TW202146828A - 基板熱處理爐 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種基板熱處理爐。本發明可包括：熱處理爐，其前側具有至少一個爐門，且後側具有至少一個遮擋器，藉以將基板放入腔室里的預置空間或從腔室搬出熱處理工序結束的基板；軸承軸心，其沿著所述爐門之兩側水平方向突出；上下移動引導件，其具有以軸結合形式誘導所述軸承軸心之上下移動軌道，並在所述爐門的兩側沿垂直方向設置用以引導所述爐門上下移動；以及爐門操作機構部，其具有與所述爐門的側面結合的可動汽缸，以使所述爐門沿所述上下移動軌道上下移動地開關。

Description

基板熱處理爐

本發明是關於熱處理平板顯示器之熱處理爐，更具體而言，是關於一種用於改善熱處理爐的爐門（door）、遮擋器（shutter）以及密封性能之基板熱處理爐。

有機發光顯示裝置及LCD玻璃基板（以下稱平板顯示器）等正在圖像屏幕、TV、手機、顯示器等各種圖像裝置中使用。有機發光顯示裝置及LCD玻璃基板等作為下一代顯示器之一應用於各種領域，近來，為了提高性能和收率，該領域平板顯示器製造技術的開發不斷地進行。

製造作為典型的平板顯示器之有機發光顯示裝置或LCD玻璃基板（以下稱基板或者玻璃基板）之過程中，溫度控制和溫度均勻性是確保優質的基板質量和收率必不可少的。

例如，在有機發光顯示裝置之製造工序中，由於在基板表面形成有機物層，可能會包含一定量的水分，因此需要進行用於蒸發水分之乾燥工序。

LCD玻璃基板製造工序中，在基板表面上塗布感光膜之前進行清洗過程，而在清洗過程之後將執行用於去除水分之加熱乾燥工序。

此外，將感光膜塗布到LCD玻璃基板上之後執行曝光及顯影工序。該曝光及顯影工序之前和之後依序執行預烘乾（pre-baking）和後烘乾（post-baking）工序。

如此，基板製造工序執行加熱及乾燥工序，藉以製造基板。在基板製造工序中產生的水分可通過紫外線或放入包括加熱器（sheath heater）等發熱體之熱處理爐的腔室內經加熱乾燥後去除。

韓國授權專利公報第10-2094763號已提出與此有關之基板的熱處理爐。

為了通過熱處理爐的腔室對平板顯示器基板進行熱處理，各工序要求的條件都不同。為了滿足這些所有條件，只有阻止外部氣體對腔室產生之影響且最小化向腔室外部排出之熱損失，才能夠防止基板之熱處理性能下降，而且能夠滿足使單一工序中之產品不良率降低的工序條件。

此外，為了提高通過熱處理爐熱處理之成品收率，對能夠實現高性能的熱處理爐之需求不斷增加，這是由於越是基板之板內偏差小越優異，但習知熱處理爐無法滿足該要求。

另一方面，在基板通過熱處理爐進行熱處理之前後過程中，為了將基板放入腔室內或將熱處理結束之基板搬出的同時阻止外部氣體流入到腔室內並阻止腔室之工藝氣體向外排出，熱處理爐包括爐門和遮擋器。

關於熱處理爐之爐門及遮擋器，韓國授權專利公報第10-1663262號中已提出熱處理爐之遮擋器裝置，韓國授權專利公報第10-1327920號中已提出玻璃熱處理爐之遮擋器驅動裝置。

例如，習知熱處理爐之爐門及遮擋器已提出在腔室之外部設置爐門並左右開關的形式、利用手柄左右開關的形式或用螺栓固定的形式等。

但是，習知熱處理爐之腔室爐門的開關形式不僅操作複雜而且成為引起腔室內熱損失的原因。即，由於爐門與腔室表面沒有均勻地緊貼，因此腔室之熱通過縫隙排出或外部氣體流入到腔室內產生熱損失，故無法通過爐門與腔室密切接觸提供密封（sealing）性能。

因此，需要一種能夠確保適合熱處理爐腔室之爐門及遮擋器之密封結構以及符合高溫配置的密封性能之基板熱處理爐。

因此，本申請的發明人預提出一種具有高性能之基板熱處理爐，其利用汽缸和軸承使左右開關形式之爐門上下開關，並利用支架和密封件使爐門與腔室密切地緊貼以確保密封性能，藉以減少腔室內熱損失。

