具有作业室上半体12和作业室下半体14，并由它们形成密闭容器。可通过作业室上半体12或作业室下半体14的移动，打开或封闭减压干燥装置10。在本实施方式中，以作业室下半体14可相对作业室上半体12移动为例进行说明，但作业室上半体12相对于作业室下半体14移动这一设置方式也适用于本发明。

作业室上半体12的内部设置有上加热板36。上加热板36可以以设定温度对密闭容器的内部进行加热。

作业室下半体14内部设置有基板支承销42和下加热板38。基板支承销42用于在进行干燥处理时支承基板40。在本实施方式中，基板40是被涂布有涂布液而形成有颜料保护膜的玻璃基板。下加热板38可以以设定温度对密闭容器的内部进行加热。在作业室下半体14的底部设有多根升降销44。升降销44可伸缩，用以在移动基板40时使基板40升降。在本实施方式中，使用16根升降销44，但升降销44的数量并不受此限定。

作业室下半体14由气缸30支承，可进行升降。在作业室下半体14的底部设置有与连接在减压泵28上的排气管32相连的开口部。排气管32的在沿竖直方向延伸的部位设有软管，以应对作业室下半体14的升降动作。

本实施方式的减压干燥装置10中还具有分隔片16、热风发生器20及热风导入管34。分隔片16对作业室14的外周面、升降销44、排气管32以及其它零件进行覆盖。如图2所示，分隔片16由多个分隔片固定板162和螺栓164安装在作业室下半体14的外周面上。在本实施方式中，分隔片16、分隔片固定板162及螺栓164对应于本发明的封闭空间形成机构。

分隔片16由厚度约为150μm的透明材料制成。分隔片16包括：具有适合作为分隔材料的柔软物质的中间层(例如，茂金属催化聚乙烯Metallocene polyethylene)；以及覆盖中间层且具有防静电特性的表层(带有导电剂的聚乙烯)。但分隔片16的构造并不限于此，由其它物质制成的分隔片也适用于本发明。此外，分隔片16具有供热风导入管34和排气管32穿过的窗口或开口。

热风发生器20可产生设定温度和风量的热风。在热风发生器20的出风口附近配置有温度传感器22，该温度传感器22上具有用于检测热风温度的热电偶。在本实施方式中，将热风发生器20的设定温度被设定为比上加热板36的设定温度(例如，68℃)低5℃～6℃，但该设定温度并不限于该数值。

热风导入管34将热风发生器20产生的热风均匀地送入由分隔片16围成的空间内。在热风导入管34设有空气滤清器24，用于保持热风的清洁程度。在本实施方式中，使用高效空气净化(HEPA)滤清器作为空气滤清器24，但空气滤清器24并不限于此种形式。此外，在热风导入管34设有微差压力计18。该微差压力计18用于监控空气的流动。本发明中，设置微差压力计18的目的在于，防止有被污染的空气进入流路。

下面，使用图3说明热风导入管34的构造。热风导入管34具有热风导管346和热风喷嘴342。热风导管346使来自热风发生器20的热风分流，尔后分流的热风被经由多条路径导流至热风喷嘴342。热风导管346的沿竖直方向延伸的部分上设有软管，以应对作业室下半体14的升降动作。此外，从防止多条路径中热风流量不均匀的观点出发，优选使各路径的热风导管的长度相等。

热风喷嘴342沿着作业室下半体14的外周布置，呈环状，其上具有多个热风喷孔344，用于向作业室下半体14的底面外缘部喷射热风。之所以如此布置热风喷嘴342，是考虑到作业室下半体14的外周放热量最大的缘故。

从热风喷嘴342吹到作业室下半体14的热风在封闭空间内流动，随后被从设在下部的排气口26排出。本发明中，因着眼于热风的清洁而不使热风循环，但也可采用使热风循环的结构。在本实施方式中，热风发生器20和热风导入管34对应于本发明的热风供应机构。

在上述结构中，在进行减压干燥处理时，减压干燥装置10通过减压泵28降低由作业室上半体12和作业室下半体14形成的密闭容器内的气压。在本实施方式中，在上加热板36被设定为68℃、下加热板38处于关闭(OFF)状态时，进行抽真空处理。由此，涂布在基板40上的涂布液的溶剂蒸发，被经排气管32从减压泵28侧抽出。

