一種熱固化設備的製作方法

2023-06-12 23:39:41

專利名稱：一種熱固化設備的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於顯示器製造技術領域，具體涉及一種熱固化設備。
背景技術：
目前，在液晶顯示器件製造過程中，對於取向層(PI :polyimide)的主固化設備普遍應用電阻絲紅外輻射加熱的方式，加熱塗覆取向層的玻璃基板，使液晶取向層固化。在薄膜場效應電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)製造工藝中取向層(PI =Polyimide) 的製作是核心工藝。取向層的作用是使液晶分子獲得一定的預傾角(Pretilt Angle)，以防止在液晶盒內部出現疇結構，產生向錯，從而影響液晶器件的性能和顯示質量。液晶取向工藝流程包括清洗；塗膜，在玻璃基板上覆蓋一層無機物膜或者有機物膜，即採用選擇塗覆的方法，在玻璃基板上的適當位置塗一層均勻的取向材料；預烘，將取向材料中的溶劑加熱使之揮發，留下固體的取向材料膜層；固化，通過高溫處理使取向層固化；摩擦取向；清洗。針對液晶取向層固化工藝所採用的熱固化設備，其加熱原理普遍是利用電阻絲紅外輻射加熱的方式來加熱塗覆取向層的玻璃基板，使取向層固化。但是，這種利用電阻絲紅外輻射加熱的方式由於電阻絲本身具有升溫慢、電能不能全部轉換為熱能的缺點，而導致熱固化設備升溫和降溫所需時間長，熱利用率低，能耗高，溫度均勻性低。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的上述不足，提供一種可減少設備升溫和降溫時間的熱固化設備。解決本實用新型技術問題所採用的技術方案是該熱固化設備包括熱固化腔體，其中所述熱固化設備中還包含有與所述熱固化腔體連通的工藝氣體管路，所述工藝氣體管路中流通有工藝氣體，所述工藝氣體管路外還設置有對工藝氣體進行加熱的工藝氣體預熱熱源，所述工藝氣體預熱熱源採用電磁感應氣體加熱熱源。優選的是，所述電磁感應氣體加熱熱源包括由金屬材料製成的工藝氣體管路、包覆在工藝氣體管路外壁上的絕緣隔熱層、以及能夠產生高頻交變磁場的電磁感應線圈，所述電磁感應線圈纏繞在絕緣隔熱層外。優選的是，所述工藝氣體管路採用含有氧鐵材質的金屬材料製成。優選的是，所述含有氧鐵材質的金屬材料為不鏽鋼材料。優選的是，所述電磁感應線圈的工作頻率為IOKHz 99KHz。其中，所述電磁感應氣體加熱熱源採用一個電磁感應氣體加熱熱源，該電磁感應氣體加熱熱源與熱固化腔體連通；或者所述電磁感應氣體加熱熱源採用平行設置的多個電磁感應氣體加熱熱源，各個氣體電磁感應加熱熱源分別與熱固化腔體連通。優選的是，所述電磁感應線圈連續排布或分段式排布在絕緣隔熱層上。其中，所述工藝氣體為氮氣或潔淨空氣。[0014]優選的是，所述電磁感應氣體加熱熱源中還包括有電磁屏蔽層，所述電磁屏蔽層包覆在電磁感應線圈之外。所述電磁屏蔽層採用一種或多種導電材料製成。優選所述導電材料為金屬殼、金屬噴塗材料、導電膜層、導電塗料層或導電布。優選的是，所述熱固化設備中包括有電磁屏蔽裝置，所述電磁屏蔽裝置包括包覆在熱固化腔體外部的金屬外殼和與所述金屬外殼相連的電磁消除裝置，所述電磁屏蔽層與所述電磁消除裝置相連，所述電磁消除裝置包括一根與電源零線相接的連接線，或者所述電磁消除裝置包括一根與設備地線相接的連接線。優選的是，所述熱固化腔體的內部設置有熱固化腔體熱源，所述熱固化腔體熱源採用電磁感應加熱熱源。其中，所述電磁感應加熱熱源可包括金屬加熱板和能夠產生高頻交變磁場的內部電磁感應線圈，所述內部電磁感應線圈設置在所述金屬加熱板的內部。優選的是，所述金屬加熱板採用含有氧鐵材質的金屬材料製成。