本發明解決的一技術問題是，將熱處理爐之爐門的開關方式改成上下開關操作方式，藉以提供操作穩定性和設置空間有效性。

本發明解決的另一技術問題是，藉由確保適合熱處理爐腔室的爐門及遮擋器的密封結構和符合高溫配置之密封性能，藉以使腔室熱損失最小化。

為了實現上述目的，根據本發明之基板熱處理爐可包括：熱處理爐，其前側具有至少一個爐門，且後側具有至少一個遮擋器，將基板放入腔室里之預置空間或從腔室搬出熱處理工序結束的基板；軸承軸心，其沿著所述爐門之兩側水平方向突出；上下移動引導件，其具有以軸結合形式誘導所述軸承軸心的上下移動軌道，並在所述爐門之兩側沿垂直方向設置用以引導所述爐門上下移動；以及爐門操作機構部，其具有與所述爐門之側面結合的可動汽缸，以使所述爐門沿所述上下移動軌道上下移動地開關。

根據本發明的實施例，所述軸承軸心可為與所述爐門之軸承軸心安裝塊結合。

根據本發明的實施例，所述爐門上設置有支撐用支架，所述支撐用支架可具有爐門緊貼用手柄，所述爐門緊貼用手柄上結合有移動螺桿，在外部旋轉所述移動螺桿使爐門向腔室側緊貼。

根據本發明的實施例，所述爐門與腔室之間可夾設有矽密封部件。

根據本發明的實施例，所述矽密封部件可具有朝所述爐門之外部方向偏重地形成的彈性變形空間。

根據本發明的實施例，所述遮擋器與腔室之間可夾設有矽密封部件。

根據本發明的實施例，所述矽密封部件可具有朝所述遮擋器之外部方向偏重地形成之彈性變形空間。

根據本發明的實施例，所述矽密封部件的周邊部包括冷卻管，所述冷卻管用於防止冷卻密封用矽密封部件導致硬化引起的密封性能下降。

根據本發明的實施例，所述遮擋器可具有用於屏蔽從所述腔室的內部向外部排出之熱的多個屏蔽板。

根據本發明的實施例，所述屏蔽板可以由與腔室相對的內側屏蔽板、設置於與所述內側屏蔽板相隔的位置上之中間屏蔽板以及設置於與所述中間屏蔽板相隔的位置上之外側屏蔽板組成。

根據本發明的實施例，具有使冷卻水流經所述中間屏蔽板之冷卻管，以使周邊之溫度下降。

根據本發明的基板熱處理爐具有以下效果：藉由將熱處理爐之爐門的開關方式改成基於汽缸的上下開關操作方式，藉以相比於左右打開的開關方式，使不必要的空間最小化，因此能夠充分地確保熱處理爐之設置充裕空間，並改善爐門開關之操作穩定性。

根據本發明的基板熱處理爐藉由確保適合熱處理爐腔室的爐門及遮擋器的密封結構和符合高溫配置之密封性能，藉以具有使腔室熱損失最小化之效果。

下面，參照附圖詳細說明根據本發明的較佳實施例之基板熱處理爐的內容。

通常為了將待熱處理之基板放入腔室內預置的各台部或者從腔室搬出熱處理工序結束之基板，對基板進行熱處理之熱處理爐的前側和後側可分別具有爐門和遮擋器。

熱處理爐之爐門及和遮擋器需要滿足以下條件：熱處理工序中為密封結構；高溫使用時仍沒有問題；爐門開關時無干擾且安全。

此外，在製作基板熱處理爐時，雖然裝置之基本配置可從中選擇，但重的是熱處理工序中能夠最小化腔室內熱損失之高性能的密封結構。

然而，習知熱處理爐之爐門設置形式，例如在腔室之外部設置爐門並通過左右滑動進行開關的形式；利用手柄進行左右開關的形式；或者用螺栓進行固定的形式，因此不僅開關操作複雜而且需要確保充分之爐門開關空間，布置空間上存在制約，而且無法充分地控制腔室內熱損失。

即，由於爐門與腔室表面沒有均勻地緊貼，因此腔室之熱通過縫隙排出或外部氣體流入到腔室內發生熱損失，故無法通過爐門與腔室密切接觸提供密封（sealing）性能。

因此，本發明將習知熱處理爐之爐門左右開關方式改成基於汽缸和軸承的上下開關方式，且提出具有爐門操作穩定性和設置空間的效率性之熱處理爐。

另一方面，本發明利用支架將爐門200緊貼到腔室110且藉由確保適合熱處理爐100腔室110之爐門200及遮擋器300的密封結構和符合高溫配置之密封性能，藉以提出可使腔室110熱損失最小化熱處理爐100。

