CN103934158A - 一种涂布装置及其预吐控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种涂布装置及其预吐控制方法，涉及显示器件的涂布技术领域，可以提高涂布起始阶段的涂布稳定性及均匀性，减少涂布不良。该涂布装置包括供胶装置、与所述供胶装置连接的加压泵，所述加压泵上连接有输出管路，所述输出管路包括第一输出支路和第二输出支路；其中，所述第一输出支路连接所述加压泵与涂布喷头；所述第一输出支路上设置有涂布阀门和涂布压力计；所述第二输出支路上设置有预吐阀门、预吐压力计、以及预吐压力调节阀。用于涂布装置的制备。

Description

一种涂布装置及其预吐控制方法

技术领域

本发明涉及显示器件的涂布技术领域，尤其涉及一种涂布装置及其预吐控制方法。

背景技术

目前，在显示器件制造的光刻构图工艺中，常涉及在基板表面涂布光刻胶、曝光、显影这一过程。如图1所示，涂布装置01的结构主要由供胶装置10、加压泵20、以及通过输出管路30与加压泵20连接的涂布喷头40构成。

如图2所示，现有技术中采用涂布装置对被涂布体的表面进行涂布的基本过程为：涂布喷头40在驱动装置的带动下从基板60的一端移动到另一端(图中箭头方向即表示涂布方向)，同时，光刻胶经输出管路到达喷嘴402，并从喷嘴402口中流出而涂布到基板60上，从而完成光刻胶层的涂布。

在实现上述光刻胶的涂布过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

由于在基板的起始阶段，涂布喷头需要在驱动装置的带动下逐渐加速直至稳定的匀速状态(标记为速度ν₁)，而与此同时，与涂布喷头连接的加压泵吐出胶体的速度由加速直至稳定的匀速状态(标记为速度ν₂)，从而配合涂布喷头的移动速度吐出光刻胶，使涂布在基板表面的光刻胶层具有均匀的厚度；然而，由于加压泵的吐胶速度与涂布喷头在基板上方的移动速度都相当快，使得在高速涂布的起始阶段(如图2中虚线部分所示)，加压泵的吐胶速度很难与涂布喷头的移动速度完美配合，在起始阶段难以保证涂布稳定性和膜厚均匀性，从而导致基板上整体光刻胶膜厚均匀性下降，影响显示品质。

发明内容

本发明的实施例提供一种涂布装置及其预吐控制方法，可以提高涂布起始阶段的涂布稳定性及均匀性，减少涂布不良。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供了一种涂布装置，包括供胶装置、与所述供胶装置连接的加压泵，所述加压泵上连接有输出管路，所述输出管路包括第一输出支路和第二输出支路；其中，所述第一输出支路连接所述加压泵与涂布喷头；所述第一输出支路上设置有涂布阀门和涂布压力计；所述第二输出支路上设置有预吐阀门、预吐压力计、以及预吐压力调节阀。

优选的，所述第二输出支路上，所述预吐阀门、所述预吐压力计、以及所述预吐压力调节阀沿胶体的吐出方向依次设置。

优选的，所述涂布装置还包括与所述涂布阀门和所述预吐阀门连接的控制器。

优选的，沿胶体的吐出方向，所述涂布装置还包括与所述第二输出支路的末端连接的胶体回收容器。

可选的，所述涂布喷头包括主体和喷嘴；其中，所述喷嘴具有狭缝式的开口。

另一方面，本发明实施例还提供了一种采用针对涂布装置的预吐控制方法，包括：在基板进行涂布前，利用第一输出支路上的涂布压力计获取的吐出胶体的第一压力值对第二输出支路上的预吐压力计获取的吐出胶体的第二压力值进行校准；设定所述第一输出支路上的涂布阀门关闭、所述第二输出支路上的预吐阀门开启；使涂布喷头沿涂布方向开始加速移动，同时，使加压泵开始加速吐胶；待所述涂布喷头加速至额定移动速度、所述加压泵加速至额定吐胶速度、以及所述第二输出支路上的预吐压力计测定所述第二输出支路上吐出胶体的测定压力值等于所述第二压力值后，且当所述涂布喷头移动至预定涂布位置起点时，设定所述涂布阀门开启、所述预吐阀门关闭。

