CN105783438A - 一种减压加热干燥装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种减压加热干燥装置，所述减压加热干燥装置包括：腔室、承载机构、加热机构、减压机构、气压调节机构；所述承载机构以及所述加热机构设置于所述腔室内；所述减压机构以及所述气压调节机构分别与所述腔室联通；其中，所述腔室用于覆盖基板的周围；所述承载机构用于在基板的主面朝上的状态下承载所述基板，所述加热机构用于对所述基板进行加热；所述减压机构用于在所述加热机构对所述基板加热时，对所述腔室的内部进行减压；所述气压调节机构用于在所述腔体内的压强以及所述基板的温度满足预设要求时，调节所述腔室内的压强，以平衡所述腔室内外的压强。通过上述方式，本发明能够有效加快干燥过程，缩短生产流程，节约生产成本。

Description

一种减压加热干燥装置
技术领域
本发明涉及领域显示领域，特别是涉及一种减压加热干燥装置。
背景技术
目前彩色滤光片(Colorfilter，CF)的制作工艺通常包括：溅镀、涂布、干燥、曝光、显影。具体地，首先在白基板背面溅镀上氧化铟锡(ITO)膜，然后在基板正面涂布具有光致抗蚀剂的薄膜，再对涂布处理后的基板进行减压干燥以及加热干燥处理以挥发薄膜内溶剂，待冷却后再对涂布后的基板进行对位曝光，并在显影液的作用下将没有曝光的区域洗掉，以留下曝光的区域。
其中，通过减压干燥装置对涂布的湿薄膜进行低压干燥处理以抽走湿薄膜中部分光阻溶剂，再通过加热干燥装置进行加热干燥处理以进一步挥发光阻溶剂。通过这两个干燥步骤保证光阻溶剂充分发挥，增加薄膜与基板之间的附着性和膜的稳定性，从而满足CF工艺需求。
现有技术中，为了防止在加热装置中进行加热时，基板上的薄膜中的溶剂成分爆沸，需要花费足够的时间在减压干燥装置中进行减压干燥处理。另外，由于减压干燥装置以及加热干燥装置是分体式的，在进行减压干燥处理后需要将基板输送到加热干燥装置，很难快速地进行减压干燥处理以及加热干燥处理。
由于干燥过程需要经过分体式的减压干燥装置以及加热干燥装置处理，干燥处理过程较繁琐、耗时较长生产成本较高。
发明内容
本发明提供一种减压加热干燥装置，能够有效精简设备，有效加快干燥过程，缩短生产流程，节约生产成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种减压加热干燥装置，所述减压加热干燥装置包括：腔室、承载机构、加热机构、减压机构、气压调节机构；所述承载机构以及所述加热机构设置于所述腔室内；所述减压机构以及所述气压调节机构分别与所述腔室联通；其中，所述腔室用于覆盖基板的周围；所述承载机构用于在基板的主面朝上的状态下承载所述基板，所述加热机构用于对所述基板进行加热；所述减压机构用于在所述加热机构对所述基板加热时，对所述腔室的内部进行减压；所述气压调节机构用于在所述腔体内的压强以及所述基板的温度满足预设要求时，调节所述腔室内的压强，以平衡所述腔室内外的压强。
其中，所述减压机构包括真空抽气管以及真空电磁阀；所述真空抽气管的一端与所述腔室联通，所述真空抽气管的另一端连接真空泵；所述真空电磁阀设置于所述真空抽气管，用于导通或封闭所述真空抽气管。
其中，所述气压调节机构包括供气管以及供气电磁阀；所述供气管的一端与所述腔室联通，所述供气管的另一端连接供气设备；所述供气电磁阀设置于所述供气管，用于导通或封闭所述供气管。
其中，所述承载机构与所述加热机构连接，所述加热机构为接触式加热板，当所述接触式加热板对所述基板进行加热时，所述承载机构下降使所述基板与所述接触式加热板接触。
其中，所述加热机构为微波加热装置，所述加热机构的加热波段的波长小于250纳米。
其中，所述加热机构为红外加热装置，所述加热机构的加热波段的波长大于500纳米。
其中，所述红外加热装置设置于所述腔体内壁。
