CN103839855A - 多级式基板干燥装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及能够快速均匀地加热多张大面积基板，干燥性能和去除装置内的烟雾的效果好的多级式基板干燥装置。多级式基板干燥装置包括：多个基板干燥模块，配置成沿着上下方向隔开规定间隔地层压的形态，以将基板嵌入于内部的状态加热基板来使基板干燥；基板冷却模块，配置于基板干燥模块的下侧，以将基板嵌入于内部的状态冷却基板；框架，提供用于垂直层压设置多个基板干燥模块和基板冷却模块的空间；模块移动单元，设置于框架，用于以使各基板干燥模块和基板冷却模块在框架上沿着水平方向移动的方式支撑基板干燥模块；以及排气模块，分别与基板干燥模块及基板冷却模块相结合，用于将基板干燥模块的内部及基板冷却模块内部的气体单独地排出。

Description

多级式基板干燥装置
技术领域
本发明涉及一种多级式基板干燥装置，更详细地，涉及快速均匀地加热多张大面积基板，不仅干燥性能优秀，而且去除装置内的烟雾(fume)的效果也优秀的多级式基板干燥装置。
背景技术
一般，液晶显示器(LCD)玻璃相当于作为液晶显示装置的基础的基板，经过数次反复进行去除基板上的杂质的初期清洗工序涂敷感光性物质的光刻胶(PR)涂敷工序、通过掩膜使光透过的曝光工序、去除被光线分解的光刻胶的显影工序、将蒸镀膜蚀刻成光刻胶形状的蚀刻工序、用去除(STRIP)药液去除光刻胶的光刻胶剥离工序、完成工序后确认有无异常的检查工序、在基板上蒸镀薄膜的蒸镀工序等过程来加工。
在这些工序中还包括去除表面不纯物的清洗工序，在上述清洗工序后进行干燥工序以干燥清洗液。这种清洗及干燥过程不仅在液晶显示器制造工序，而且在太阳能电池、发光二级管(LED)、有机发光二极管(OLED)等元件的制造过程中也是必须进行的工序。
这种干燥工序通常利用加热板，即，作为面状发热体的发热器来干燥玻璃面，或者将上述发热器搭载于高温高压的腔室内，与投入/排出热风的同时进行干燥。以往的干燥装置，只要向加热器供给电源，热就会传导到铝板，对以隔开方式位于铝板的上部的玻璃进行加热来使水分蒸发，并借助供给到腔室内的热风进行干燥。
但是，这种以往的干燥装置存在难以对大面积玻璃进行均匀的温度控制的问题，尤其是，在为了对大面积玻璃进行干燥处理而大型化的状态下，对腔室内部或上部盖子的维护维修作业非常困难，而且玻璃干燥后腔室内留有烟雾，因而还存在进行后续工序时对玻璃造成污染的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种将能够向框架的外部滑动的多个基板干燥模块设置成多级式，不仅维护维修作业容易，而且对大面积基板也能够进行均匀、迅速的干燥作业的多级式基板干燥装置。
用于解决上述技术问题的本发明的多级式基板干燥装置包括：多个基板干燥模块，配置成沿着上下方向隔开规定间隔地层压的形态，在将基板嵌入于上述基板干燥模块的内部的状态下加热基板来使基板干燥；基板冷却模块，其配置于上述基板干燥模块的下侧，在将基板嵌入于上述基板冷却模块的内部的状态下冷却基板；框架，其提供用于垂直层压设置上述多个基板干燥模块和上述基板冷却模块的空间；模块移动单元，其设置于上述框架，用于以使上述各基板干燥模块和基板冷却模块能够在上述框架上沿着水平方向移动的方式支撑上述基板干燥模块；以及排气模块，分别与上述基板干燥模块及上述基板冷却模块相结合，用于将上述基板干燥模块的内部及上述基板冷却模块的内部的气体单独地排出。
优选地，本发明中，上述基板干燥模块包括：腔室，上方开放，具有规定的内部空间；上部盖子，其盖住上述腔室的上方；基板加热部，其设置于上述腔室的内部的下侧，用于对基板进行加热；调节部，设置于上述腔室的一侧壁或者相向的两侧壁，用于调节开口部，该开口部为用于将基板搬入上述腔室的内部的通道；气体供给部，其设置于上述腔室的侧壁中与设置有上述调节部的侧壁相邻的侧壁，用于向上述腔室的内部的上侧方向供给高温气体；气体排出部，其设置于与设置有上述气体供给部的侧壁相向的侧壁，用于吸入上述腔室的内部的气体并向外部排出。
而且，优选地，上述基板干燥模块还包括盖子开闭部，该盖子开闭部用于使上述上部盖子上升至规定高度后水平移动。
