CN108803702B - 阵列基板制程中的温度调控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阵列基板制程中的温度调控系统，包括：用以承载玻璃基板的承载盘；设于所述承载盘上传感器，用以感测所述玻璃基板的温度；储气装置，所述储气装置包括储气腔和设于所述储气腔内的温度调节器，所述温度调节器用以调控位于所述储气腔内气体的温度，所述储气腔连通有管道，所述管道的一端设有喷气嘴，所述喷气嘴正对所述承载盘；以及控制器，所述控制器与所述传感器和所述温度调节器电连接，用于获取所述传感器反馈的所述玻璃基板的温度数据，同时将所述温度数据与预设温度值进行对比，并根据对比结果向所述温度调节器发送调温信号，以控制所述喷气嘴的出气温度。本发明还提供一种阵列基板制程中的温度调控方法。

Description

阵列基板制程中的温度调控系统及方法

技术领域

本发明涉及显示面板制造技术领域，特别涉及一种阵列基板制程中的温度调控系统及方法。

背景技术

近年来，液晶面板技术发展迅速，人们对液晶面板的品质也提出了越来越高的要求。随着液晶面板的尺寸越来越大，对精细度要求也越来越高，玻璃基板的表面温度不均导致玻璃基板发生热胀冷缩，从而影响玻璃基板上的图形定义，导致图形发生畸变。

目前，本领域技术人员主要通过控制整个生产环境的气速和温度来使生产中玻璃基板表面温度一定。然而，这种控制玻璃基板表面温度的方式，对控制玻璃基板表面温度均一性的效果很差，使得生产中玻璃基板表面因为各处温度不一致，会发生细微的形变，在进行图形定义的曝光流程中，玻璃基板上图形的大小、形变和重合精度会发生畸变，影响最终产品的品质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阵列基板制程中的温度调控系统，用于调控玻璃基板的温度，使玻璃基板的各处温度趋于一致，防止玻璃基板各处温度不一致发生变形导致产品尺寸和精度异常，提升产品品质。

本发明还提供一种阵列基板制程中的温度调控方法。

本发明所述阵列基板制程中的温度调控系统，包括：

承载盘，用以承载玻璃基板；

设于所述承载盘上的传感器，用以感测所述玻璃基板的温度；

储气装置，所述储气装置包括储气腔和设于所述储气腔内的温度调节器，所述温度调节器用以调控位于所述储气腔内气体的温度，所述储气腔连通有管道，所述管道的一端设有喷气嘴，所述喷气嘴正对所述承载盘；

以及控制器，所述控制器与所述传感器和所述温度调节器电连接，用于获取所述传感器反馈的所述玻璃基板的温度数据，同时将所述温度数据与预设温度值进行对比，并根据对比结果向所述温度调节器发送调温信号，以控制所述喷气嘴的出气温度。

其中，所述喷气嘴包括与所述承载盘相对设置的第一表面，所述第一表面上设有多个气孔，多个所述气孔与所述储气腔连通。

其中，所述喷气嘴的一侧设有多个与所述温度调节器电连接的电磁阀，一个所述电磁阀用于控制一个所述气孔的出气速度。

其中，所述承载盘包括与所述第一表面相对设置的第二表面，所述第二表面上设有多个所述传感器，每一所述气孔在所述第二表面上的投影至少覆盖一个所述传感器。

其中，所述控制器包括存储单元和处理单元，所述存储单元用于存储预设温度值，所述处理单元用于获取所述传感器反馈的温度数据并与所述预设温度值进行对比，并根据对比结果发送调温信号给所述温度调节器。

其中，所述处理单元包括接收模块、判断模块和控制模块，所述接收模块用于获取所述传感器反馈的温度数据，所述判断模块用于将所述接收模块获取的温度数据与所述预设温度值进行对比，所述控制模块用于根据所述判断模块的对比结果发送所述调温信号给所述温度调节器。

其中，所述管道上设有控制阀，所述控制阀设于所述储气装置和所述喷气嘴之间，用于控制所述储气腔中的气体流向所述喷气嘴的速度。

本发明所述阵列基板制程中的温度调控方法，包括：

将玻璃基板放置于承载盘上；

传感器记录所述玻璃基板的温度数据并发送所述温度数据；

控制器接收所述温度数据，同时将所述温度数据与预设温度值进行对比，并根据对比结果发送调温信号；

温度调节器接收所述调温信号并根据所述调温信号控制储气腔内的气体温度，以控制管道的喷气嘴向所述玻璃基板出气的温度。

其中，在控制器接收所述温度数据，同时将所述温度数据与预设温度值进行对比，并根据对比结果发送调温信号的步骤中，包括：所述控制器的处理单元获取所述传感器反馈的温度数据，同时将所述温度数据与存储单元内的预设温度值进行对比，并根据对比结果发送调温信号。

