CN106607320B - 适用于柔性基板的热真空干燥装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种适用于柔性基板的热真空干燥装置，通过将热真空干燥装置内的第一支撑销(5)、第二支撑销(6)均分别改进为镶嵌结构或层套结构，能够加速热传导，使得基板(7)与第一支撑销(5)或第二支撑销(6)的接触部分、及基板(7)与第一支撑销(5)或第二支撑销(6)的非接触部分之间的温差减小、受热均匀，从而减少由支撑销引起的支撑痕迹，并允许适当增加中间区域的支撑销数量，减轻因基板下垂引起的膜厚不均现象。

Description

适用于柔性基板的热真空干燥装置
技术领域
本发明涉及显示器件制程领域，尤其涉及一种适用于柔性基板的热真空干燥装置。
背景技术
有机发光二极管显示器(Organic Light Emitting Diode，OLED)具有自发光、驱动电压低、发光效率高、响应时间短、清晰度与对比度高、近180°视角、使用温度范围宽，可实现柔性显示与大面积全色显示等诸多优点，被业界公认为最有发展潜力。
柔性显示是未来OLED发展的大方向。柔性基板制作，是制作柔性OLED的前制程，直接关联和影响到后续整个柔性OLED制程的品质。柔性基板制作，主要用到的有机涂布材料是液态聚酰亚胺酰胺酸(Polyimide Amic Acid，PAA)(业界一般称为PI Solution，简称PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN Polyethylene Naphthalate，PEN)等，PI使用比较广泛。柔性基板制作基本流程依次包括：基板清洗→有机材料涂布→热真空干燥(HVCD process)→烘烤→光学检测→修复等。热真空干燥制程主要是使用热真空干燥装置抽真空降低密封腔室压力，辅助加热，加速PI等有机材料药液所含溶剂的蒸发速度，去除PI等有机材料药液的溶剂成分，达到预固化有机材料、缩短后续烘烤制程时间的效果。
如图1与图2所示，适用于柔性基板的热真空干燥装置包括一密封腔室1’、固定在所述密封腔室1’下部的下加热板2’、固定在所述密封腔室1’上部的上加热板3’、设于所述密封腔室1’下方的升降器4’、固定于所述升降器4’并穿过密封腔室1’底板与下加热板2’受升降器4’驱动而升降的数个第一支撑销(Support Pin)5’、以及固定在所述下加热板2’上的数个第二支撑销6’。
在热真空干燥制程中，使用第一支撑销5’或第二支撑销6’支撑涂覆有有机材料药液的基板7’置于下加热板2’与上加热板3’之间进行烘烤，所述第一支撑销5’控制基板7’和下加热板2’的距离，所述第二支撑销6’的上端与下加热板2’的距离约0.3mm，不可调整。如图3、与图4所示，现有的第一支撑销5’与第二支撑销6’均为整体式的实心圆柱销。
因基板7’底面与第一支撑销5’或第二支撑销6’的接触部分受到相应支撑销的物理阻挡作用，下加热板2’对基板7’底面与支撑销接触部分、底面与支撑销非接触部分的加热程度不一致，引起温度差，导致这两个区域的有机材料预固化程度不一致、膜厚不均，产生色泽不均，引起支撑痕迹(Pin Mura)。另外，为避免支撑销数量多而引起支撑痕迹数量的增加，一般现有热真空干燥装置减少了支撑销的数量，尤其是减少了中间区域的支撑销数量，从而加剧了周边支撑销对基板7’的承重作用，故涂覆有有机材料药液的基板7’的下垂量加大，有机材料药液也因重力作用向基板7’下垂的中心流动，造成膜厚更加不均，加剧了支撑痕迹的严重程度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于柔性基板的热真空干燥装置，能够使得涂覆有有机材料药液的基板底面与支撑销接触部分、及基板底面与支撑销非接触部分的受热较均匀，减少支撑痕迹，减轻膜厚不均现象。
为实现上述目的，本发明提供一种适用于柔性基板的热真空干燥装置，包括一密封腔室、固定在所述密封腔室下部的下加热板、固定在所述密封腔室上部的上加热板、设于所述密封腔室下方的升降器、固定于所述升降器并受升降器驱动而升降的数个第一支撑销、以及固定在所述下加热板上的数个第二支撑销；
所述第一支撑销或第二支撑销支撑涂覆有有机材料药液的基板置于下加热板与上加热板之间进行烘烤；所述第一支撑销与第二支撑销均分别采用镶嵌结构或层套结构，以加速热传导，使得基板与第一支撑销或第二支撑销的接触部分、及基板与第一支撑销或第二支撑销的非接触部分之间的温差减小。