并且，优选地，本发明中上述基板加热部包括：下部板，其形成上述基板加热部的下表面；加热器，其设置于上述下部板的上表面；上部板，其设置于上述加热器的上表面；基板升降销，其通过以贯通上述上部板、下部板及加热器的方式升降，来使基板升降。
而且，优选地，上述加热器可被分割成多个加热器来设置；将上述多个加热器虚拟分割成温度偏差不同的多个区域；上述多级式基板干燥装置还包括分割加热器温度控制部，该分割加热器温度控制部用于对经虚拟分割而成的区域内所包括的多个加热器单独地进行温度控制。
并且，优选地，本发明的上述气体供给部包括：热风产生部，其设置于上述腔室的外部，用于供给高温气体；气体分配供给管，其与上述热风产生部相连接，用于向贯通上述腔室的侧壁而形成的多个热风供给孔分配并供给高温气体；第一气体扩散部，其以能够阻断包括上述热风供给孔在内的区域的方式形成于上述腔室的侧壁的内侧，并在与上述热风供给孔相反的一侧形成多个气体供给口；第二气体扩散部，以能够阻断包括上述多个气体供给口在内的区域的方式形成于上述第一气体扩散部，并形成有向上述上部盖子的方向开放的气体供给缝。
而且，优选地，上述多级式基板干燥装置还包括辅助框架，该辅助框架以沿着上述基板干燥模块水平移动的方向延伸的方式设置，用于在上述基板干燥模块水平移动而向上述框架的外侧突出时支撑载荷。
并且，优选地，上述多级式基板干燥装置还包括选择性水平移动锁定单元，该选择性水平移动锁定单元用于在上述多个基板干燥模块中的某一个基板干燥模块向上述框架的外侧水平移动而突出时防止其他基板干燥模块水平移动。
根据本发明的多级式基板干燥装置，即使对大面积玻璃基板也能够快速进行均匀干燥，尤其，由于具有多级式结构，因而具有能够同时对多张基板进行干燥作业的优点。
并且，由于基板干燥模块具有滑动结构，因而使得维护维修作业容易，尤其，各基板干燥模块的上部盖子也构成为通过滑动结构来开闭，因而存在对上部盖子的下表面的维护维修作业变得非常容易的优点。
附图说明
图1是表示本发明的一实施例的多级式基板干燥装置的结构的侧视图。
图2是表示本发明的一实施例的基板干燥模块的结构的立体图。
图3是表示本发明的一实施例的气体供给部的结构的剖视图。
图4是表示本发明的一实施例的气体排出部的结构的剖视图。
图5是表示本发明的一实施例的基板加热部的结构的部分剖视图。
图6是表示本发明的一实施例的上部盖子的水平移动状态的状态图。
图7是表示本发明的一实施例的排气模块的结构的图。
具体实施方式
以下，将参照附图对本发明的具体实施例进行详细说明。
如图1所示，本实施例的多级式基板干燥装置1包括多个基板干燥模块100、框架200、模块移动单元300、辅助框架400、冷却模块500以及排气模块600。
首先，基板干燥模块100在其内部嵌入基板的状态下对基板进行加热来使基板干燥，在本实施例中，如图1所示，多个基板干燥模块配置成沿着上下方向隔开规定间隔地层压的形态。像这样，形成多个基板干燥模块100层压的结构，具有在处理大面积玻璃基板的工序中，设备所占面积将大幅减少，并能够有效运用设备的优点。
如图1所示，上述多个基板干燥模块100的层压配置状态由框架200维持。该框架200形成本实施例的多级式基板干燥装置的整体形态，优选地，框架200仅由形成骨架的材料所构成，以便于设置其他结构部件。
另一方面，本实施例的基板干燥模块100为了如上所述地在内部嵌入基板的状态下对基板进行干燥，而如图2所示，包括腔室110、上部盖子120、基板加热部130、调节部140、气体供给部150以及气体排出部160。
在这里，优选地，腔室110形成上述基板干燥模块100的整体形状，并具有与要处理的基板的形状相对应的形状。本实施例以处理四边形形状的玻璃基板的例，以长方体形状构成上述腔室110。上述腔室110具有上方开放的四方筒形状，在上述腔室110的一侧面或者相向的两侧面形成用于搬进或者搬出基板的开口部。
接着，如图2所示，上部盖子120用于盖住上述腔室110的上方，通过该上部盖子120可形成将上述腔室110的内部空间与外部隔离的密封空间。像这样，密封上述腔室110的内部空间，具有能够大幅减少在其内部嵌入基板的状态下加热基板来使基板干燥的工序时间的效果。