优选的，所述在基板进行涂布前，利用第一输出支路上吐出胶体的第一压力值对第二输出支路上吐出胶体的第二压力值进行校准，包括，设定所述第二输出支路上的预吐阀门关闭、所述第一输出支路上的涂布阀门开启；使加压泵加速至额定吐胶速度，通过所述第一输出支路上的涂布压力计测定吐出胶体的第一压力值；设定所述涂布阀门关闭、所述预吐阀门开启；使加压泵加速至所述额定吐胶速度，通过调节所述第二输出支路上的预吐压力调节阀，使所述第二输出支路上的预吐压力计测定的第二压力值等于所述第一压力值。

本发明实施例提供了一种涂布装置，所述涂布装置包括供胶装置、与所述供胶装置连接的加压泵，所述加压泵上连接有输出管路，所述输出管路包括第一输出支路和第二输出支路。其中，所述第一输出支路连接所述加压泵与涂布喷头；所述第一输出支路上设置有涂布阀门和涂布压力计；所述第二输出支路上设置有预吐阀门、预吐压力计、以及预吐压力调节阀。可以使在涂布开始前所述涂布喷头的移动速度和所述加压泵的吐胶速度均达到相应的稳定状态，避免了现有技术中在高速涂布的起始阶段，由于涂布喷头与加压泵二者之间的速度不匹配而导致的在基板上预定涂布位置的起始阶段内，涂布稳定性较差，且膜厚均匀性较差问题，减少涂布不良。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的涂布装置的结构示意图；

图2为现有技术提供的涂布装置中涂布过程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种涂布装置的结构示意图一；

图4为本发明实施例提供的一种涂布装置中涂布过程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种涂布装置的结构示意图二。

附图标记说明：

01-涂布装置；10-供胶装置；20-加压泵；30-输出管路；31-第一输出支路；311-涂布阀门；312-涂布压力计；32-第二输出支路；321-预吐阀门；322-预吐压力计；323-预吐压力调节阀；40-涂布喷头；401-主体；402-喷嘴；50-供给管路；501-供给阀门；60-基板；70-回收容器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种涂布装置01，如图3所示，所述涂布装置01包括供胶装置10、与所述供胶装置10连接的加压泵20，所述加压泵20上连接有输出管路30，所述输出管路30包括第一输出支路31和第二输出支路32。

其中，所述第一输出支路31连接所述加压泵20与涂布喷头40；所述第一输出支路31上设置有涂布阀门311和涂布压力计312；所述第二输出支路32上设置有预吐阀门321、预吐压力计322、以及预吐压力调节阀323。

需要说明的是，第一，由于采用涂布装置01涂布的胶体(例如光刻胶)通常具有较大的粘滞性，因此需要设置所述加压泵20，以使从所述输出管路30中流出的胶体与环境中的大气压具有一定的压强差，从而使胶体从所述涂布喷头40中流畅地吐出，完成涂布过程。

第二，图3中仅示意性地提供了所述第一输出支路31和所述第二输出支路32的位置关系，本发明不限于此，所述涂布装置01中，所述第二输出支路32设置的位置以不影响所述涂布喷头40的移动，以及涂布过程为准。

第三，在本发明实施例中，所述涂布阀门311的作用是控制所述第一输出支路31的导通和截止，同样地，所述预吐阀门321的作用是控制所述第二输出支路32的导通和截止。从而可使从所述输出管路30中流出的胶体流向不同的支路。

本发明实施例提供了一种涂布装置01，所述涂布装置01包括供胶装置10、与所述供胶装置10连接的加压泵20，所述加压泵20上连接有输出管路30，所述输出管路30包括第一输出支路31和第二输出支路32。其中，所述第一输出支路31连接所述加压泵20与涂布喷头40；所述第一输出支路31上设置有涂布阀门311和涂布压力计312；所述第二输出支路32上设置有预吐阀门321、预吐压力计322、以及预吐压力调节阀323。

如图3和图4所示，采用上述涂布装置01可提高涂布起始阶段的涂布稳定性及均匀性，减少涂布不良，具体原理如下所述：

在对基板60(图3中未标示出)涂布胶体之前，分别获取在所述加压泵20的吐胶速度为涂布胶层时的额定吐胶速度(标记为ν₂)的条件下，从与所述第一输出支路31连接的所述涂布喷头40吐出胶体的第一压力值(标记为P₁)，以及同样在额定吐胶速度ν₂条件下，从所述第二输出支路32的末端吐出胶体的第二压力值(标记为P₂)，并利用获取的第一压力值P₁对第二压力值P₂进行校准，以使所述加压泵20吐出的胶体通过所述第一输出支路31与通过所述第二输出支路32具有同样的吐胶状态。