其中，所述减压机构具体用于在所述加热机构对所述基板加热时，打开所述真空电磁阀，所述真空泵通过所述真空抽气管抽取所述腔室内的空气。
其中，其特征在于，所述气压调节机构具体用于在所述腔体内的压强以及所述基板的温度满足预设要求时，打开所述供气电磁阀，所述供气设备通过所述供气管向所述腔体输送气体，以平衡所述腔体内外的压强。
其中，所述减压加热干燥装置还包括天板，所述天板设置于所述承载机构所承载的基板上方，所述天板用于控制所述承载机构承载的基板周围的气流方向。
上述方案，在减压加热干燥装置中同时进行减压、加热干燥处理，使基板涂布的薄膜中包含的溶剂达到沸点充分挥发，增加薄膜与基板之间的附着性和膜的稳定性。由于减压机构通过减小腔体内的压强使得溶剂在当前压强下的沸点比在腔体外的压强下对应的沸点低，使溶剂沸腾时基板所需达到的温度相对较低，减压时间以及加热时间相对缩短；并且减压机构是在加热机构对基板加热时对腔体进行减压，能够缩短溶剂到达沸点的时间，有效加速干燥过程，缩短生产流程，节约生产成本。
附图说明
图1是本发明减压加热干燥装置一实施例的结构示意图；
图2是本发明减压加热干燥装置另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明。
本发明以下各实施例所述的减压加热干燥装置用于对进行涂布处理后的彩色滤光片(Colorfilter，CF)基板进行减压加热干燥处理，以使涂布的具有光致抗蚀剂的薄膜充分发挥，从而进行下一步处理。
请参阅图1，图1是本发明减压加热干燥装置一实施例的结构示意图。本实施例中的减压加热干燥装置包括腔室110、承载机构(图未示)、加热机构120、减压机构130、气压调节机构140。
承载机构以及加热机构120设置于腔室110内；减压机构130以及气压调节机构140分别与腔室110联通。
其中，腔室120为密闭空间，能够放入/取出CF基板。腔室120可以包括基座(图未示)和盖体(图未示)。腔室120用于覆盖基板的周围使基板能够处于密闭空间。
承载机构用于在基板的主面朝上的状态(涂布的具有光致抗蚀剂的薄膜朝上)下承载基板。承载机构可以为顶针。
加热机构120用于对基板进行加热。减压机构130用于在加热机构120对基板加热时，对腔室110的内部进行减压；气压调节机构140用于在腔体110内的压强以及基板的温度满足预设要求时，调节腔室110内的压强，以平衡腔室110内外的压强。
例如，在输送机械臂将涂布具有光致抗蚀剂的薄膜后的CF基板放入腔室110内的承载机构上之后，使腔体110处于密闭状态，并启动加热机构120以及减压机构130。
加热机构120对CF基板进行加热的同时，减压机构130对腔室110的内部进行减压，以使CF基板涂布的薄膜中包含的溶剂达到其沸点进行挥发。
当监测到腔体110内的压强以及CF基板的温度到达使溶剂达到沸点对应的压强及温度要求时，在预设时间内保持当前状态以使溶剂充分沸腾挥发。其中，预设时间可以为1分钟，也可以根据实际需要进行设置，此处不作限制。
之后，控制气压调节机构140调节腔室110内的压强，以使腔室110内的压强与腔室110外的压强相同或大致相同，以使腔室110内外的压强平衡，以便取出CF基板进行下一步处理。
进一步地，加热机构120可以为接触式加热板、也可以为微波加热装置或红外加热装置。
其中，当加热机构120为接触式加热板时，承载机构与加热机构连接，且承载机构能够升降；当接触式加热板对基板进行加热时，承载机构下降使基板与接触式加热板接触进行加热。
当加热机构120为微波加热装置或红外加热装置时，微波加热装置可以设置于腔体110的内壁上，红外加热装置可以设置于与CF基板垂直的腔体110内壁，红外加热装置的数量可以为一个或多个，但并不限于此，具体可根据实际需求设置，此处不作限制。其中，微波加热装置的加热波段的波长小于250纳米；红外加热装置的加热波段的波长大于500纳米。