优选地，在本实施例中，还具备盖子开闭部170，以能够使上述上部盖子120从上述腔室110滑移并开闭。如图6所示，上述盖子开闭部170具有能够驱动上述上部盖子120使其从上述腔室110升降及滑动的结构就足以。例如，上述盖子开闭部170可包括：盖子驱动模块174，其能够驱动上述上部盖子120使其升降及滑动；移动导向器176，其提供上述盖子驱动模块的水平移动路径。
通过这种盖子开闭部170，在上述上部盖子120盖着上述腔室110的上方的状态下，首先上述盖子驱动模块174将上述上部盖子120向上侧略微提起，形成使上部盖子120不妨碍腔室110的状态后，上述盖子驱动模块174使上部盖子水平移动成如图6所示的状态，来使上部盖子120的下表面向下露出。像这样，上部盖子120的下表面露出，就具有使对该下表面的清扫等维护维修作业变得容易的优点。
接着，上述基板加热部130设置于腔室110内部下侧，在支撑嵌入到上述腔室110内部的基板的状态下，对其进行加热。为此，在本实施例中，如图5所示，上述基板加热部130可包括下部板132、加热器134、上部板136、基板升降销138。在这里，上述下部板132和上部板136是形成上述基板加热部130的结构部件，具有在上述下部板132和上部板136之间设置加热器134的结构。因此，上述下部板132和上部板136在包覆上述加热器134而进行保护的同时，上部板136还起到使得由上述加热器134所产生的热均匀地扩散，来均匀地对载置于其上部的基板S进行加热的作用。优选地，上部板136由陶瓷形成。
接着，上述加热器134可由面状加热器或者线状加热器构成。首先，上述加热器134由面状加热器构成的情况下，可使用云母加热器或者硅橡胶加热器等。在这里，云母加热器是指，在中央具有蚀刻金属薄板的结构，包括产生热的蚀刻薄板和从上下侧包覆上述蚀刻薄板并使其绝缘的云母板的面状发热器。
另一方面，线状加热器是指由普通的发热丝形成的加热器，具有通过将发热丝配置成多种形状，来以面状均匀地产生热的结构。
并且，由于本实施例的基板干燥装置1处理大面积玻璃基板，因而上述基板加热部130本身也以大面积形成。但由于很难由一个大面积加热器构成上述加热器134，因而，将上述加热器134分割成多个，使制造变得容易。这时，被分割的加热器的数量，可根据要处理的基板的大小等来调整为多种形式。
而且优选地，像这样被分割的多个加热器134被虚拟分割成温度偏差相似的多个区域，并由分割加热器温度控制部(未图示)进行控制，该分割加热器温度控制部用于对经虚拟分割而成的区域内所包括的多个加热器单独地进行温度控制。例如，上述分割加热器温度控制部可通过将上述多个加热器134分割成与调节部140相邻的区域、与上述气体供给部150相邻的区域、与上述气体排出部160相邻的区域以及除这些区域之外的中央区域和角落区域等温度偏差相似的多个区域的方式进行控制。优选地，有关上述多个加热器的分割方法，实际测定上述多个加热器的温度变化，并根据所测定的数据来分成温度偏差相似的区域。
接着，如图5所示，基板升降销138通过以贯通上述上部板132、下部板136以及加热器134的方式升降，来使基板S升降。该基板升降销138起到在将基板搬进上述腔室110内部或者从上述腔室110内部搬出基板的过程中使基板升降的作用。该基板升降销138可使用通常使用的升降销。
另一方面，在上述上部板136从上侧往下侧形成有多个销插入槽，还可具有通过强行扣入的方式插入于上述销插入槽的多个基板支撑销131。如图5所示，上述基板支撑销131以上表面一部分露出的方式插入于上述上部板136并进行设置，起到所露出的上表面直接接触基板S并支撑的作用。
在基板S的前表面与上述上部板136直接接触的情况下，在排出基板的过程中，因基板进行了面接触，而可能发生无法从上述上部板136分离的现象。因此，为了防止这种现象，通过上述基板支撑销131将与基板的接触面积最小化，并使基板排出作业变得容易。因此，优选地，上述基板支撑销131的上表面131c呈圆形形状。
接着，如图2所示，上述调节部140设置于上述腔室110的一侧壁或者相向的两侧壁，用于调节开口部，该开口部为用于将基板搬入上述腔室的内部的通道。上述调节部140可具有能够调节上述开口部的多种结构，例如，如图2所示，可具有在下侧具有能够转动的铰链结构，使上述调节部140边转动边开闭的结构。
