CN202033557U - 一种热固化设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种热固化设备,其包括热固化腔体,其中,所述热固化设备中还包含有与所述热固化腔体连通的工艺气体管路(3),所述工艺气体管路(3)中流通有工艺气体,所述工艺气体管路(3)外还设置有对工艺气体进行加热的工艺气体预热热源,所述工艺气体预热热源采用电磁感应气体加热热源。本实用新型提供的热固化设备可提高设备热固化腔体内温度均匀性,减少设备升温和降温消耗的时间,提高热利用效率,降低设备能耗。
Description
技术领域
本实用新型属于显示器制造技术领域,具体涉及一种热固化设备。
背景技术
目前,在液晶显示器件制造过程中,对于取向层(PI:polyimide)的主固化设备普遍应用电阻丝红外辐射加热的方式,加热涂覆取向层的玻璃基板,使液晶取向层固化。
在薄膜场效应晶体管液晶显示器(TFT-LCD)制造工艺中取向层(PI:polyimide)的制作是核心工艺。取向层的作用是使液晶分子获得一定的预倾角(Pretilt Angle),以防止在液晶盒内部出现畴结构,产生向错,从而影响液晶器件的性能和显示质量。
液晶取向工艺流程包括:清洗;涂膜,在玻璃基板上覆盖一层无机物膜或者有机物膜,即采用选择涂覆的方法,在玻璃基板上的适当位置涂一层均匀的取向材料;预烘,将取向材料中的溶剂加热使之挥发,留下固体的取向材料膜层;固化,通过高温处理使取向层固化;摩擦取向;清洗。针对液晶取向层固化工艺所采用的热固化设备,其加热原理普遍是利用电阻丝红外辐射加热的方式来加热涂覆取向层的玻璃基板,使取向层固化。
但是,这种利用电阻丝红外辐射加热的方式由于电阻丝本身具有升温慢、电能不能全部转换为热能的缺点,而导致热固化设备升温和降温所需时间长,热利用率低,能耗高,温度均匀性低。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足,提供一种可减少设备升温和降温时间的热固化设备。
解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该热固化设备包括热固化腔体,其中所述热固化设备中还包含有与所述热固化腔体连通的工艺气体管路,所述工艺气体管路中流通有工艺气体,所述工艺气体管路外还设置有对工艺气体进行加热的工艺气体预热热源,所述工艺气体预热热源采用电磁感应气体加热热源。
优选的是,所述电磁感应气体加热热源包括由金属材料制成的工艺气体管路、包覆在工艺气体管路外壁上的绝缘隔热层、以及能够产生高频交变磁场的电磁感应线圈,所述电磁感应线圈缠绕在绝缘隔热层外。
优选的是,所述工艺气体管路采用含有氧铁材质的金属材料制成。优选的是,所述含有氧铁材质的金属材料为不锈钢材料。
优选的是,所述电磁感应线圈的工作频率为10KHz~99KHz。
其中,所述电磁感应气体加热热源采用一个电磁感应气体加热热源,该电磁感应气体加热热源与热固化腔体连通;或者所述电磁感应气体加热热源采用平行设置的多个电磁感应气体加热热源,各个气体电磁感应加热热源分别与热固化腔体连通。
优选的是,所述电磁感应线圈连续排布或分段式排布在绝缘隔热层上。
其中,所述工艺气体为氮气或洁净空气。
优选的是,所述电磁感应气体加热热源中还包括有电磁屏蔽层,所述电磁屏蔽层包覆在电磁感应线圈之外。
所述电磁屏蔽层采用一种或多种导电材料制成。优选所述导电材料为金属壳、金属喷涂材料、导电膜层、导电涂料层或导电布。
优选的是,所述热固化设备中包括有电磁屏蔽装置,所述电磁屏蔽装置包括包覆在热固化腔体外部的金属外壳和与所述金属外壳相连的电磁消除装置,所述电磁屏蔽层与所述电磁消除装置相连,所述电磁消除装置包括一根与电源零线相接的连接线,或者所述电磁消除装置包括一根与设备地线相接的连接线。
优选的是,所述热固化腔体的内部设置有热固化腔体热源,所述热固化腔体热源采用电磁感应加热热源。
其中,所述电磁感应加热热源可包括金属加热板和能够产生高频交变磁场的内部电磁感应线圈,所述内部电磁感应线圈设置在所述金属加热板的内部。
优选的是,所述金属加热板采用含有氧铁材质的金属材料制成。进一步优选所述含有氧铁材质的金属材料采用不锈钢材料。
