CN105810612B - 一种显示基板冷却设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示基板冷却设备，利用冷却盘承载显示基板，在冷却盘上开设送风口，利用送风装置从冷却盘的下方将冷却气体经由送风口输送至所述显示基板的基底，冷却气体不直接作用于显示基板的彩膜膜面，而是吹在显示基板的背面，从而保证彩膜膜面厚度均匀，提高显示基板的产品品质，而且，冷却后的显示基板的彩膜膜面的质量不受影响，因此，本发明的显示基板冷却设备还可以应用在彩膜基板前烘(涂布后固化)冷却，应用范围更广。

Description

一种显示基板冷却设备

技术领域

本发明涉及半导体设备制造技术领域，具体涉及一种显示基板冷却设备。

背景技术

现有的显示基板冷却主要是水冷和风冷两种方式，水冷方式是将冷却水通道密布在金属盘内，利用冷却水的循环流动，使金属达到与冷却水一样的温度，显示基板放置于金属板上，从而实现显示基板的冷却。水冷方式主要问题是需要消耗大量冷却水，能耗高；金属板重量大，硬件成本高；显示基板在离开金属板时会产生静电，造成不良，尤其是金属层工艺的显示基板。

现有的风冷设备有两种，一种是侧面送风的冷却层架(Cooling Buffer)结构，适用于显影后的显示基板冷却。如图1a所示，该冷却层架包括多层设置的支撑框架301，每层支撑框架301上设置有多个层架支撑杆302，用于承载显示基板101。洁净室的气体从冷却层架的侧向经由风机和过滤器303吹入冷却层架内部，循环的空气对显示基板101进行冷却。这种冷却层架的风冷方式空气流速慢，冷却时间长，一般5分钟只能冷却到30℃以下，若加大风速，会造成彩膜膜面流动，导致彩膜膜面厚度不均。而且，显示基板101承载在层架支撑杆302上，由于显示基板101较薄，在重力作用下，容易造成显示基板101弯曲、不平坦。

第二种是顶部送风的精密冷却设备，适用于阵列曝光机前的基板冷却，如图1b所示，该设备包括：风机及温控单元401、过滤器403和支撑框架405，支撑框架405上设置支撑杆404，显示基板101设置于支撑杆404上，并与过滤器403保持一定距离，风机及温控单元401将空气冷却至23℃±0.1℃，并送入过滤器403，防止灰尘污染膜面，利用空气流动对显示基板101进行冷却。该冷却设备直吹显示基板的膜面，在空气高速流动作用下，会造成膜面厚度变化，导致透过率不同，因此只能用于阵列基板的冷却而无法应用于彩膜基板前烘(涂布后固化)冷却。

因此，亟需一种显示基板冷却设备以解决上述技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种显示基板冷却设备，用以解决彩膜膜面厚度不均的问题，以及显示基板平坦度差的问题。

本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

本发明提供一种显示基板冷却设备，包括送风装置和冷却盘，所述冷却盘水平设置，且开设有送风口，显示基板放置于所述冷却盘上；

所述送风装置设置于所述冷却盘的下方，用于将冷却气体经由所述送风口输送至所述显示基板的基底。

进一步的，所述冷却盘的上表面设置有用于承载所述显示基板的支撑部件。

优选的，所述支撑部件的高度为0.3mm-1mm；所述支撑部件之间的间隔为10-30mm。

优选的，所述支撑部件采用树脂材料制造。

进一步的，位于所述冷却盘的四周位置的支撑部件的顶部设置有通孔；

所述设备还包括抽真空装置，所述抽真空装置与设置有通孔的支撑部件相连，用于对所述通孔内抽真空，以使所述支撑部件吸附所述显示基板。

优选的，所述送风口在所述冷却盘的中间位置的分布比在四周位置的分布密集。

优选的，所述冷却盘为中空结构。

进一步的，所述设备还包括升降装置，用于承载所述显示基板在竖直方向运动，并将所述显示基板下落放置于所述冷却盘上，以及，将所述显示基板从所述冷却盘上顶起。

优选的，所述升降装置包括：联动机构、用于驱动所述联动机构在竖直方向运动的驱动机构和用于承载显示基板的支撑杆，所述支撑杆竖直设置并与所述送风口一一对应，且所述支撑杆的一端贯穿所述送风口，另一端与所述联动机构相连。

优选的，所述送风装置包括气体输送管线和气体压缩机，所述气体输送管线与所述气体压缩机相连，气体输送管线包括出气端，所述出气端与所述送风口一一对应，并位于相应的送风口处。