进一步地，减压机构130包括真空抽气管131以及真空电磁阀132。真空抽气管131的一端与腔室110联通，真空抽气管131的另一端连接真空泵；真空电磁阀132设置于真空抽气管131，用于导通或封闭真空抽气管131。
其中，减压机构130具体用于在加热机构120对基板加热时，打开真空电磁阀132，真空泵通过真空抽气管131抽取腔室110内的空气，以降低腔体110内的压强，从而降低基板薄膜内溶剂的沸点。
进一步地，气压调节机构140包括供气管141以及供气电磁阀142；供气管141的一端与腔室110联通，供气管141的另一端连接供气设备；供气电磁阀142设置于供气管141，用于导通或封闭供气管141。
其中，气压调节机构140具体用于在腔体110内的压强以及基板的温度满足预设要求时，打开供气电磁阀142，供气设备通过供气管141向腔体110输送气体，以平衡腔体110内外的压强。
具体地，在输送机械臂将涂布具有光致抗蚀剂的薄膜后的CF基板放入腔室110内的承载机构上(涂布的具有光致抗蚀剂的薄膜朝上)之后，使腔体110处于密闭状态，在对CF基板进行干燥处理前，真空电磁阀132以及供气电磁阀142处于关闭状态，以封闭真空抽气管131以及供气管141。
在对CF基板进出干燥处理时，启动加热机构120以及减压机构130，打开真空电磁阀132。此时，供气电磁阀142扔处于关闭状态以封闭供气管141。
其中，当加热机构120为接触式加热板时，承载机构下降使基板与接触式加热板接触，以使接触式加热板对基板进行加热；当加热机构120为微波加热装置时，利用微波加热原理对承载机构所承载的基板进行加热；当加热机构120为红外加热装置时，通过发射的红外线照射承载机构所承载的基板以对基板进行加热。由于CF基板内溶剂对应的光起始剂反应波段通常为250纳米到500纳米，因此，为防止CF基板内的溶剂发生反应，微波加热装置的加热波段的波长小于250纳米，红外加热装置的加热波段的波长大于500纳米。
加热机构120对CF基板进行加热的同时，真空泵通过真空抽气管131抽取腔体110内的空气进行减压，以使CF基板涂布的薄膜中包含的溶剂达到其沸点进行挥发。
可以理解的是，腔体110需要达到的压强以及基板需要达到的温度可以根据溶剂的沸点对应的压强与温度进行设置。其中，压强越低对应的沸点越低。
当监测到腔体110内的压强以及CF基板的温度到达使溶剂达到沸点对应的压强及温度要求时，在预设时间内保持当前状态以使溶剂充分沸腾挥发。其中，预设时间可以为1分钟，也可以根据实际需要进行设置，此处不作限制。
之后，控制气压调节机构140打开供气电磁阀142，供气设备通过供气管141向腔体110输送气体，调节腔室110内的压强，以使腔室110内的压强与腔室110外的压强相同或大致相同，以使腔室110内外的压强平衡，以便取出CF基板进行下一步处理。
其中，供气设备向腔体110内输送的其他可以为洁净干燥的空气，但并限与此，还可以为其他气体，此处不作限制。
上述方案，相对于现有技术，在减压加热干燥装置中同时进行减压、加热干燥处理，使基板涂布的薄膜中包含的溶剂达到沸点充分挥发，增加薄膜与基板之间的附着性和膜的稳定性。
由于减压机构通过减小腔体内的压强使得溶剂在当前压强下的沸点比在腔体外的压强下对应的沸点低，使溶剂沸腾时基板所需达到的温度相对较低，减压时间以及加热时间相对缩短；并且减压机构是在加热机构对基板加热时对腔体进行减压，能够缩短溶剂到达沸点的时间，有效加速干燥过程，缩短生产流程，节约生产成本。
集减压、加热处理于同一个装置，能够达到精简设备的效果，减小设备所占空间，简化干燥流程，节省生产成本。
请参阅图2，图2是本发明减压加热干燥装置另一实施例的结构示意图。与上一实施例相比，本实施例与上一实施例的不同之处在于，本实施例中的减压加热干燥装置还包括天板150。天板150设置于承载机构所承载的基板上方，天板150用于控制承载机构承载的基板周围的气流方向。