所述第一支撑销采用镶嵌结构，包括基底部、过渡部、及顶部；
所述基底部包括长圆柱体、及凸出于长圆柱体上端并与其同轴的小圆柱体；所述小圆柱体的直径小于长圆柱体的直径；所述过渡部嵌套在所述小圆柱体外侧与长圆柱体上端，所述顶部嵌套在所述过渡部上；所述基底部、过渡部、及顶部选用不同的材质使得顶部的热传导能力高于过渡部，过渡部的热传导能力高于基底部。
所述基底部的材质为铝或铝合金，所述过渡部的材质为陶瓷，所述顶部的材质为银合金。
所述顶部上端呈半球形。
所述基底部的长圆柱体的直径为3mm～10mm；小圆柱体的直径为长圆柱体直径的1/5，高度为2mm～5mm；过渡部的直径与长圆柱体的直径相等，厚度为0.5mm～1mm；顶部的直径与长圆柱体的直径相等。
所述第一支撑销采用层套结构，包括上端封闭、中间镂空的圆柱形的第一外层套管、置于所述第一外层套管内的实心的第一内层发热体、及一端电性连接第一内层发热体的第一导线；
所述第一外层套管的管壁上开设通孔供第一导线穿过；所述第一外层套管选用绝缘导热材料，所述第一内层发热体选用与下加热板相同的材质；所述第一导线的另一端电性连接为下加热板供电的电源。
所述第二支撑销采用层套结构，包括上端封闭、中间镂空的圆柱形的第二外层套管、置于所述第二外层套管内的实心的第二内层发热体、及一端电性连接第二内层发热体的第二导线；
所述第二外层套管选用绝缘导热材料，所述第二内层发热体选用与下加热板相同的材质；所述第二导线的另一端电性连接下加热板。
所述第一外层套管与第二外层套管的上端均呈半球形，所述第一内层发热体与第二内层发热体的上端均呈半球形。
所述第一外层套管的外径为3mm～10mm；第一内层发热体的直径为第一外层套管外径的3/5～3/4。
所述第二外层套管的外径为2mm～5mm，其下端嵌入下加热板2mm～3mm；第二内层发热体的直径为第二外层套管外径的3/5～3/4。
本发明的有益效果：本发明提供的一种适用于柔性基板的热真空干燥装置，通过将热真空干燥装置内的第一支撑销、第二支撑销均分别改进为镶嵌结构或层套结构，能够加速热传导，使得基板与第一支撑销或第二支撑销的接触部分、及基板与第一支撑销或第二支撑销的非接触部分之间的温差减小、受热均匀，从而减少由支撑销引起的支撑痕迹，并允许适当增加中间区域的支撑销数量，减轻因基板下垂引起的膜厚不均现象。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为现有技术中适用于柔性基板的热真空干燥装置的立体结构示意简图；
图2为现有技术中适用于柔性基板的热真空干燥装置的剖面结构示意简图；
图3为现有技术中适用于柔性基板的热真空干燥装置中第一支撑销的剖面示意图；
图4为现有技术中适用于柔性基板的热真空干燥装置中第二支撑销的俯视及剖面示意图；
图5为本发明的适用于柔性基板的热真空干燥装置的立体结构示意简图；
图6为本发明的适用于柔性基板的热真空干燥装置的剖面结构示意简图；
图7为本发明的适用于柔性基板的热真空干燥装置中第一支撑销的第一种结构形式的剖面示意图；
图8为本发明的适用于柔性基板的热真空干燥装置中第一支撑销的第二种结构形式的平面示意简图；
图9为本发明的适用于柔性基板的热真空干燥装置中第二支撑销的平面示意简图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请同时参阅图5至图9，本发明提供一种适用于柔性基板的热真空干燥装置。如图5与图6所示，本发明的适用于柔性基板的热真空干燥装置包括一密封腔室1、固定在所述密封腔室1下部的下加热板2、固定在所述密封腔室1上部的上加热板3、设于所述密封腔室1下方的升降器4、固定于所述升降器4并穿过密封腔室1底板与下加热板2受升降器4驱动而升降的数个第一支撑销5、以及固定在所述下加热板2上的数个第二支撑销6。
在热真空干燥制程中，所述第一支撑销5或第二支撑销6支撑涂覆有有机材料药液的基板7置于下加热板2与上加热板3之间进行烘烤。具体地，所述第一支撑销5能够控制基板7和下加热板2的距离，所述第二支撑销6的上端与下加热板2的距离固定，不可调整；当升降器4驱动数个第一支撑销5上升至高于第二支撑销6上端时，由第一支撑销5支撑涂覆有有机材料药液的基板7，当升降器4驱动数个第一支撑销5下降至低于第二支撑销6上端时，由第二支撑销6支撑涂覆有有机材料药液的基板7。