优选所述内部电磁感应线圈的工作频率为10KHz~99KHz。
其中,所述电磁感应加热热源采用平行设置的多个电磁感应加热热源,所述每个金属加热板内部设有若干个内部电磁感应线圈,采用这种结构的设备可便于安装;或者所述电磁感应加热热源采用平行设置的多组电磁感应加热热源,每组中又包括有并排设置的多个电磁感应加热热源,所述每个电磁感应加热热源中的金属加热板内设置有一个内部电磁感应线圈,采用这种结构的设备便于进行维修。
考虑到电磁辐射对人身和其他设备的危害,优选所述热固化设备中还包括有电磁屏蔽装置,所述电磁屏蔽装置包括包覆在热固化腔体外部的金属外壳和与所述金属外壳相连的电磁消除装置。优选所述电磁消除装置包括一根与电源零线相接的连接线,或者所述电磁消除装置包括一根与设备地线相接的连接线。所述金属外壳与所述电磁消除装置相连,使得热固化腔体热源所产生的电磁辐射通过所述金属外壳吸收,然后经过电磁消除装置进行接地排放消除。
本实用新型所述的热固化设备中的工艺气体预热热源和热固化腔体热源均采用电磁感应加热装置,其原理为:交流电经过整流器后变为直流电,直流电经高频电流转换器转换为高频交流电,再将高频交流电加在电磁感应线圈上,由此产生高频交变磁场,其磁力线作用在含氧铁材质的材料上产生交变的电流(即涡流),涡流使铁分子高速无规则运动,分子互相碰撞、摩擦而产生热能。
本实用新型热固化设备克服了采用红外热辐射加热装置的热固化设备存在的加热效率低、升温和降温时间长、能耗高、温度均匀性低等缺陷,将红外热辐射加热装置转变为电磁感应加热装置后,该热固化设备加热快速、可提高设备热固化腔体内的温度均匀性,设备的升温和降温时间短、有效提高了热利用效率,降低设备能耗、具有高效、节能、温度均匀性好等优点。
附图说明
图1为本实用新型实施例1中热固化设备的结构示意图;
图2为图1所示实施例中采用一个电磁感应气体加热热源的工艺气体预热热源的放大结构示意图;
图3为图1所示实施例中采用整体式结构的热固化腔体热源结构示意图;
图4为本实用新型实施例2中热固化设备采用多个电磁感应气体加热热源并列连接的工艺气体预热热源的结构示意图;
图5为本实用新型实施例2中热固化设备采用分体组合式结构的热固化腔体热源的结构示意图。
图中:1-电磁屏蔽层;2-绝缘隔热层;3-工艺气体管路;4-电磁感应线圈;5-热固化腔体热源;6-电磁消除装置;7-内部电磁感应线圈;8-缺口;9-玻璃基板;10-支撑柱;11-金属加热板。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型热固化设备作进一步详细描述。
实施例1:
如图1所示,本实施例中,该热固化设备包括热固化腔体和工艺气体管路3。所述热固化腔体的内壁上预留有缺口8,工艺气体管路3通过所述缺口8与热固化腔体连通,所述工艺气体管路内流通有工艺气体,所述工艺气体通过工艺气体管路3流经所述缺口后进入热固化腔体内部。所述工艺气体可采用氮气或洁净空气,工艺气体在热固化腔体内循环后流出,并带走在液晶取向层热固化工艺反应中生成的NMP(甲基吡咯烷酮)、GBL(伽玛丁内酯)及水分。
所述热固化设备中包括有用于提前加热工艺气体的工艺气体预热热源,所述工艺气体预热热源采用电磁感应气体加热热源,通过电磁感应生热从而加热流经工艺气体管路3的工艺气体。
如图2所示,所述电磁感应气体加热热源包括由金属材料制成的工艺气体管路3、包覆在工艺气体管路3外壁上的绝缘隔热层2、以及能够产生高频交变磁场的电磁感应线圈4,电磁感应线圈4缠绕在绝缘隔热层2外。
所述工艺气体管路3采用含有氧铁材质的金属材料制成,如不锈钢。根据工艺条件不同,电磁感应线圈4可以设计成连续式排布或分段式排布在绝缘隔热层2上,其工作频率为10KHz~99KHz。
如图2所示,本实施例中,所述电磁感应气体加热热源中还包括有电磁屏蔽层1,电磁屏蔽层1包覆在电磁感应线圈4之外。所述电磁屏蔽层1与所述电磁消除装置6相连。
电磁屏蔽层1采用一种或多种导电材料制成,如采用金属壳、金属喷涂材料、导电膜层、导电涂料层或导电布等导电材料中的一种或多种制成。