具体地，天板150设置于承载机构所承载的基板与腔体110与基板平行的内壁之间，且天板与基板之间具有一定的间隔，天板与减压机构130以及气压调节机构140之间均有一定的间隔，以防止在进行减压处理或调节腔体气压时，腔体110内的气流对基板的薄膜造成冲击而损坏薄膜。
此外，减压加热干燥装置的结构描述及相关工作方式具体请参阅上一实施例的相关描述，此处不再赘述。
上述方案，在减压加热干燥装置中同时进行减压、加热干燥处理，使基板涂布的薄膜中包含的溶剂达到沸点充分挥发，增加薄膜与基板之间的附着性和膜的稳定性。
由于减压机构通过减小腔体内的压强使得溶剂在当前压强下的沸点比在腔体外的压强下对应的沸点低，使溶剂沸腾时基板所需达到的温度相对较低，减压时间以及加热时间相对缩短；并且减压机构是在加热机构对基板加热时对腔体进行减压，能够缩短溶剂到达沸点的时间，有效加速干燥过程，缩短生产流程，节约生产成本。
集减压、加热处理于同一个装置，能够达到精简设备的效果，减小设备所占空间，简化干燥流程，节省生产成本。
在减压加热干燥装置中设置天板能够控制承载机构承载的基板周围的气流方向，防止基板的薄膜被气流损坏。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种减压加热干燥装置，其特征在于，所述减压加热干燥装置包括：腔室、承载机构、加热机构、减压机构、气压调节机构；
所述承载机构以及所述加热机构设置于所述腔室内；所述减压机构以及所述气压调节机构分别与所述腔室联通；
其中，所述腔室用于覆盖基板的周围；所述承载机构用于在基板的主面朝上的状态下承载所述基板，所述加热机构用于对所述基板进行加热；所述减压机构用于在所述加热机构对所述基板加热时，对所述腔室的内部进行减压；所述气压调节机构用于在所述腔体内的压强以及所述基板的温度满足预设要求时，调节所述腔室内的压强，以平衡所述腔室内外的压强。
2.根据权利要求1所述的减压加热干燥装置，其特征在于，所述减压机构包括真空抽气管以及真空电磁阀；所述真空抽气管的一端与所述腔室联通，所述真空抽气管的另一端连接真空泵；所述真空电磁阀设置于所述真空抽气管，用于导通或封闭所述真空抽气管。
3.根据权利要求1所述的减压加热干燥装置，其特征在于，所述气压调节机构包括供气管以及供气电磁阀；所述供气管的一端与所述腔室联通，所述供气管的另一端连接供气设备；所述供气电磁阀设置于所述供气管，用于导通或封闭所述供气管。
4.根据权利要求1-3任一项所述的减压加热干燥装置，其特征在于，所述承载机构与所述加热机构连接，所述加热机构为接触式加热板，当所述接触式加热板对所述基板进行加热时，所述承载机构下降使所述基板与所述接触式加热板接触。
5.根据权利要求1-3任一项所述的减压加热干燥装置，其特征在于，所述加热机构为微波加热装置，所述加热机构的加热波段的波长小于250纳米。
6.据权利要求1-3任一项所述的减压加热干燥装置，其特征在于，所述加热机构为红外加热装置，所述加热机构的加热波段的波长大于500纳米。
7.据权利要求6所述的减压加热干燥装置，其特征在于，所述红外加热装置设置于所述腔体内壁。
8.根据权利要求2所述的减压加热干燥装置，其特征在于，所述减压机构具体用于在所述加热机构对所述基板加热时，打开所述真空电磁阀，所述真空泵通过所述真空抽气管抽取所述腔室内的空气。
9.根据权利要求3所述的减压加热干燥装置，其特征在于，其特征在于，所述气压调节机构具体用于在所述腔体内的压强以及所述基板的温度满足预设要求时，打开所述供气电磁阀，所述供气设备通过所述供气管向所述腔体输送气体，以平衡所述腔体内外的压强。
10.根据权利要求1所述的减压加热干燥装置，其特征在于，所述减压加热干燥装置还包括天板，所述天板设置于所述承载机构所承载的基板上方，所述天板用于控制所述承载机构承载的基板周围的气流方向。
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