其中，在温度调节器接收所述调温信号并根据所述调温信号控制储气装置内的气体温度，以控制管道的喷气嘴的出气温度的步骤中，还包括：所述温度调节器接收所述调温信号并根据所述调温信号调节每一个电磁阀的阀门，以控制每一个气孔向所述玻璃基板出气的速度。

本申请所述温度调控系统调控玻璃基板的温度时，先通过承载盘上的传感器感测玻璃基板的温度，所述传感器将感测的温度数据反馈给控制器，所述控制器根据所述温度数据向温度调节器发送调温信号，所述温度调节器根据所述调温信号来调整储气腔内气体的温度，以调整管道喷气嘴的出气温度。本申请所述温度调控系统通过传感器与控制器之间的实时反馈的方式来调整玻璃基板的温度，最终使玻璃基板各处的温度趋于一致，防止玻璃基板在后续的工艺流程中因各处温度不一致发生变形影响最终产品的品质。

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是本发明所述温度调控系统的结构示意图。

图2是图1所述温度调控系统操作的框图。

图3是图1所述承载盘上第二表面的结构示意图。

图4是本发明所述温度调控方法的流程图。

图5是图4所述温度调控方法中玻璃基板形变量和温度模型的结构示意图。

图6是图5所示A区域的结构放大图。

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作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。

本发明提供一种阵列基板制程中的温度调控系统100，用于调控玻璃基板的温度。例如，可在玻璃基板进入曝光流程之前，即在玻璃基板进入曝光机之前，调整玻璃基板各处的温度，使玻璃基板各处的温度趋于一致，再进入曝光机中进行曝光。

请参阅图1，所述温度调控系统100包括承载盘10、传感器20、储气装置30和控制器40。其中，所述承载盘10承载玻璃基板200。所述传感器20设于所述承载盘10上，所述传感器20感测所述玻璃基板200的温度。所述储气装置30包括储气腔31和设于所述储气腔31内的温度调节器32，所述温度调节器32调控位于所述储气腔31内气体的温度。所述储气腔31连通有管道33，所述管道33的一端设有喷气嘴34，所述喷气嘴34正对所述承载盘10，以向位于所述承载盘10上的玻璃基板200的表面喷气。所述控制器40与所述传感器20和所述温度调节器32电连接，所述控制器40获取所述传感器20反馈的所述玻璃基板200的温度数据，同时将所述温度数据与预设温度值进行对比，并根据所述对比结果向所述温度调节器32发送调温信号，以控制所述喷气嘴34的出气温度，进而调控所述玻璃基板200的温度。

本申请所述温度调控系统100调控玻璃基板200的温度时，先通过承载盘10上的传感器20感测玻璃基板200的温度，所述传感器20将感测的温度数据反馈给控制器40，所述控制器40将所述温度数据与预设温度值进行对比，并根据对比结果向向温度调节器32发送调温信号，所述温度调节器32根据所述调温信号来调整储气腔31内气体的温度，以调整管道33喷气嘴34的出气温度，进而调控所述玻璃基板200的温度。本申请所述温度调控系统100通过传感器20与控制器40之间的实时反馈的方式来调控玻璃基板200的温度，最终使玻璃基板200各处的温度趋于一致，防止玻璃基板200在后续的工艺流程中因各处温度不一致发生形变影响最终产品的品质。

接下来，以在阵列基板制程的曝光流程之前，利用本申请所述温度调控系统100对所述玻璃基板200进行温度调控为例，对所述温度调控系统100进行详细说明。在对所述温度调控系统100进行详细说明之前，需要了解的是，在曝光流程中会在玻璃基板的表面进行阵列电路的刻制，一般阵列电路的刻制过程为多次重复的成膜、曝光和蚀刻的过程。本申请所述温度调控系统100对玻璃基板200进行温度调控的目的在于通过调控玻璃基板200的温度来控制前后两次阵列电路的刻制流程成型后阵列电路的重合精度。