优选的，所述送风口处设置有密封垫块，所述气体输送管线的出气端插接于相应的送风口处的密封垫块上，并贯穿所述密封垫块；

所述密封垫块设置有通孔，所述支撑杆贯穿相应的送风口处的密封垫块的通孔，并与所述通孔间隙配合。

优选的，所述密封垫块采用柔性密封胶。

优选的，所述送风口均匀分布；

位于所述冷却盘中间部分的送风口对应的出气端的出气量大于位于所述冷却盘周边部分的送风口对应的出气端的出气量。

本发明能够实现以下有益效果：

本发明利用冷却盘承载显示基板，在冷却盘上开设送风口，利用送风装置从冷却盘的下方将冷却气体经由送风口输送至所述显示基板的基底，冷却气体不直接作用于显示基板的彩膜膜面，而是吹在显示基板的背面，从而保证彩膜膜面厚度均匀，提高显示基板的产品品质，而且，冷却后的显示基板的彩膜膜面的质量不受影响，因此，本发明的显示基板冷却设备还可以应用在彩膜基板前烘(涂布后固化)冷却，应用范围更广。

通过在冷却盘的上表面设置支撑部件来承载显示基板，避免显示基板与金属的冷却盘直接接触，当显示基板离开冷却盘时不会产生静电；将支撑部件的高度控制在0.3mm-1mm，并将支撑部件之间的间隔控制在10-30mm，这些短小且密布的支撑部件可以有效分散显示基板的重力，减小支撑部件顶端对显示基板的基底的压强，从而保证显示基板的平坦度。

附图说明

图1a为现有的冷却层风冷设备的结构示意图；

图1b为现有的精密冷却设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的显示基板冷却设备的整体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的冷却盘的俯视图。

图例说明：

101、显示基板 301、支撑框架 302、层架支撑杆

303、过滤器 401、风机及温控单元 403、过滤器

404、支撑杆 405、支撑框架 1、送风装置

2、冷却盘 3、升降装置 4、密封垫块

11、气体压缩机 12、气体输送管线 21、送风口

22、支撑部件 31、联动机构 32、驱动机构

33、支撑杆 41、通孔 121、出气端

331、支撑头

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

本发明实施例通过改变现有风冷设备的送风方向，从显示基板的下方送风，避免冷却气体直接作用在显示基板的彩膜膜面，有效解决彩膜膜面厚度不均以及显示基板平坦度差的问题。

以下结合图2和图3，详细说明本发明的技术方案。

结合图2和图3所示，本发明提供一种显示基板冷却设备，包括送风装置1和冷却盘2，冷却盘2水平设置，且开设有送风口21，显示基板101放置于冷却盘2上。送风装置1设置于冷却盘2的下方，用于将冷却气体经由送风口21输送至显示基板101的基底。

需要说明的是，显示基板101水平放置在冷却盘2上，显示基板101的基底一侧朝下，显示基板101的彩膜一侧朝上。送风口21为多个，送风装置1产生的冷却气体可以从冷却盘2的下方经由多个送风口21输送至冷却盘2的上方，到达显示基板101的基底。

本发明利用冷却盘承载显示基板，在冷却盘上开设送风口，利用送风装置从冷却盘的下方将冷却气体经由送风口输送至所述显示基板的基底，冷却气体不直接作用于显示基板的彩膜膜面，而是吹在显示基板的背面，从而保证彩膜膜面厚度均匀，提高显示基板的产品品质。而且，冷却后的显示基板的彩膜膜面的质量不受影响，因此，本发明的显示基板冷却设备还可以应用在彩膜基板前烘(涂布后固化)冷却，应用范围更广。

由于冷却盘2为金属材质，在显示基板101离开冷却盘2时会产生静电，尤其是金属层工艺的显示基板，静电现象更为严重，会将金属导线击穿，造成半导体无法导通，从而导致产品缺陷。

因此，为了避免显示基板与金属的冷却盘直接接触产生静电，优选的，在冷却盘2的上表面可以设置多个支撑部件22用以承载显示基板101，即显示基板101放置在支撑部件22上，与冷却盘2不直接接触。

通过在冷却盘的上表面设置多个支撑部件来承载显示基板，当显示基板离开冷却盘时不会产生静电，而且，冷却盘2与显示基板101的基底之间留有一段距离(即支撑部件22的高度)，形成气体流通通道，使得送风口21输送的冷却气体可以在冷却盘2与显示基板101的基底之间流动，冷却均匀、冷却效果更好。

由于现有的风冷设备，如图1a和图1b所示，都是将显示基板直接放置在支撑杆上，而支撑杆的作用仅仅是支撑显示基板，因此，从设备生产成本角度考虑，支撑杆不会设置的过于密集，以能够保证起到支撑作用即可，这样，整个显示基板的重量分散在较少的支撑杆上，支撑杆的顶端对显示基板的基底产生的局部压强就会较大，有可能造成显示基板的基底的下表面在该位置形成凹坑，从而影响显示基板的平坦度。