此外，在进行减压干燥处理时，热风发生器20动作，向分隔片16内侧导入热风。通过热风在分隔片16内侧的流动，加热排气管32和作业室下半体14的外表面，由此，将作业室下半体14的内表面温度以及排气管32内的温度控制在66～68℃的范围内。因此，由于在基板40的表面温度和作业室下半体14的内表面温度间、以及基板40的表面温度和排气管32内的温度间基本上不存在温差，因此，作业室下半体14和排气管32内均不会结露。

此外，如图4所示，因分隔片16对应于作业室下半体14的升降动作而产生挠曲，在通过在作业室下半体14的下方形成封闭空间，因此，并不会作业室下半体14的升降动作带来妨碍。

此外，采用上述结构，如果不以热风发生器20对密闭容器的外表面进行加热，则对每片涂布基板的干燥处理均需约800秒，与此相对，如果以热风发生器20对密闭容器的外表面进行加热时，则对每1片涂布基板的干燥处理时间可缩短为约600秒。

在本实施方式中，作业室下半体14相对于作业室上半体12移动，但如作业室上半体12相对于作业室下半体14移动的结构、或是通过窗体(shutter)开闭作业室的结构也适用于本发明。当在作业室上半体12的上方形成封闭空间时，也可以在作业室上半体12上方设置有框架部件，用于支承分隔片16。

此外，在上述实施方式中，虽然已对液晶显示器的制造中的对玻璃基板的干燥处理进行说明，但本发明的适用范围并不限于此。例如，本发明还适用于在半导体装置领域中使用的减压干燥装置对密闭容器或真空管的保温加热、半导体装置领域的CVD装置对密闭容器或管路的保温加热、以及FPD领域溅射装置对密闭容器的保温加热等。

上述实施方式的说明全部均为例示性说明，不应被认为是对本发明的限定。此外，本发明的保护范围并不限于上述实施方式，而是由权利要求书限定。本发明的权利要求书应被认为囊括与权利要求书等同的技术方案以及由权利要求书推导出的技术方案。

Claims (6)

1.一种减压干燥装置，通过在减压状态下对涂布了包含涂布膜成分和溶剂成分的涂布液的基板进行干燥，从所述涂布液中除去所述溶剂，其特征在于，具有：

可被打开或被关闭的作业室，其内部具有支承所述基板的支承部以及以设定温度对所述基板进行加热的加热器；

与所述作业室内部连通的排气管；

减压机构，其经由所述排气管降低所述作业室内的压力；

封闭空间形成机构，其至少包围所述作业室的与所述排气管相连部分以及所述排气管而形成封闭空间；以及

热风供应机构，其用于向由所述封闭空间形成机构形成的空间内供应既定温度的热风。

2.一种减压干燥装置，通过在减压状态下对涂布了包含涂布膜成分和溶剂成分的涂布液的基板进行干燥，从所述涂布液中除去所述溶剂，其特征在于，具有：

可被打开或被关闭的作业室，其内部具有支承所述基板的支承部以及以设定温度对所述基板进行加热的加热器；

与所述作业室内部连通的排气管；

减压机构，其经由所述排气管降低所述作业室内的压力；

封闭空间形成机构，其至少包围所述作业室的基板升降销而形成封闭空间；以及

热风供应机构，其用于向由所述封闭空间形成机构形成的空间内供应既定温度的热风。

3.一种减压干燥装置，通过在减压状态下对涂布了包含涂布膜成分和溶剂成分的涂布液的基板进行干燥，从所述涂布液中除去所述溶剂，其特征在于，具有：

可被打开或被关闭的作业室，其内部具有支承所述基板的支承部以及以设定温度对所述基板进行加热的加热器；

与所述作业室内部连通的排气管；

减压机构，其经由所述排气管降低所述作业室内的压力；

封闭空间形成机构，其至少包围所述作业室的加强筋而形成封闭空间；以及

热风供应机构，其用于向由所述封闭空间形成机构形成的空间内供应既定温度的热风。

4.如权利要求1～3的任意一项所述的减压干燥装置，其特征在于，所述封闭空间形成机构具有可挠曲的分隔部件。

5.如权利要求1～4的任意一项所述的减压干燥装置，其特征在于，所述热风供应机构包括：

可产生既定温度热风的热风发生器；以及，

热风导入管，其将由所述热风发生器产生的热风引导到所述作业室的与所述排气管相连的面的缘部。

6.如权利要求第4或5所述的减压干燥装置，其特征在于，所述分隔部件为透明部件。

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