请参阅图2，所述承载盘10包括与所述喷气嘴34相对设置的第二表面101，所述第二表面101上设有多个所述传感器20，所述玻璃基板200位于所述第二表面101上，多个所述传感器20感测所述玻璃基板200不同部位的温度。具体的，图2中的网格区域为所述玻璃基板200的阵列电路区域在所述第二表面101上的投影区域，多个所述传感器20位于所述阵列电路投影区域的周缘，以减少所述传感器20与玻璃基板200直接接触发生的细微形变对玻璃基板200上阵列电路区域造成的影响。本实施例中，所述传感器20感测玻璃基板200的温度，包括且不限于温度传感器。进一步的，所述承载盘10可相对于所述喷气嘴34相对移动，以调整所述喷气嘴34与玻璃基板200之间的距离，且所述玻璃基板200与所述喷气嘴34之间相距5公分为最佳距离。需要说明的是，本申请中不对所述传感器20的数量作具体限制，可以理解的是，所述承载盘10上传感器20的数量越多，调控玻璃基板200的温度均一性的效果越好。

复参图1，所述管道33的喷气嘴34包括与所述承载盘10相对设置的第一表面340，所述第一表面340上设有多个气孔35，多个所述气孔35与所述储气腔31连通。具体的，所述第一表面340与所述第二表面101相对设置，每一所述气孔35在所述第二表面101上的投影至少覆盖一个所述传感器20。本实施例中，每一所述气孔35在所述第二表面101上的投影覆盖一个所述传感器20，所述气孔35在所述第二表面101上投影的正中心上均设有一个所述传感器20，以监测每一所述气孔35对所述玻璃基板200上各个部分的温度调控效果。进一步的，所述喷气嘴34的一侧设有多个电磁阀(图未示)，多个所述电磁阀与所述温度调节器32电连接，所述温度调节器32根据接收的所述调温信号调节每一个所述电磁阀的阀门，以控制每一个所述气孔35的出气速度，使得玻璃基板200的不同部位在单位时间内接收的热量不同，以实现对玻璃基板200不同部位的温度调控。

所述管道33上还设有进气口36和控制阀50。所述进气口36与所述喷气嘴34相对设置于所述管道33的两端，所述进气口36设于所述储气装置30远离所述喷气嘴34的一侧，所述进气口36与外部气体源连通，所述外部气体源中的气体从所述进气口31进入沿所述管道33进入到所述储气腔31内。所述控制阀50位于所述进气口36和所述喷气嘴34之间，具体的，所述控制阀50位于所述储气装置30和所述喷气嘴34之间，所述控制阀50控制所述储气腔31内的气体流向所述喷气嘴34的速度。本实施例中，所述控制阀50为控制气体流速的风机，可以理解的是，所述控制阀50并不仅限于风机。

请参阅图3，所述温度调节器32位于所述储气腔31内，所述温度调节器32包括冷凝单元321、加热单元322和控制单元323。所述冷凝单元321对位于所述储气腔31内的气体进行降温，其中，所述冷凝单元321包括冷凝管3211和冷凝系统(图未示)。所述冷凝管3211位于所述储气腔321内，当冷煤流过所述冷凝管3211时，所述冷凝管3211对所述储气腔31内的气体进行降温。所述冷却系统对经过所述冷凝管3211的冷媒进行回复做功，使所述冷媒恢复制冷作用。所述加热单元322对位于所述储气腔31内的气体进行升温，其中，所述加热单元322包括发热管3221，所述发热管3221位于所述储气腔31内，当所述发热管3221内的电阻丝加热时，所述发热管3221对位于所述储气腔31内的气体进行加热。所述控制单元323与所述冷凝单元321和所述加热单元322电连接，所述控制单元323不仅能控制所述冷凝单元321对位于所述储气腔31内的气体进行降温，还能控制所述加热单元322对位于所述储气腔31内的气体进行加热。所述控制单元323包括感测模块和与所述感测模块电连接的控制模块。所述感测模块为感温传感器3231且位于所述储气腔31内，感测位于所述储气腔31内气体的温度，并将感测到的温度数据给所述控制模块，所述控制模块接收到控制器40发送的调温信息后，根据所述感温传感器3231反馈的温度数据控制所述冷凝单元321或所述加热单元322调整所述储气腔31内气体的温度。

本实施例中，所述储气腔31内还设有承液盘311。所述承液盘311位于所述冷凝管3211和所述发热管3221的下方，当储气腔31内的气体经过冷凝管4211时，气体中的部分水蒸汽会冷凝成液滴沿着冷凝管3211滴下，所述承液盘311收集和排放冷凝水滴，防止水滴影响温度调控系统100的正常运行。

所述控制器40包括存储单元41和处理单元42。所述存储单元41存储预设温度值，所述处理单元42获取所述传感器20反馈的温度数据并与所述预设温度值进行对比，并根据对比结果输出调温信号给所述温度调节器32。本实施例中，所述处理单元42包括接收模块421、判断模块422和控制模块423。所述接收模块421接收所述传感器20和所述感温传感器412反馈的温度数据，所述判断模块422将所述接收模块421获取的温度数据与所述预设温度值进行对比，所述控制模块423根据所述判断模块422的对比结果输出所述调温信号给所述温度调节器32。