本发明着重对热真空干燥装置中的第一支撑销5与第二支撑销6进行了结构改进：所述第一支撑销5与第二支撑销6均分别采用镶嵌结构或层套结构。
如图7所示，所述第一支撑销5可采用镶嵌结构，包括基底部51、过渡部52、及顶部53。所述基底部51包括长圆柱体511、及凸出于长圆柱体511上端并与其同轴的小圆柱体512；所述小圆柱体512的直径小于长圆柱体511的直径；所述过渡部52嵌套在所述小圆柱体512的外侧与长圆柱体511上端，所述顶部53嵌套在所述过渡部52上。
具体地，所述基底部51的长圆柱体511的直径为3mm～10mm，该基底部51的下端固定于升降器4；小圆柱体512的直径为长圆柱体511直径的1/5，高度为2mm～5mm；过渡部52的直径与长圆柱体511的直径相等，厚度为0.5mm～1mm；顶部53的直径与长圆柱体511的直径相等，所述顶部53上端呈半球形，以减少与基板7的接触面积。
进一步地，第一支撑销5的各部分选用不同的材质以使各部分的热传导能力不同：
所述基底部51选用热传导能力高、耐有机溶剂(如甲基吡咯烷酮(NMP))腐蚀的金属，优选铝或铝合金，铸造而成。该基底部51主要起支撑、固定过渡部52与顶部53、和热传导作用。
所述过渡部52选用热传导能力高于基底部51、绝缘强、热力学膨胀系数与金属铝、银接近的绝缘材料，优选陶瓷。该过渡部52起到热传导、隔热、防静电传导的作用。
所述顶部53选用热传导能力高于过渡部52的金属，优选银合金。该顶部53起到热传导、和接触支撑基板7的作用。由于所述第一支撑销5的基底部51、过渡部52、及顶部53选用不同的材质使得顶部53的热传导能力高于过渡部52，过渡部52的热传导能力高于基底部51，当使用该镶嵌结构的第一支撑销5来支撑基板7进行烘烤时，热传导的速度加快，能够使得基板7与第一支撑销5的接触部分、及基板7与第一支撑销5的非接触部分之间的温差减小，有助于基板7受热均匀，从而减少由第一支撑销5引起的支撑痕迹，同时也能够允许适当增加中间区域的第一支撑销5的数量，减轻因基板7下垂引起的膜厚不均现象。
如图8所示，所述第一支撑销5还可采用层套结构。
所述第一支撑销5包括上端封闭、中间镂空的圆柱形的第一外层套管54、置于所述第一外层套管54内的实心的第一内层发热体55、及一端电性连接第一内层发热体55、另一端电性连接为下加热板2供电的电源的第一导线56。
具体地：
所述第一外层套管54的管壁上开设通孔541供第一导线56穿过。
第一支撑销5的各部分选用不同的材质以使各部分的热传导能力不同：所述第一外层套管54选用绝缘性好、热传导能力强的材料，优选石英；所述第一内层发热体55选用与下加热板2相同的材质。
所述第一外层套管54的外径为3mm～10mm；第一内层发热体55的直径为第一外层套管54外径的3/5～3/4。
所述第一外层套管54的上端呈半球形，以减少与基板7的接触面积；所述第一内层发热体55的上端跟随第一外层套管54的上端，也呈半球形。
当涂覆有有机材料药液的基板7置于热真空干燥设备中，由第一支撑销5负责支撑时，因第一支撑销5的第一内层发热体55与下加热板2共用同一个电源，控温一致，而热量通过第一内层发热体55、第一外层套管54迅速传导到第一外层套管54的上端，第一外层套管54的上端迅速受热，并将热量传导至其和基板7接触的部分，能够大幅减小甚至消除基板7与第一支撑销5的接触部分、及基板7与第一支撑销5的非接触部分之间的温差，有助于基板7受热均匀，从而减少甚至消除由第一支撑销5引起的支撑痕迹，同时也能够允许适当增加中间区域的第一支撑销5的数量，减轻因基板7下垂引起的膜厚不均现象。
如图9所示，所述第二支撑销6采用层套结构，包括上端封闭、中间镂空的圆柱形的第二外层套管61、置于所述第二外层套管61内的实心的第二内层发热体62、及一端电性连接第二内层发热体62、另一端直接电性连接下加热板2的第二导线63。
具体地，第二支撑销6的各部分选用不同的材质以使各部分的热传导能力不同：所述第二外层套管61选用绝缘性好、热传导能力强的材料，优选石英；所述第二内层发热体62选用与下加热板2相同的材质。
所述第二外层套管61的外径为2mm～5mm，其下端嵌入下加热板22mm～3mm；第二内层发热体62的直径为第二外层套管61外径的3/5～3/4。
所述第二外层套管61的上端呈半球形，以减少与基板7的接触面积；所述第二内层发热体62的上端跟随第二外层套管61的上端，也呈半球形。