接着，如图2所示，气体供给部150设置于在上述腔室110的侧壁中与设置有上述调节部140的侧壁相邻的侧壁，用于向上述腔室110的内部的上侧方向供给高温气体。为此，在本实施例中，上述气体供给部150包括热风产生部152、气体分配供给管154、第一气体扩散部156以及第二气体扩散部158。
首先，如图2所示，热风产生部152设置于上述腔室110的外部，用于产生并供给高温气体。优选地，在本实施例中，上述热风产生部152由换热器(In-line heater)构成。
而且，上述气体分配供给管154与上述热风产生部152相连接，用于向贯通上述腔室110的侧壁而形成的多个热风供给孔112分配并供给高温气体。优选地，在上述腔室110的侧面按规定间隔形成多个上述热风供给孔112。通过上述气体分配供给管154和热风供给孔112，分配由上述热风产生部152供给的热风。
接着，如图3所示，第一气体扩散部156以能够阻断包括上述热风供给孔112在内的区域的方式设置于上述腔室110的侧壁的内侧，来使所供给的热风第一次扩散。为此，上述第一气体扩散部156具有在与上述热风供给孔112相反的一侧形成数量比上述热风供给孔112更多的热风供给口155的结构。因此，通过上述热风供给孔112供给的热风在填充上述第一气体扩散部156的状态下重新分散，并通过上述热风供给口155供给到上述第二气体扩散部158。
并且，如图3所示，上述第二气体扩散部158以能够阻断包括上述多个气体供给口155在内的区域的方式形成于上述第一气体扩散部156，用于向腔室110的内部的上侧喷射由上述第一气体扩散部156供给的热风。为此，如图3所示，上述第二气体扩散部158形成有向上述上部盖子120的方向开放的气体供给缝157，该气体供给缝157以能够遍及上述腔室110的前面喷射气体的大小来形成。
借助具有如上所述结构的气体供给部150，热风在以遍及腔室110前面的方式均匀扩散的状态下向腔室110的上方方向分散。因此，具有能够对所要干燥的基板进行均匀的干燥作业的优点。
接着，如图4所示，气体排出部160设置于与设置有上述气体供给部150的侧壁相向的侧壁，用于吸入上述腔室110的内部的气体并向外部排出。该气体排出部160使得由上述气体供给部150供给的热风经过上述腔室110排出，只要具有能够将所供给的热风顺畅地排出的排出作用就足以。
接着，优选地，本实施例的多级式基板干燥装置1还包括模块移动单元300，该模块移动单元300以使各个上述基板干燥模块100能够在上述框架200上沿着水平方向移动的方式支撑上述基板干燥模块100。上述模块移动单元300使得基板干燥模块100自身通过水平移动向上述框架200的外侧突出。因此，借助该模块移动单元300，既能实现多个基板干燥模块100层压的结构，又容易对基板干燥模块100进行维护维修。
这时，如图1所示，优选地，本实施例的多级式基板干燥装置1还包括辅助框架400，该辅助框架400以沿着上述基板干燥模块100水平移动的方向延伸的方式设置，用于在上述基板干燥模块100水平移动而向上述框架200的外侧突出时支撑载荷。即，上述辅助框架400形成于上述基板干燥模块100水平移动而突出的方向，以在上述多个基板干燥模块100中某一个水平移动成向上述框架200的外侧突出的情况下，防止设备因其整体重心破坏而受损。
另一方面，优选地，本实施例的多级式基板干燥装置1除了包括上述辅助框架400以外还包括选择性水平移动锁定单元(未图示)，该选择性水平移动锁定单元用于防止随着基板干燥模块100的水平移动而产生的危险。上述选择性水平移动锁定单元起到在上述多个基板干燥模块100中的某一个基板干燥模块向上述框架200的外侧水平移动而突出时防止其他基板干燥模块水平移动的作用。总而言之，上述选择性水平移动锁定单元用于仅使多个基板干燥模块中的一个基板干燥模块能够水平移动，从而防止危险。
接着，如图1所示，上述冷却模块500配置于上述基板干燥模块的下侧，上述冷却模块500在将基板嵌入于其内部的状态下冷却基板。