在此基础上，设定所述涂布阀门311关闭、所述预吐阀门321开启，使所述涂布喷头40在远离基板外的一定距离内开始加速移动，同时，使所述加压泵20开始加速吐胶。

此处，所述涂布喷头40开始加速的位置与基板上的预定涂布位置之间的距离应根据涂布光刻胶层时所述涂布喷头40的额定移动速度以及所述加压泵20的额定吐胶速度等参数具体设定，在此不作限定。

由于所述涂布喷头40通常是与相应的驱动装置连接以使其能够在基板上方沿设定的涂布方法匀速移动，因此，可以通过驱动装置中的控制器确定所述涂布喷头40加速至额定移动速度(标记为ν₁)的时间点，即所述涂布喷头40加速至额定移动速度ν₁时表示已达到涂布胶体时的稳定状态。

由上述校准过程可知，当通过所述预吐压力计322测定的压力值等于所述第二压力值P₂时，表示此时所述加压泵20的吐胶速度已加速至相应的额定吐胶速度ν₂，即，此时，所述第二输出支路32末端的吐胶状态与所述第一输出支路31连接的所述涂布喷头40具有相同的吐胶状态，从而可以借助所述第二输出支路32以及所述第二输出支路32上的所述预吐压力计322和所述预吐压力调节阀323来确定所述加压泵20的吐胶状态是否已达到与所述涂布喷头40的额定移动速度ν₁相匹配。

这样以来，使所述涂布喷头40沿涂布方向按当前的额定移动速度ν₁移动，同时，使所述加压泵20按当前的额定吐胶速度ν₂吐胶，当所述涂布喷头40移动至基板上的预定涂布位置起点时，设定所述涂布阀门311开启、所述预吐阀门321关闭，即完成了使所述加压泵20按额定吐胶速度ν₂吐出的胶体从所述第二输出支路32向所述第一输出支路31无压力差别的切换，这一阶段即为预吐控制阶段(标记为S-pre)。

通过在对基板涂布前增加上述的预吐控制阶段，可以使涂布开始前所述涂布喷头40的移动速度和所述加压泵20的吐胶速度均达到相应的稳定状态，从而避免了现有技术中在高速涂布的起始阶段，由于涂布喷头与加压泵二者之间的速度不匹配而导致的在基板上预定涂布位置的起始阶段内，涂布稳定性较差，且膜厚均匀性较差问题，减少涂布不良。

在上述基础上，优选的，参考图3所示，在所述第二输出支路32上，所述预吐阀门321、所述预吐压力计322、以及所述预吐压力调节阀323沿胶体的吐出方向(如图中箭头方向所示)依次设置。这样，可以首先打开所述预吐阀门321，使从所述加压泵20吐出的胶体流向所述第二输出支路32，所述预吐压力计322将测定出此时流经的胶体压力值，即，可以通过所述预吐压力计322获取一个压力调节参照值；其次，对比上述参照值，通过所述预吐压力调节阀323调节从所述第二输出支路32的末端吐出胶体的压力值，以使从末端吐出的胶体的第二压力值P₂等于从所述涂布喷头40吐出胶体的第一压力值P₁，从而完成上述校准过程。

进一步的，所述涂布装置01还包括与所述涂布阀门311和所述预吐阀门321连接的控制器。

所述控制器用于控制所述涂布阀门311和所述预吐阀门321的导通和截止，例如可以是可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，简称PLC)等控制部件。

此外，由于胶体从所述输出管路30中流出时都具有一定的惯性及管路粘滞性，可通过所述控制器灵活地设定所述涂布阀门311开启、所述预吐阀门321关闭这两个动作的时间间隔，以及所述涂布阀门311关闭、所述预吐阀门321开启这两个动作的时间间隔。

在上述基础上，如图5所示，沿胶体的吐出方向，所述涂布装置01还包括与所述第二输出支路32的末端连接的胶体回收容器70。

这样，在上述预吐控制阶段内，从所述第二输出支路32的末端吐出的胶体均可以通过上述胶体回收容器70收集起来，避免了胶体的浪费。

当然，所述涂布装置01还可包括连接所述供胶装置10和所述加压泵20的供给管路50。其中，所述供给管路50上设置有供给阀门501，可以通过所述供给阀门501灵活控制供给量。