为了解决该问题，本发明降低支撑部件22的高度，并减小各支撑部件22之间的间隔，利用多个短小且密布的支撑部件22有效分散显示基板101的重力，减小支撑部件22顶端对显示基板101的基底的压强，减小显示基板的最小形变，从而保证显示基板101的平坦度。

优选的，支撑部件22的高度可以为0.3mm-1mm，各支撑部件22之间的间隔可以为10-30mm。

优选的，支撑部件22可以选用树脂材料制造。例如，可以选用PEEK(polyetheretherketone，聚醚醚酮)材料。

采用树脂材料制造支撑部件，一方面，可降低制造成本；另一方面，树脂材料具有较小的热膨胀系数，不会出现各支撑部件长短不一的情况，从而平稳承载显示基板，并对显示基板的基底起到保护作用。

优选的，可以将支撑部件22的顶端做成圆弧状，能够起到保护显示基板的基底的作用。

进一步的，位于冷却盘2的四周位置的支撑部件22的顶部还设置有通孔(图中未绘示)。所述显示基板冷却设备还可以包括抽真空装置(图中未绘示)，抽真空装置与设置有通孔的支撑部件22相连，用于对所述通孔内抽真空，以使所述支撑部件22吸附显示基板101。

通过对设置在冷却盘四周的支撑部件的顶部设置通孔，并借助抽真空装置对显示基板的四周进行真空吸附，可以将显示基板牢固固定在冷却盘上，即使送风口处的风量较大时，显示基板也不会发生位移。

优选的，如图3所示，送风口21在冷却盘2的中间位置的分布比在四周位置的分布密集，也就是说，位于冷却盘2中间位置的各个送风口21之间的间隔较小，位于冷却盘2四周位置的各个送风口21之间的间隔较大。

通过在冷却盘的中间位置排布较为密集的送风口，在冷却盘的四周位置排布较为稀疏的送风口，可以实现空气的快速流动，使显示基板能够快速降温，提高冷却效率。

进一步的，为了减小冷却盘的重量，并降低生产成本，冷却盘2可以为中空结构，并选用铝材制造。

进一步的，如图2所示，所述显示基板冷却设备还可以包括升降装置3，用于承载显示基板101在竖直方向运动，并将显示基板101下落放置于冷却盘2上，以及，将显示基板101从冷却盘2上顶起。

具体的，所述升降装置3包括：联动机构31、驱动机构32和竖直设置的支撑杆33，驱动机构32用于驱动联动机构31在竖直方向运动，支撑杆33用于承载显示基板101。支撑杆33为多个，与送风口21一一对应，且支撑杆33的一端贯穿送风口21，另一端与联动机构31相连。

驱动机构32可以选用现有的马达实现。

联动机构31可以为水平设置的连杆，连杆的一端与驱动机构32相连，另一端为自由端，支撑杆33的连接端与连杆连接，支撑杆33的支撑端承载显示基板101。

为了减少与基底的接触面积，保护显示基板的基底，支撑杆33的支撑端还可以设置圆弧状的支撑头331，支撑头331的直径小于支撑杆33的直径。支撑杆33的直径可以设置为4-7mm，支撑头331的直径可以设置为3-6mm，优选的，支撑杆33的直径为4mm，支撑头331的直径为3mm。

具体的，送风装置1包括气体压缩机11和气体输送管线12，气体输送管线12与气体压缩机11相连，气体输送管线12包括多个出气端121，出气端121与送风口21一一对应，并位于相应的送风口21处。

优选的，气体输送管线12可以选用透明的树脂管线，树脂管线较为柔软，方便排布和安装，透明的气体输送管线便于观察，若管线内的空气杂质较多，则可以及时发现并处理。

本发明实施例中采用洁净室自有的洁净空气作为气源进行冷却，以减少能源浪费。气体压缩机11可以为空气压缩泵，能够在不同功率下输出不同压力的空气，以适用于不同温度条件的场景。

送风口21既作为支撑杆33上升/下降的通道，也作为冷却气体的输送通道，优选的，送风口的直径可以设置为10-20mm，优选的，设置为15mm。

进一步的，送风口21处还设置有密封垫块4，气体输送管线12的出气端121插接于相应的送风口21处的密封垫块4上，并贯穿所述密封垫块4。具体的，密封垫块4上设置有快接插头(图中未绘示)，气体输送管线12的出气端121插接在快接插头上，并从密封垫块4中伸出。