进一步的，所述温度调控系统100还包括供电装置(图未示)，所述供电装置为承载盘10、传感器20、储气装置30和控制器40供电，控制整个所述温度调控系统的运行。

本申请所述温度调节系统100对玻璃基板200进行温度调控时，所述玻璃基板200放置于所述承载盘10上，所述承载盘10上的传感器20感测所述玻璃基板200各处的温度并将温度数据反馈给控制器40的处理单元42。所述处理单元42的接收模块421接收所述温度数据，所述判断模块422将所述温度数据与存储单元41内的预设温度值进行对比，所述控制单元423根据对比结果发送调温信号给温度调节器32。所述温度调节器32接收所述调温信号通过冷凝单元421和发热单元322调整储气腔31内的气体温度，并调节多个所述电磁阀的阀门，对每一所述气孔34的出气温度和速度进行调节，以调节玻璃基板200每个区域的温度，最终使玻璃基板200各处的温度趋于一致。

请参阅图4，本申请还提供一种阵列基板制程中的温度调控方法，利用上述温度调控系统100来调控玻璃基板200的温度。所述温度调控方法包括：

步骤S1，将所述玻璃基板200放置于承载盘10上。本实施例中，所述玻璃基板200在常温23℃下的尺寸为：长1850mm、宽1500mm，所述玻璃基板200包括多个区域，依次编号为区域201、区域202、区域203……。具体的，根据曝光流程中预设的重合精度和温度调控器32的温度精度来对玻璃基板200进行区域划分。

步骤S2，传感器20记录所述玻璃基板200的温度数据并发送所述温度数据。本实施例中，所述承载盘10上设有多个所述传感器20，多个所述传感器20同时感测记录玻璃基板200各个区域的温度数据并发送所述温度数据。具体的，多个所述传感器20依次编号为1#、2#、3#……，传感器1#感测记录区域201的温度，并发送区域201的温度数据；传感器2#感测记录区域202的温度，并发送区域201的温度数据……。

步骤S3，控制器40接收所述温度数据，同时将所述温度数据与预设温度值进行对比，并根据所述温度数据发送调温信号。本实施例中，所述控制器40的处理单元42获取多个所述传感器20反馈的温度数据，同时将所述温度数据与存储单元41内的预设温度值进行对比，并根据对比结果发送调温信号。进一步的，接收模块421接收所述传感器20反馈的温度数据，判断模块422将所述温度数据与预设温度值进行对比，控制模块423根据对比结果发送调温信号给温度调节器32。具体的，所述判断模块422将所述接收模块接收的每一传感器20反馈的温度数据均与所述预设温度值进行对比，再根据对比结果发送调温信号，实现每一传感器20与控制器40的实时反馈调节。

步骤S4，温度调节器32接收所述调温信号并根据所述调温信号调整储气腔30内的气体温度，以控制管道33喷气嘴34向所述玻璃基板200出气的温度。本步骤中，所述温度调节器32接收所述调温信号通过冷凝单元421和发热单元322调整储气腔31内的气体温度，并调节多个所述电磁阀的阀门，对每一所述气孔35的出气温度和速度进行调节。具体的，所述喷气嘴34包括多个气孔35，多个所述气孔依次编号为351、352、353……。此时，气孔351正对区域201以管控区域201的温度，气孔352正对区域202以管控区域202的温度，依次类推，直至玻璃基板200的每一区域均与一个气孔35正对，以实现对玻璃基板200每一区域的独立调控，最终使玻璃基板200各处的温度趋于一致。

需要说明的是，在对玻璃基板200进行温度调控之间，还包括建立玻璃基板200形变量和玻璃基板200温度的模型，以根据此模型来确认在玻璃基板200多大面积上需设立一个单独控温的气孔以及温度调控器32所需要的控温精度，以对温度调控系统100上的气孔35和温度调控器32进行相应的调整。