并且，所述涂布装置01还可包括与所述加压泵20连接的第一驱动装置，所述第一驱动装置用于驱动所述加压泵20加速吐胶；以及与涂布喷头40连接的第二驱动装置，所述第二驱动装置用来驱动所述涂布喷头40在基板上方沿设定的涂布方向移动。所述第一驱动装置和所述第二驱动装置例如可以是电机等设备。

这里，所述涂布装置01当然还可以包括用于放置所述涂布喷头40的导轨，用于限定所述涂布喷头40的移动轨迹在基板上方为直线移动。

进一步的，所述涂布喷头40包括主体401和喷嘴402，其中，所述喷嘴402具有狭缝式的开口。

此处，由于待涂布的基板往往是具有较大面积的矩形基材，因此，所述主体401通常为一个具有一定存储容量的长方形，而所述喷嘴402上狭缝的长度通常与基板上垂直于涂布方向的待涂布区域的一边长度相对应，以使胶体可以在待涂布区域上的所有面积内均匀涂布。

本发明实施例还提供了一种采用上述涂布装置01的预吐控制方法，包括：

S01、在基板进行涂布前，利用第一输出支路31上的涂布压力计312获取的吐出胶体的第一压力值(标记为P₁)对第二输出支路32上的预吐压力计322获取的吐出胶体的第二压力值(标记为P₂)进行校准。

S02、设定所述第一输出支路31上的涂布阀门311关闭、所述第二输出支路32上的预吐阀门321开启。

S03、使涂布喷头40沿涂布方向开始加速移动，同时，使加压泵20开始加速吐胶。

S04、待所述涂布喷头40加速至额定移动速度(标记为ν₁)、所述加压泵20加速至额定吐胶速度(标记为ν₂)、以及所述第二输出支路32上的预吐压力计322测定所述第二输出支路32上吐出胶体的测定压力值等于所述第二压力值P₂后，且当所述涂布喷头40移动至预定涂布位置起点时，设定所述涂布阀门311开启、所述预吐阀门321关闭。

需要说明的是，第一，步骤S01的目的是使所述加压泵20吐出的胶体通过与所述第一输出支路31连接的所述涂布喷头40的吐胶状态与通过所述第二输出支路32末端的吐胶状态相同，以使在后续的预吐过程中可以通过所述第二输出支路32上的压力值为所述第二压力值P₂时判断所述加压泵20是否达到与稳定状态下的涂布喷头的额定移动速度ν₁相匹配的吐胶状态。

在这一校准过程中，理论上应使所述第二压力值P₂等于所述第一压力值P₁，然而，考虑到在胶体的移动过程中，胶体自身的粘滞惯性以及管道与胶体之间的粘滞性不能完全忽略，因此，在实际生产中可以适当调整所述第二压力值P₂，以使其略微大于或小于所述第一压力值P₁。

第二，步骤S02中，考虑到胶体从所述输出管路30中流出时具有一定的惯性及管路粘滞性，可合理地控制所述涂布阀门311关闭、所述预吐阀门321开启这两个动作的时间间隔，以使上述步骤更好地满足实际生产的要求。

第三，步骤S04中，当通过所述预吐压力计322测定的压力值等于所述第二压力值P₂时，表示所述第二输出支路32末端的吐胶状态与对基板进行涂布时所述涂布喷头40吐出的胶体具有相同的吐胶状态，即，通过获取所述预吐压力计322测定的压力值等于第二压力值P₂，从而判断所述加压泵20的吐胶状态是否已达到需要的吐胶状态(即额定吐胶速度ν₂，同时压力为P₂)。

设定所述涂布阀门311开启、所述预吐阀门321关闭，即完成使所述加压泵20按额定吐胶速度ν₂吐出的胶体从所述第二输出支路32向所述第一输出支路31的切换。

同样地，考虑到胶体从所述输出管路30中流出时具有一定的惯性及管路粘滞性，可合理地控制所述涂布阀门311开启、所述预吐阀门321关闭这两个动作的时间间隔，以使上述步骤更好地满足实际生产的要求。