即，本發明利用汽缸和軸承上下開關爐門200並利用支架使爐門200與腔室110密切地緊貼，以提出高性能之熱處理爐100。

下面，參照附圖對根據本發明的較佳實施例之詳細內容進行說明。

圖1是顯示根據本發明的一實施例之基板熱處理爐100的前側的示例。圖2是顯示根據本發明的一實施例之基板熱處理爐100的後側的示例。圖3是顯示根據本發明的一實施例之基板熱處理爐100的正面的示例。

如圖1至圖3所示，熱處理爐100具有腔室110，所述腔室110上形成有使待加熱或乾燥之基板（未圖示）通過的投入口，腔室110內安裝有由加熱器組成之發熱體，並用加熱器產生的熱對基板進行加熱或通過蒸發水分進行乾燥。而且，發熱器之上下部分可緊貼地設置上/下部熱傳遞板。

熱處理爐100之腔室110的一側具有供包含有工藝氣體的流體流入之供氣口、使腔室110內的流體排出之排氣口，而且可以包括具有用於支撐並托起腔室110的多個支托121之框架120和與多個匯流條連接之導電部，所述匯流條與加熱器之發熱線連接以導通電流。

另一方面，參照圖1至圖3，組成熱處理爐100之基本構件，例如加熱器、上/下部熱傳遞板、工藝氣體之供氣及排氣系統、包括向加熱器供給電源之導電部的電源供給系統與本發明沒有直接的關聯。而且熱處理爐100之基本構件與本發明的主旨無關，是已知的構件，因此本發明的附圖中省略了這些構件。

如圖1至圖3所示，根據本發明的基板熱處理爐100之前側具有至少一個爐門200且後側具有至少一個遮擋器300，藉以將待熱處理基板放入腔室110內預置之各台部或者從腔室110搬出熱處理工序結束之基板。

根據本發明的基板熱處理爐100之主要配置如圖4至圖8所示。

圖4是圖3的A-A線的截面圖的示例。圖5是節選根據本發明的一實施例之基板熱處理爐的爐門上下操作部並顯示的示例。圖6是節選根據本發明的一實施例之基板熱處理爐的爐門上下移動引導部並顯示的示例。圖7是節選圖4及圖6的C部分並用截面圖並具體顯示的示例。圖8是節選圖4的D部分並用截面圖並具體顯示的示例。

根據本發明之基板熱處理爐100具有沿爐門200的兩側水平方向突出之軸承軸心210。

而且，具有上下移動引導件220。所述上下移動引導件220具有以軸結合形式誘導軸承軸心210之上下移動軌道230，並在爐門200之兩側沿垂直方向設置用以引導爐門200上下移動。

另一方面，可包括爐門操作機構部400，所述爐門操作機構部400具有與爐門200之側面結合的可動汽缸410，以使爐門200沿上下移動軌道230上下移動地開關。

此外，軸承軸心210可與爐門200之軸承軸心安裝塊240結合。

另一方面，爐門200上設置有支撐用支架260，支撐用支架260上設置有爐門緊貼用手柄250，所述爐門緊貼用手柄250上結合有移動螺桿251，在外部旋轉所述移動螺桿251使爐門200向腔室110側緊貼。

此外，爐門200和腔室110之間夾設有矽密封部件500，使爐門200和腔室110的接觸面之間保持緊密的密封狀態，故可控制腔室110內的熱不向外部排出。

而且，遮擋器300和腔室110之間夾設有矽密封部件500，使遮擋器300和腔室110的接觸面之間保持緊密的密封狀態，藉以可控制腔室110內的熱使其不向外部排出。

此外，矽密封部件500具有朝爐門200之外部方向偏重地形成的彈性變形空間510。

由此，當關閉爐門200時，矽密封部件500之彈性變形空間510在關閉爐門200的同時首先變形，並堵住爐門200和腔室110的接觸面之間之縫隙，以形成密接狀態的接觸面，藉以使爐門200與腔室110的接觸面之間保持氣密性。

另一方面，矽密封部件500可具有朝遮擋器300之外部方向偏重地形成的彈性變形空間510。

由此，當關閉遮擋器300時，矽密封部件500之彈性變形空間510在關閉遮擋器300的同時首先變形，並堵住遮擋器300與腔室110的接觸面之間之縫隙，以形成密接狀態之接觸面，藉以使遮擋器300與腔室110的接觸面之間保持氣密性。

其中，矽密封部件500作為夾設在腔室110與爐門200側及遮擋器300側之間的密封件，可顯示出預期的性能。可較佳選擇相比於矽密封部件500、腔室110及周邊結構物具有充分的拉伸力和彈性的同時，在高溫配置下仍具有耐用的物性之密封件。