请一并参阅图5和图6，预设玻璃基板200在23℃下进行曝光时，重合精度的差异为0，根据玻璃基板的热膨胀系数为0.6ppm，可以计算得到：d(x)＝(1850mm/2)*0.6ppm*1℃＝0.555μm；d(y)＝(1500mm/2)*0.6ppm*1℃＝0.45μm。也就是说，当玻璃基板200在22℃和24℃下进行曝光时，重合精度会向x轴方向偏移0.555μm，向y轴方向偏移0.45μm。据此，可知采用温度控制系统100对玻璃基板200进行温度调控时，可根据温度调节器32的控温精度得到玻璃基板200进行曝光后的重合精度，或者可根据实际的重合精度要求来设计温度调节器32的控温精度。例如，当我们要求将重合精度的差异控制在0±0.8μm内时，可以计算出，沿x轴方向上温度大约可波动1.44℃，沿y轴方向上温度大约可波动1.78℃，据此可采用温度精度在0±1.44℃之内的温度调节器32，以确保对玻璃基板200的精确控温。进一步的，综合重合精度差异0±0.8μm和温度调节器32的温度精度0±1.44℃，来对玻璃基板200进行区域划分，并将多个气孔35中近邻两个气孔35之间的距离控制在0.8um之内，以实现对玻璃基板200各个区域温度的独立精确调控。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种阵列基板制程中的温度调控系统，其特征在于，包括：

承载盘，用以承载玻璃基板；

设于所述承载盘上的传感器，用以感测所述玻璃基板的温度，所述传感器位于所述玻璃基板的阵列电路区域在所述承载盘的投影区域的周缘；

储气装置，所述储气装置包括储气腔和设于所述储气腔内的温度调节器，所述温度调节器用以调控位于所述储气腔内气体的温度，所述储气腔连通有管道，所述管道的一端设有喷气嘴，所述喷气嘴正对所述承载盘；

以及控制器，所述控制器与所述传感器和所述温度调节器电连接，用于获取所述传感器反馈的所述玻璃基板的温度数据，同时将所述温度数据与预设温度值进行对比，并根据对比结果向所述温度调节器发送调温信号，以控制所述喷气嘴的出气温度。

2.如权利要求1所述的温度调控系统，其特征在于，所述喷气嘴包括与所述承载盘相对设置的第一表面，所述第一表面上设有多个气孔，多个所述气孔与所述储气腔连通。

3.如权利要求2所述的温度调控系统，其特征在于，所述喷气嘴的一侧设有多个与所述温度调节器电连接的电磁阀，一个所述电磁阀用于控制一个所述气孔的出气速度。

4.如权利要求2所述的温度调控系统，其特征在于，所述承载盘包括与所述第一表面相对设置的第二表面，所述第二表面上设有多个所述传感器，每一所述气孔在所述第二表面上的投影至少覆盖一个所述传感器。

5.如权利要求1所述的温度调控系统，其特征在于，所述控制器包括存储单元和处理单元，所述存储单元用于存储预设温度值，所述处理单元用于获取所述传感器反馈的温度数据并与所述预设温度值进行对比，并根据对比结果发送调温信号给所述温度调节器。

6.如权利要求5所述的温度调控系统，其特征在于，所述处理单元包括接收模块、判断模块和控制模块，所述接收模块用于获取所述传感器反馈的温度数据，所述判断模块用于将所述接收模块获取的温度数据与所述预设温度值进行对比，所述控制模块用于根据所述判断模块的对比结果发送所述调温信号给所述温度调节器。

7.如权利要求1所述的温度调控系统，其特征在于，所述管道上设有控制阀，所述控制阀设于所述储气装置和所述喷气嘴之间，用于控制所述储气腔中的气体流向所述喷气嘴的速度。

8.一种阵列基板制程中的温度调控方法，其特征在于，包括：

将玻璃基板放置于承载盘上；

传感器记录所述玻璃基板的温度数据并发送所述温度数据，其中，所述传感器位于所述玻璃基板的阵列电路区域在所述承载盘的投影区域的周缘；

控制器接收所述温度数据，同时将所述温度数据与预设温度值进行对比，并根据对比结果发送调温信号；

温度调节器接收所述调温信号并根据所述调温信号控制储气腔内的气体温度，以控制管道的喷气嘴向所述玻璃基板出气的温度。

9.如权利要求8所述的温度调控方法，其特征在于，在控制器接收所述温度数据，同时将所述温度数据与预设温度值进行对比，并根据对比结果发送调温信号的步骤中，包括：所述控制器的处理单元获取所述传感器反馈的温度数据，同时将所述温度数据与存储单元内的预设温度值进行对比，并根据对比结果发送调温信号。

10.如权利要求8所述的温度调控方法，其特征在于，在温度调节器接收所述调温信号并根据所述调温信号控制储气装置内的气体温度，以控制管道的喷气嘴的出气温度的步骤中，还包括：所述温度调节器接收所述调温信号并根据所述调温信号调节每一个电磁阀的阀门，以控制每一个气孔向所述玻璃基板出气的速度。

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