通过上述步骤S01～S04，在对基板进行涂布之前增加一个预吐控制阶段，可以使在涂布开始前所述涂布喷头40的移动速度和所述加压泵20的吐胶速度均达到相应的稳定状态，从而避免了现有技术中在高速涂布的起始阶段，由于涂布喷头与加压泵二者之间的速度不匹配而导致的在基板上预定涂布位置的起始阶段内，涂布稳定性较差，且膜厚均匀性较差问题，减少涂布不良。

优选的，上述步骤S01具体可包括以下步骤：

S11、设定所述第二输出支路32上的预吐阀门321关闭、所述第一输出支路31上的涂布阀门311开启。

S12、使加压泵20加速至额定吐胶速度ν₂，通过所述第一输出支路31上的涂布压力计312测定吐出胶体的第一压力值P₁。

S13、设定所述涂布阀门311关闭、所述预吐阀门321开启。

S14、使加压泵20加速至所述额定吐胶速度ν₂，通过调节所述第二输出支路32上的预吐压力调节阀323，使所述第二输出支路32上的预吐压力计322测定的第二压力值P₂等于所述第一压力值P₁。

此处，考虑到胶体从所述输出管路30中流出时具有一定的惯性及管路粘滞性，可合理地控制步骤S11中所述预吐阀门321关闭、所述涂布阀门311开启这两个动作的时间间隔，以及步骤S13中，所述涂布阀门311关闭、所述预吐阀门321开启这两个动作的时间间隔，以使上述步骤更好地满足实际生产的要求。

需要说明的是，本发明实施例中所有附图是上述涂布装置的简略的示意图，只为清楚描述本方案体现了与发明点相关的结构，对于其他的与发明点无关的结构是现有结构，在附图中并未体现或只体现部分。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种涂布装置，包括供胶装置、与所述供胶装置连接的加压泵；其特征在于，所述加压泵上连接有输出管路，所述输出管路包括第一输出支路和第二输出支路；

其中，所述第一输出支路连接所述加压泵与涂布喷头；所述第一输出支路上设置有涂布阀门和涂布压力计；

所述第二输出支路上设置有预吐阀门、预吐压力计、以及预吐压力调节阀。

2.根据权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，所述第二输出支路上，所述预吐阀门、所述预吐压力计、以及所述预吐压力调节阀沿胶体的吐出方向依次设置。

3.根据权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，所述涂布装置还包括与所述涂布阀门和所述预吐阀门连接的控制器。

4.根据权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，沿胶体的吐出方向，所述涂布装置还包括与所述第二输出支路的末端连接的胶体回收容器。

5.根据权利要求1至4任一项所述的涂布装置，其特征在于，所述涂布喷头包括主体和喷嘴；

其中，所述喷嘴具有狭缝式的开口。

6.一种用于权利要求1至5任一项所述的涂布装置的预吐控制方法，其特征在于，包括：

在基板进行涂布前，利用第一输出支路上的涂布压力计获取的吐出胶体的第一压力值对第二输出支路上的预吐压力计获取的吐出胶体的第二压力值进行校准；

设定所述第一输出支路上的涂布阀门关闭、所述第二输出支路上的预吐阀门开启；

使涂布喷头沿涂布方向开始加速移动，同时，使加压泵开始加速吐胶；

待所述涂布喷头加速至额定移动速度、所述加压泵加速至额定吐胶速度、以及所述第二输出支路上的预吐压力计测定所述第二输出支路上吐出胶体的测定压力值等于所述第二压力值后，且当所述涂布喷头移动至预定涂布位置起点时，设定所述涂布阀门开启、所述预吐阀门关闭。

7.根据权利要求6所述的预吐控制方法，其特征在于，所述利用第一输出支路上的涂布压力计获取的吐出胶体的第一压力值对第二输出支路上的预吐压力计获取的吐出胶体的第二压力值进行校准，包括，

设定所述第二输出支路上的预吐阀门关闭、所述第一输出支路上的涂布阀门开启；

使加压泵加速至额定吐胶速度，通过所述第一输出支路上的涂布压力计测定吐出胶体的第一压力值；

设定所述涂布阀门关闭、所述预吐阀门开启；

使加压泵加速至所述额定吐胶速度，通过调节所述第二输出支路上的预吐压力调节阀，使所述第二输出支路上的预吐压力计测定的第二压力值等于所述第一压力值。