在图1中,对于工艺气体预热热源,将高频交流电加在电磁感应线圈4上,由此产生高频交变磁场,磁力线切割工艺气体管路3,其内部产生涡流而生热,从而加热流经工艺气体管路3的工艺气体。考虑到电磁辐射对人身和其他设备的危害,在本实施例中,为工艺气体预热热源设计有电磁屏蔽功能,即使包覆在电磁感应线圈4外的电磁屏蔽层1与所述电磁消除装置6相连,使得工艺气体预热热源产生的电磁辐射被电磁屏蔽层1吸收,然后通过电磁消除装置6进行接地排放消除。
本实施例中,该热固化设备所包含的热固化腔体的内部设置有:热固化腔体热源5、支撑柱10、以及涂覆有液晶取向层的玻璃基板9。所述玻璃基板9设置在支撑柱10上。热固化腔体热源5用于对流入热固化腔体的经过提前预热的工艺气体以及玻璃基板9进行加热,并维持所述设备热固化腔体的内部的温度,从而使液晶取向层固化。热固化腔体热源5采用电磁感应加热热源。
本实施例中,热固化腔体热源5包括金属加热板11和能够产生高频交变磁场的内部电磁感应线圈7,内部电磁感应线圈7设置在金属加热板11的内部。
如图3所示,本实施例中,所述电磁感应加热热源采用平行设置的多个电磁感应加热热源,所述每个金属加热板内部设有若干个内部电磁感应线圈,每个金属加热板上设置有一个玻璃基板9。该热固化腔体热源5采用的是便于安装的整体式结构,如图3所示,所谓整体式结构是指,热固化腔内用于加热一个玻璃基板9的所有内部电磁感应线圈7均排列在金属加热板11内部,所述金属加热板11上下两侧都可以用于对玻璃基板9进行加热,以提高能源利用效率,调节内部电磁感应线圈7的间距可以调节温度均匀性。
考虑到电磁辐射对人身和其他设备的危害,本实施例中,该热固化设备中还包括有电磁屏蔽装置。所述电磁屏蔽装置包括包覆在热固化腔体外部的金属外壳和与所述金属外壳相连的电磁消除装置6。所述电磁消除装置6包括一根与电源零线相接或与设备地线的连接线。固化腔体热源5产生的电磁辐射通过热固化腔体外包覆的金属外壳吸收,然后经过电磁消除装置6进行接地排放消除。
本实施例中,内部电磁感应线圈7的工作频率为10KHz~99KHz。金属加热板11采用含有氧铁材质的金属材料制成,如可采用不锈钢材料制成。
在热固化腔体的内部,将高频交流电加在内部电磁感应线圈7上,使金属加热板11处于高频交变磁场范围内,磁力线切割金属加热板11,其内部产生涡流而生热,经过热量传递从而加热放置在支撑柱10上的表面涂覆有液晶取向层的玻璃基板9和流入热固化腔体内的经过提前预热的工艺气体,同时维持热固化腔体的内部温度,其中,提前预热工艺气体的目的是,经预热的工艺气体进入热固化腔体后,在热固化腔体内循环,形成了一个热环境,有助于热固化腔体内温度的快速升高。
本实施例中,所述工艺气体预热热源和所述热固化腔体热源的结构形式虽然不同但均采用电磁感应加热原理,其加热原理是:交流电经过整流器后变为直流电,直流电经高频电流转换器转换为高频交流电,再将高频交流电加在电磁感应线圈上,由此产生高频交变磁场,其磁力线作用在含氧铁材质的材料上产生交变的电流(即涡流),涡流使铁分子高速无规则运动,分子互相碰撞、摩擦而产生热能。
实施例2:
本实施例与实施例1的区别在于:工艺气体预热热源和热固化腔体热源的结构与实施例1中不同。
当热固化设备需要更大流量的工艺气体或需要更快速升温时,可采用如图4所示的采用多个电磁感应气体加热热源并列连接结构的工艺气体预热热源。如图4所示,所述电磁感应气体加热热源采用平行设置的多个电磁感应气体加热热源,各个电磁感应气体加热热源分别与热固化腔体连通。
如图5所示,热固化腔体热源采用分体组合式结构,采用这种结构的热固化腔体热源便于维修,所谓分体组合式结构是指,所述电磁感应加热热源采用平行设置的多组电磁感应加热热源,每组中又包括有并排设置的多个电磁感应加热热源,所述每个电磁感应加热热源中的金属加热板11内设置有一个内部电磁感应线圈7,所述每组电磁感应加热热源上设置有一个玻璃基板9。即,每一个内部电磁感应线圈7均单独外罩金属加热板11,形成一个独立单元,各个独立单元并排组合到一起为热固化腔内的一个玻璃基板9加热。
本实施例中的其他结构都与实施例1相同,不再赘述。