当涂覆有有机材料药液的基板7置于热真空干燥设备中，由第二支撑销6负责支撑时，因第二支撑销6的第二内层发热体62与下加热板2电性连接，控温一致，而热量通过第二内层发热体62、第二外层套管61迅速传导到第二外层套管61的上端，第二外层套管61的上端迅速受热，并将热量传导至其和基板7接触的部分，能够大幅减小甚至消除基板7与第二支撑销6的接触部分、及基板7与第二支撑销6的非接触部分之间的温差，有助于基板7受热均匀，从而减少甚至消除由第二支撑销6引起的支撑痕迹，同时也能够允许适当增加中间区域的第二支撑销6的数量，减轻因基板7下垂引起的膜厚不均现象。
综上所述，本发明的适用于柔性基板的热真空干燥装置，通过将热真空干燥装置内的第一支撑销、第二支撑销均分别改进为镶嵌结构或层套结构，能够加速热传导，使得基板与第一支撑销或第二支撑销的接触部分、及基板与第一支撑销或第二支撑销的非接触部分之间的温差减小、受热均匀，从而减少由支撑销引起的支撑痕迹，并允许适当增加中间区域的支撑销数量，减轻因基板下垂引起的膜厚不均现象。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种适用于柔性基板的热真空干燥装置，其特征在于，包括一密封腔室(1)、固定在所述密封腔室(1)下部的下加热板(2)、固定在所述密封腔室(1)上部的上加热板(3)、设于所述密封腔室(1)下方的升降器(4)、固定于所述升降器(4)并受升降器(4)驱动而升降的数个第一支撑销(5)、以及固定在所述下加热板(2)上的数个第二支撑销(6)；
所述第一支撑销(5)或第二支撑销(6)用以支撑涂覆有有机材料药液的基板(7)置于下加热板(2)与上加热板(3)之间进行烘烤；所述第一支撑销(5)与第二支撑销(6)分别采用镶嵌结构和层套结构，以加速热传导，使得基板(7)与第一支撑销(5)或第二支撑销(6)的接触部分、及基板(7)与第一支撑销(5)或第二支撑销(6)的非接触部分之间的温差减小；
所述第一支撑销(5)采用镶嵌结构，包括基底部(51)、过渡部(52)、及顶部(53)；
所述基底部(51)包括长圆柱体(511)、及凸出于长圆柱体(511)上端并与其同轴的小圆柱体(512)；所述小圆柱体(512)的直径小于长圆柱体(511)的直径；所述过渡部(52)嵌套在所述小圆柱体(512)外侧与长圆柱体(511)上端，所述顶部(53)嵌套在所述过渡部(52)上；所述基底部(51)、过渡部(52)、及顶部(53)选用不同的材质使得顶部(53)的热传导能力高于过渡部(52)，过渡部(52)的热传导能力高于基底部(51)。
2.如权利要求1所述的适用于柔性基板的热真空干燥装置，其特征在于，所述基底部(51)的材质为铝或铝合金，所述过渡部(52)的材质为陶瓷，所述顶部(53)的材质为银合金。
3.如权利要求1所述的适用于柔性基板的热真空干燥装置，其特征在于，所述顶部(53)上端呈半球形。
4.如权利要求3所述的适用于柔性基板的热真空干燥装置，其特征在于，所述基底部(51)的长圆柱体(511)的直径为3mm～10mm；小圆柱体(512)的直径为长圆柱体(511)直径的1/5，高度为2mm～5mm；过渡部(52)的直径与长圆柱体(511)的直径相等，厚度为0.5mm～1mm；顶部(53)的直径与长圆柱体(511)的直径相等。
5.如权利要求1所述的适用于柔性基板的热真空干燥装置，其特征在于，所述第二支撑销(6)采用层套结构，包括上端封闭、中间镂空的圆柱形的第二外层套管(61)、置于所述第二外层套管(61)内的实心的第二内层发热体(62)、及一端电性连接第二内层发热体(62)的第二导线(63)；
所述第二外层套管(61)选用绝缘导热材料，所述第二内层发热体(62)选用与下加热板(2)相同的材质；所述第二导线(63)的另一端电性连接下加热板(2)。
6.如权利要求5所述的适用于柔性基板的热真空干燥装置，其特征在于，所述第二外层套管(61)的上端呈半球形，所述第二内层发热体(62)的上端呈半球形。
7.如权利要求6所述的适用于柔性基板的热真空干燥装置，其特征在于，所述第二外层套管(61)的外径为2mm～5mm，其下端嵌入下加热板(2)2mm～3mm；第二内层发热体(62)的直径为第二外层套管(61)外径的3/5～3/4。
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