如圖9及圖10所示，根據本發明的實施例之基板熱處理爐可包括冷卻單元。

圖9是顯示根據本發明的一實施例之用於防止腔室110與遮擋器300上設置的矽密封部件500的熱硬化之冷卻單元的示例。

如圖9所示，矽密封部件500之周邊部分較佳設置有冷卻管520。圖9雖然是用於說明遮擋器300側設置之矽密封部件500的冷卻結構的示例，但爐門200側也可以同樣的原理和結構設置冷卻單元。

由此，藉由冷卻各爐門200側和遮擋器300側上設置之密封用矽密封部件500，藉以可有效地防止硬化引起的密封性能下降。

圖10是顯示根據本發明的一實施例之遮擋器300上設置之冷卻單元的示例。

如圖10所示，遮擋器300較佳可具有用於屏蔽從腔室110之內部向外部排出的熱的多個屏蔽板310。

屏蔽板310較佳可以由與腔室110相對的內側屏蔽板311、設置於與內側屏蔽板311相隔的位置上之中間屏蔽板312以及設置於與中間屏蔽板312相隔的位置上之外側屏蔽板313組成。

而且，可具有冷卻水以中間屏蔽板312基準流動之冷卻管320。

由此，可降低遮擋器300的周邊溫度，並藉由防止周邊設置之矽密封部件500的熱硬化來避免密封性能下降，藉以可保持穩定地密封性能。

下面，參照圖4至圖8說明根據本發明之基板熱處理爐100的操作。

首先，對於打開爐門200的動作，若使爐門操作機構部400的可動汽缸410操作，則可動汽缸410之可動桿420向上推爐門200。

此時，從爐門200突出之軸承軸心210沿著上下移動引導件220之上下移動軌道230向上移動，若可動汽缸410停止操作，則爐門200在當前位置保持打開狀態。

其次，對於關閉爐門200的動作，若使爐門操作機構部400之可動汽缸410操作以使可動汽缸410的可動桿420朝原位置方向返回，則向原位置方向拉拽爐門200。

此時，從爐門200突出的軸承軸心210沿上下移動引導件220之上下移動軌道230向下移動，若可動汽缸410停止操作，則爐門200在當前位置保持關閉狀態。

其中，軸承軸心210與爐門200之軸承軸心安裝塊240結合，故不會被破損，而且起到既安全又順暢地開關爐門200的作用。

另一方面，爐門200上設置有支撐用支架260，支撐用支架260上可設置有爐門緊貼用手柄250，所述爐門緊貼用手柄250上結合有移動螺桿251，在外部旋轉移動螺桿251使爐門200向腔室110側緊貼。

若用手旋轉爐門緊貼用手柄250，則移動螺桿251隨著支撐用支架260向直線方向移動的同時，使爐門200移動並向腔室110之接觸面方向緊貼。

因此，爐門200和 腔室110的接觸對應面之間的翹起或縫隙減小，藉以保持密切緊貼狀態。

此外，爐門200和腔室110之間夾設有矽密封部件500。若關閉爐門200，則矽密封部件500使爐門200和腔室110的接觸面之間保持緊密之密封狀態，藉以起到控制腔室110內的熱不向爐門200的外部排出的作用。

此外，遮擋器300和腔室110之間夾設有矽密封部件500，若關閉遮擋器300，則矽密封部件500使遮擋器300和腔室110的接觸面之間保持緊密的密封狀態，藉以起到控制腔室110內的熱不向遮擋器300的外部排出的作用。

由此，當關閉爐門200和遮擋器300時，矽密封部件500之彈性變形空間510在關閉爐門200和遮擋器300的同時首先變形，並堵住爐門200和遮擋器300之各腔室110的接觸面之間的縫隙，以形成密接狀態的接觸面，因此使遮擋器300和腔室110的接觸面之間保持氣密性。

根據本發明熱處理爐100在熱處理工序中可有效保持密封結構，高溫下使用也沒有問題，而且爐門200之上下操作範圍不超過整體熱處理爐100所佔的自身體面積，因此爐門200操作過程中不存在設置空間引起的干涉。而且，通過可動汽缸410開關爐門200，藉以可改善作業安全性。

根據本發明的基板熱處理爐100具有以下效果：藉由將熱處理爐100之爐門200的開關方式改成基於汽缸的上下開關操作方式，藉以相比於左右打開的開關方式，使不必要的空間最小化，因此能夠充分地確保熱處理爐100的設置充裕空間，並改善爐門200開關之操作穩定性。