接着，上述排气模块600分别与上述多个基板干燥模块100和冷却模块500的气体排出部相连接，用于向外部排出上述基板干燥模块的内部和基板冷却模块的内部的气体。尤其，本实施例的特征在于，上述排气模块600将上述基板干燥模块的内部及上述基板冷却模块的内部的气体单独地排出。为此，如图7所示，上述排气模块600包括分离排气接口连接部610、排气用旋涡风机(ring blower)630以及连接管620，该连接管620用于连接旋涡风机630和分离排气结构连接部610。
因此，在本实施例中，借助上述排气模块600，多个基板干燥模块100和冷却模块500单独地与旋涡风机630连接并强行排气，因而具有能够完全排出留在上述基板干燥模块100或者冷却模块500的烟雾等的优点。
而且，上述连接管620也可使用波形管，以便于连接。

Claims (8)

1.一种多级式基板干燥装置，其特征在于，包括：
多个基板干燥模块，配置成沿着上下方向隔开规定间隔地层压的形态，在将基板嵌入于上述基板干燥模块的内部的状态下加热基板来使基板干燥；
基板冷却模块，其配置于上述基板干燥模块的下侧，在将基板嵌入于上述基板冷却模块的内部的状态下冷却基板；
框架，其提供用于垂直层压设置上述多个基板干燥模块和上述基板冷却模块的空间；
模块移动单元，其设置于上述框架，用于以使上述各基板干燥模块和基板冷却模块能够在上述框架上沿着水平方向移动的方式支撑上述基板干燥模块；以及
排气模块，分别与上述基板干燥模块及上述基板冷却模块相结合，用于将上述基板干燥模块的内部及上述基板冷却模块的内部的气体单独地排出。
2.根据权利要求1所述的多级式基板干燥装置，其特征在于，
上述基板干燥模块包括：
腔室，其上方开放，具有规定的内部空间；
上部盖子，其盖住上述腔室的上方；
基板加热部，其设置于上述腔室的内部的下侧，用于对基板进行加热；
调节部，设置于上述腔室的一侧壁或者相向的两侧壁，用于调节开口部，该开口部为用于将基板搬入上述腔室的内部的通道；
气体供给部，其设置于上述腔室的侧壁中与设置有上述调节部的侧壁相邻的侧壁，用于向上述腔室的内部的上侧方向供给高温气体；
气体排出部，其设置于与设置有上述气体供给部的侧壁相向的侧壁，用于吸入上述腔室的内部的气体并向外部排出。
3.根据权利要求2所述的多级式基板干燥装置，其特征在于，还包括盖子开闭部，该盖子开闭部用于使上述上部盖子上升至规定高度后水平移动。
4.根据权利要求2所述的多级式基板干燥装置，其特征在于，
上述基板加热部包括：
下部板，其形成上述基板加热部的下表面；
加热器，其设置于上述下部板的上表面；
上部板，其设置于上述加热器的上表面；
基板升降销，其通过以贯通上述上部板、下部板及加热器的方式升降，来使基板升降。
5.根据权利要求4所述的多级式基板干燥装置，其特征在于，
上述加热器可被分割成多个加热器来设置；
将上述多个加热器虚拟分割成温度偏差不同的多个区域；
上述多级式基板干燥装置还包括分割加热器温度控制部，该分割加热器温度控制部用于对经虚拟分割而成的区域内所包括的多个加热器单独地进行温度控制。
6.根据权利要求2所述的多级式基板干燥装置，其特征在于，
上述气体供给部包括：
热风产生部，其设置于上述腔室的外部，用于供给高温气体；
气体分配供给管，与上述热风产生部相连接，用于向贯通上述腔室的侧壁而形成的多个热风供给孔分配并供给高温气体；
第一气体扩散部，其以能够阻断包括上述热风供给孔在内的区域的方式形成于上述腔室的侧壁的内侧，并在与上述热风供给孔相反的一侧形成多个气体供给口；
第二气体扩散部，其以能够阻断包括上述多个气体供给口在内的区域的方式形成于上述第一气体扩散部，并形成有向上述上部盖子的方向开放的气体供给缝。
7.根据权利要求1所述的多级式基板干燥装置，其特征在于，还包括辅助框架，该辅助框架以沿着上述基板干燥模块水平移动的方向延伸的方式设置，用于在上述基板干燥模块水平移动而向上述框架的外侧突出时支撑载荷。
8.根据权利要求1所述的多级式基板干燥装置，其特征在于，还包括选择性水平移动锁定单元，该选择性水平移动锁定单元用于在上述多个基板干燥模块中的某一个基板干燥模块向上述框架的外侧水平移动而突出时防止其他基板干燥模块水平移动。
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