在上述公开的两个实施例中,所述热固化设备应用于液晶显示器件制造过程中的取向层热固化工艺。这里,应该理解,本实用新型热固化设备不只限于应用在液晶取向层的热固化工艺,任何其他产品领域中需进行热固化工艺而采用的热固化设备均包括在本实用新型的保护范围内。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式,然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本实用新型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实用新型的保护范围。
Claims (12)
1.一种热固化设备,包括热固化腔体,其特征在于所述热固化设备中还包含有与所述热固化腔体连通的工艺气体管路(3),所述工艺气体管路(3)中流通有工艺气体,所述工艺气体管路(3)外还设置有对工艺气体进行加热的工艺气体预热热源,所述工艺气体预热热源采用电磁感应气体加热热源。
2.根据权利要求1所述的热固化设备,其特征在于,所述电磁感应气体加热热源包括由金属材料制成的工艺气体管路(3)、包覆在工艺气体管路(3)外壁上的绝缘隔热层(2)、以及能够产生高频交变磁场的电磁感应线圈(4),所述电磁感应线圈(4)缠绕在绝缘隔热层(2)外。
3.根据权利要求2所述的热固化设备,其特征在于,所述工艺气体管路(3)采用含有氧铁材质的金属材料制成;所述电磁感应线圈(4)的工作频率为10KHz~99KHz。
4.根据权利要求3所述的热固化设备,其特征在于,所述含有氧铁材质的金属材料为不锈钢;所述电磁感应气体加热热源采用一个电磁感应气体加热热源,该电磁感应气体加热热源与热固化腔体连通;或者所述电磁感应气体加热热源采用平行设置的多个电磁感应气体加热热源,各个电磁感应气体加热热源分别与热固化腔体连通;所述电磁感应线圈(4)连续排布或分段式排布在绝缘隔热层(2)上;所述工艺气体为氮气或洁净空气。
5.根据权利要求2所述的热固化设备,其特征在于,所述电磁感应气体加热热源中还包括有电磁屏蔽层(1),所述电磁屏蔽层(1)包覆在电磁感应线圈(4)之外。
6.根据权利要求5所述的热固化设备,其特征在于,所述电磁屏蔽层(1)采用一种或多种导电材料制成;所述导电材料为金属壳、金属喷涂材料、导电膜层、导电涂料层或导电布。
7.根据权利要求5所述的热固化设备,其特征在于,所述热固化设备中还包括有电磁屏蔽装置,所述电磁屏蔽装置包括包覆在热固化腔体外部的金属外壳和与所述金属外壳相连的电磁消除装置(6),所述电磁屏蔽层(1)与所述电磁消除装置(6)相连,所述电磁消除装置(6)包括一根与电源零线相接的连接线,或者所述电磁消除装置(6)包括一根与设备地线相接的连接线。
8.根据权利要求1-7之一所述的热固化设备,其特征在于,所述热固化腔体的内部设置有热固化腔体热源(5),所述热固化腔体热源(5)采用电磁感应加热热源。
9.根据权利要求8所述的热固化设备,其特征在于,所述电磁感应加热热源包括金属加热板(11)和能够产生高频交变磁场的内部电磁感应线圈(7),所述内部电磁感应线圈(7)设置在所述金属加热板(11)的内部。
10.根据权利要求9所述的热固化设备,其特征在于,所述金属加热板(11)采用含有氧铁材质的金属材料制成;所述内部电磁感应线圈(7)的工作频率为10KHz~99KHz。
11.根据权利要求10所述的热固化设备,其特征在于,所述含有氧铁材质的金属材料采用不锈钢;所述电磁感应加热热源采用平行设置的多个电磁感应加热热源,所述每个金属加热板(11)内部设有若干个内部电磁感应线圈(7);或者所述电磁感应加热热源采用平行设置的多组电磁感应加热热源,每组中又包括有并排设置的多个电磁感应加热热源,所述每个电磁感应加热热源中的金属加热板(11)内设置有一个内部电磁感应线圈(7)。
12.根据权利要求9所述的热固化设备,其特征在于,所述热固化设备中还包括有电磁屏蔽装置,所述电磁屏蔽装置包括包覆在热固化腔体外部的金属外壳和与所述金属外壳相连的电磁消除装置(6);所述电磁消除装置(6)包括一根与电源零线相接的连接线,或者所述电磁消除装置(6)包括一根与设备地线相接的连接线。
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