根據本發明之基板熱處理爐100藉由確保適合熱處理爐100腔室110的爐門200及遮擋器300的密封結構和符合高溫配置之密封性能，藉以具有使腔室110熱損失最小化的效果。

本發明雖然參考附圖中圖示的一實施例進行說明，但本發明並不限於這些實施例，在不脫離本發明主旨的範圍內可進行修改和變形，這些修改和變形屬於本發明之技術思想。

100:熱處理爐 110:腔室 121:支托 120:框架 200:爐門 210:軸承軸心 220:上下移動引導件 230:上下移動軌道 240:軸承軸心安裝塊 250:爐門緊貼用手柄 251:移動螺桿 260:支撐用支架 300:遮擋器 310:屏蔽板 311:內側屏蔽板 312:中間屏蔽板 313:外側屏蔽板 320:冷卻管 400:爐門操作機構部 410:可動汽缸 420:可動桿 500:矽密封部件 510:彈性變形空間 520:冷卻管

圖1是顯示根據本發明的一實施例之基板熱處理爐的前側的示例。 圖2是顯示根據本發明的一實施例之基板熱處理爐的後側的示例。 圖3是顯示根據本發明的一實施例之基板熱處理爐的正面的示例。 圖4是圖3的A-A線的截面圖的示例。 圖5是節選根據本發明的一實施例之基板熱處理爐的爐門上下操作部並顯示的示例。 圖6是節選根據本發明的一實施例之基板熱處理爐的爐門上下移動引導部並顯示的示例。 圖7是節選圖4及圖6的C部分並用截面圖並具體顯示的示例。 圖8是節選圖4的D部分並用截面圖並具體顯示的示例。 圖9是顯示根據本發明的一實施例的用於防止腔室與遮擋器上設置的矽密封部件的熱硬化之冷卻單元的示例。 圖10是顯示根據本發明的一實施例之遮擋器上設置之冷卻單元的示例。

110:腔室

200:爐門

210:軸承軸心

220:上下移動引導件

230:上下移動軌道

250:爐門緊貼用手柄

251:移動螺桿

260:支撐用支架

410:可動汽缸

Claims (11)

1. 一種基板熱處理爐，其包括: 熱處理爐，其前側具有至少一個爐門，且後側具有至少一個遮擋器，藉以將基板放入腔室內之預置空間或從腔室搬出熱處理工序結束之基板； 軸承軸心，其沿著所述爐門之兩側水平方向突出；上下移動引導件，其具有以軸結合形式誘導所述軸承軸心之上下移動軌道，並在所述爐門之兩側沿垂直方向設置用以引導所述爐門上下移動；以及 爐門操作機構部，其具有與所述爐門之側面結合的可動汽缸，以使所述爐門沿所述上下移動軌道上下移動地開關。
2. 如請求項1所述之基板熱處理爐，其中所述軸承軸心與所述爐門之軸承軸心安裝塊結合。
3. 如請求項1所述之基板熱處理爐，其中所述爐門上設置有支撐用支架，所述支撐用支架具有爐門緊貼用手柄，所述爐門緊貼用手柄上結合有移動螺桿，在外部旋轉所述移動螺桿使爐門向腔室側緊貼。
4. 如請求項1所述之基板熱處理爐，其中所述爐門與腔室之間夾設有矽密封部件。
5. 如請求項4所述之基板熱處理爐，其中所述矽密封部件具有朝所述爐門之外部方向偏重地形成之彈性變形空間。
6. 如請求項1所述之基板熱處理爐，其中所述遮擋器與腔室之間夾設有矽密封部件。
7. 如請求項6所述之基板熱處理爐，其中所述矽密封部件具有朝所述遮擋器之外部方向偏重地形成之彈性變形空間。
8. 如請求項4至7項中任意一項所述基板熱處理爐，其中所述矽密封部件之周邊部分包括冷卻管，所述冷卻管用於防止冷卻密封用矽密封部件導致硬化引起的密封性能下降。
9. 如請求項1所述之基板熱處理爐，其中所述遮擋器具有用於屏蔽從所述腔室的內部向外部排出之熱的多個屏蔽板。
10. 如請求項9所述之基板熱處理爐，其中所述屏蔽板由與腔室相對之內側屏蔽板、設置於與所述內側屏蔽板相隔之位置上的中間屏蔽板以及設置於與所述中間屏蔽板相隔之位置上的外側屏蔽板組成。
11. 如請求項10所述之基板熱處理爐，其中具有使冷卻水流經所述中間屏蔽板之冷卻管，使周邊的溫度下降。

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