進一步優選所述含有氧鐵材質的金屬材料採用不鏽鋼材料。優選所述內部電磁感應線圈的工作頻率為IOKHz 99KHz。其中，所述電磁感應加熱熱源採用平行設置的多個電磁感應加熱熱源，所述每個金屬加熱板內部設有若干個內部電磁感應線圈，採用這種結構的設備可便於安裝；或者所述電磁感應加熱熱源採用平行設置的多組電磁感應加熱熱源，每組中又包括有並排設置的多個電磁感應加熱熱源，所述每個電磁感應加熱熱源中的金屬加熱板內設置有一個內部電磁感應線圈，採用這種結構的設備便於進行維修。考慮到電磁輻射對人身和其他設備的危害，優選所述熱固化設備中還包括有電磁屏蔽裝置，所述電磁屏蔽裝置包括包覆在熱固化腔體外部的金屬外殼和與所述金屬外殼相連的電磁消除裝置。優選所述電磁消除裝置包括一根與電源零線相接的連接線，或者所述電磁消除裝置包括一根與設備地線相接的連接線。所述金屬外殼與所述電磁消除裝置相連，使得熱固化腔體熱源所產生的電磁輻射通過所述金屬外殼吸收，然後經過電磁消除裝置進行接地排放消除。本實用新型所述的熱固化設備中的工藝氣體預熱熱源和熱固化腔體熱源均採用電磁感應加熱裝置，其原理為交流電經過整流器後變為直流電，直流電經高頻電流轉換器轉換為高頻交流電，再將高頻交流電加在電磁感應線圈上，由此產生高頻交變磁場，其磁力線作用在含氧鐵材質的材料上產生交變的電流(即渦流)，渦流使鐵分子高速無規則運動， 分子互相碰撞、摩擦而產生熱能。本實用新型熱固化設備克服了採用紅外熱輻射加熱裝置的熱固化設備存在的加熱效率低、升溫和降溫時間長、能耗高、溫度均勻性低等缺陷，將紅外熱輻射加熱裝置轉變為電磁感應加熱裝置後，該熱固化設備加熱快速、可提高設備熱固化腔體內的溫度均勻性， 設備的升溫和降溫時間短、有效提高了熱利用效率，降低設備能耗、具有高效、節能、溫度均勻性好等優點。

圖1為本實用新型實施例1中熱固化設備的結構示意圖；[0026]圖2為圖1所示實施例中採用一個電磁感應氣體加熱熱源的工藝氣體預熱熱源的放大結構示意圖；圖3為圖1所示實施例中採用整體式結構的熱固化腔體熱源結構示意圖；圖4為本實用新型實施例2中熱固化設備採用多個電磁感應氣體加熱熱源並列連接的工藝氣體預熱熱源的結構示意圖；圖5為本實用新型實施例2中熱固化設備採用分體組合式結構的熱固化腔體熱源的結構示意圖。圖中1-電磁屏蔽層；2-絕緣隔熱層；3-工藝氣體管路；4-電磁感應線圈；5-熱固化腔體熱源；6-電磁消除裝置；7-內部電磁感應線圈；8-缺口 ；9-玻璃基板；10-支撐柱；11-金屬加熱板。
具體實施方式
為使本領域技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型熱固化設備作進一步詳細描述。實施例1 如圖1所示，本實施例中，該熱固化設備包括熱固化腔體和工藝氣體管路3。所述熱固化腔體的內壁上預留有缺口 8，工藝氣體管路3通過所述缺口 8與熱固化腔體連通，所述工藝氣體管路內流通有工藝氣體，所述工藝氣體通過工藝氣體管路3流經所述缺口後進入熱固化腔體內部。所述工藝氣體可採用氮氣或潔淨空氣，工藝氣體在熱固化腔體內循環後流出，並帶走在液晶取向層熱固化工藝反應中生成的NMP(甲基吡咯烷酮)、GBL(伽瑪丁內酯)及水分。所述熱固化設備中包括有用於提前加熱工藝氣體的工藝氣體預熱熱源，所述工藝氣體預熱熱源採用電磁感應氣體加熱熱源，通過電磁感應生熱從而加熱流經工藝氣體管路 3的工藝氣體。如圖2所示，所述電磁感應氣體加熱熱源包括由金屬材料製成的工藝氣體管路3、 包覆在工藝氣體管路3外壁上的絕緣隔熱層2、以及能夠產生高頻交變磁場的電磁感應線圈4，電磁感應線圈4纏繞在絕緣隔熱層2外。所述工藝氣體管路3採用含有氧鐵材質的金屬材料製成，如不鏽鋼。