密封垫块4的中间部分设置有通孔41，支撑杆33贯穿相应的送风口21处的密封垫块4的通孔41，并与所述通孔41间隙配合。

优选的，密封垫块4可以选用柔性密封胶，例如，可以选用特氟龙材料的密封胶。

通过在送风口处设置密封垫块，升降装置的支撑杆贯穿密封垫块的通孔，并与该通孔之间留有间隙，这样，在支撑杆做竖直方向运动时，密封垫块不但可以起导向作用，还可以防止支撑杆与送风口相互碰撞，从而起到保护作用。

为了清楚描述本发明的技术方案，以下结合图1对本发明的显示基板冷却设备的工作过程进行详细说明。

需要对显示基板进行冷却时，驱动机构32驱动联动机构31上升，联动机构31同时带动各个支撑杆33上升到预定位置，机械手将待冷却的显示基板101放置在支撑杆33上。驱动机构32驱动联动机构31下降，联动机构31同时带动各个支撑杆33下降，将显示基板101放置在冷却盘2的支撑部件22上，此时显示基板101的温度约为80℃～120℃。开启抽真空装置，使位于冷却盘2四周位置的支撑部件22吸附固定显示基板101。开启气体压缩机11，将23℃左右的洁净的空气加压，并通过气体输送管线12的各个出气端121输送到冷却盘2的底部，用于冷却的空气在在冷却盘2与显示基板101的基底之间流动，实现均匀冷却。所述显示基板冷却设备结构简单，制造成本低，尤其适用于阵列基板在彩膜进行RGB工艺前的冷却。

本发明另一实施例还提供一种显示基板冷却设备，本实施的显示基板冷却设备与前述显示基板冷却设备的区别在于，在本实施例中，送风口21均匀分布，位于冷却盘2中间部分的送风口21对应的出气端121的出气量大于位于冷却盘2周边部分的送风口21对应的出气端121的出气量。需要说明的是，送风装置1需要利用不同的气体压缩机11来输出不同压力的空气，从而实现在不同的送风口输出不同的出气量。

本实施例的显示基板冷却设备的其他结构与前述实施例的显示基板冷却设备的结构完全相同，在此不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种显示基板冷却设备，其特征在于，包括送风装置和冷却盘，所述冷却盘水平设置，且开设有送风口，显示基板放置于所述冷却盘上；

所述送风装置设置于所述冷却盘的下方，用于将冷却气体经由所述送风口输送至所述显示基板的基底，

所述冷却盘的上表面设置有用于承载所述显示基板的支撑部件，位于所述冷却盘的四周位置的支撑部件的顶部设置有通孔；

所述设备还包括抽真空装置，所述抽真空装置与设置有通孔的支撑部件相连，用于对所述通孔内抽真空，以使所述支撑部件吸附所述显示基板。

2.如权利要求1所述的显示基板冷却设备，其特征在于，所述支撑部件的高度为0.3mm-1mm；所述支撑部件之间的间隔为10-30mm。

3.如权利要求1所述的显示基板冷却设备，其特征在于，所述支撑部件采用树脂材料制造。

4.如权利要求1所述的显示基板冷却设备，其特征在于，所述送风口在所述冷却盘的中间位置的分布比在四周位置的分布密集。

5.如权利要求1所述的显示基板冷却设备，其特征在于，所述冷却盘为中空结构。

6.如权利要求1-5任一项所述的显示基板冷却设备，其特征在于，所述设备还包括升降装置，用于承载所述显示基板在竖直方向运动，并将所述显示基板下落放置于所述冷却盘上，以及，将所述显示基板从所述冷却盘上顶起。

7.如权利要求6所述的显示基板冷却设备，其特征在于，所述升降装置包括：联动机构、用于驱动所述联动机构在竖直方向运动的驱动机构和用于承载显示基板的支撑杆，所述支撑杆竖直设置并与所述送风口一一对应，且所述支撑杆的一端贯穿所述送风口，另一端与所述联动机构相连。

8.如权利要求7所述的显示基板冷却设备，其特征在于，所述送风装置包括气体输送管线和气体压缩机，所述气体输送管线与所述气体压缩机相连，气体输送管线包括出气端，所述出气端与所述送风口一一对应，并位于相应的送风口处。

9.如权利要求8所述的显示基板冷却设备，其特征在于，所述送风口处设置有密封垫块，所述气体输送管线的出气端插接于相应的送风口处的密封垫块上，并贯穿所述密封垫块；

所述密封垫块设置有通孔，所述支撑杆贯穿相应的送风口处的密封垫块的通孔，并与所述密封垫块的通孔间隙配合。

10.如权利要求9所述的显示基板冷却设备，其特征在于，所述密封垫块采用柔性密封胶。

11.如权利要求8所述的显示基板冷却设备，其特征在于，所述送风口均匀分布；

位于所述冷却盘中间部分的送风口对应的出气端的出气量大于位于所述冷却盘周边部分的送风口对应的出气端的出气量。