根據工藝條件不同，電磁感應線圈4可以設計成連續式排布或分段式排布在絕緣隔熱層2上，其工作頻率為 IOKHz 99KHz。如圖2所示，本實施例中，所述電磁感應氣體加熱熱源中還包括有電磁屏蔽層1， 電磁屏蔽層1包覆在電磁感應線圈4之外。所述電磁屏蔽層1與所述電磁消除裝置6相連。電磁屏蔽層1採用一種或多種導電材料製成，如採用金屬殼、金屬噴塗材料、導電膜層、導電塗料層或導電布等導電材料中的一種或多種製成。在圖1中，對於工藝氣體預熱熱源，將高頻交流電加在電磁感應線圈4上，由此產生高頻交變磁場，磁力線切割工藝氣體管路3，其內部產生渦流而生熱，從而加熱流經工藝氣體管路3的工藝氣體。考慮到電磁輻射對人身和其他設備的危害，在本實施例中，為工藝氣體預熱熱源設計有電磁屏蔽功能，即使包覆在電磁感應線圈4外的電磁屏蔽層1與所述電磁消除裝置6相連，使得工藝氣體預熱熱源產生的電磁輻射被電磁屏蔽層1吸收，然後通
6過電磁消除裝置6進行接地排放消除。本實施例中，該熱固化設備所包含的熱固化腔體的內部設置有熱固化腔體熱源 5、支撐柱10、以及塗覆有液晶取向層的玻璃基板9。所述玻璃基板9設置在支撐柱10上。 熱固化腔體熱源5用於對流入熱固化腔體的經過提前預熱的工藝氣體以及玻璃基板9進行加熱，並維持所述設備熱固化腔體的內部的溫度，從而使液晶取向層固化。熱固化腔體熱源 5採用電磁感應加熱熱源。本實施例中，熱固化腔體熱源5包括金屬加熱板11和能夠產生高頻交變磁場的內部電磁感應線圈7，內部電磁感應線圈7設置在金屬加熱板11的內部。如圖3所示，本實施例中，所述電磁感應加熱熱源採用平行設置的多個電磁感應加熱熱源，所述每個金屬加熱板內部設有若干個內部電磁感應線圈，每個金屬加熱板上設置有一個玻璃基板9。該熱固化腔體熱源5採用的是便於安裝的整體式結構，如圖3所示， 所謂整體式結構是指，熱固化腔內用於加熱一個玻璃基板9的所有內部電磁感應線圈7均排列在金屬加熱板11內部，所述金屬加熱板11上下兩側都可以用於對玻璃基板9進行加熱，以提高能源利用效率，調節內部電磁感應線圈7的間距可以調節溫度均勻性。考慮到電磁輻射對人身和其他設備的危害，本實施例中，該熱固化設備中還包括有電磁屏蔽裝置。所述電磁屏蔽裝置包括包覆在熱固化腔體外部的金屬外殼和與所述金屬外殼相連的電磁消除裝置6。所述電磁消除裝置6包括一根與電源零線相接或與設備地線的連接線。固化腔體熱源5產生的電磁輻射通過熱固化腔體外包覆的金屬外殼吸收，然後經過電磁消除裝置6進行接地排放消除。本實施例中，內部電磁感應線圈7的工作頻率為IOKHz 99KHz。金屬加熱板11 採用含有氧鐵材質的金屬材料製成，如可採用不鏽鋼材料製成。在熱固化腔體的內部，將高頻交流電加在內部電磁感應線圈7上，使金屬加熱板 11處於高頻交變磁場範圍內，磁力線切割金屬加熱板11，其內部產生渦流而生熱，經過熱量傳遞從而加熱放置在支撐柱10上的表面塗覆有液晶取向層的玻璃基板9和流入熱固化腔體內的經過提前預熱的工藝氣體，同時維持熱固化腔體的內部溫度，其中，提前預熱工藝氣體的目的是，經預熱的工藝氣體進入熱固化腔體後，在熱固化腔體內循環，形成了一個熱環境，有助於熱固化腔體內溫度的快速升高。本實施例中，所述工藝氣體預熱熱源和所述熱固化腔體熱源的結構形式雖然不同但均採用電磁感應加熱原理，其加熱原理是交流電經過整流器後變為直流電，直流電經高頻電流轉換器轉換為高頻交流電，再將高頻交流電加在電磁感應線圈上，由此產生高頻交變磁場，其磁力線作用在含氧鐵材質的材料上產生交變的電流(即渦流)，渦流使鐵分子高速無規則運動，分子互相碰撞、摩擦而產生熱能。實施例2 本實施例與實施例1的區別在於工藝氣體預熱熱源和熱固化腔體熱源的結構與實施例1中不同。當熱固化設備需要更大流量的工藝氣體或需要更快速升溫時，可採用如圖4所示的採用多個電磁感應氣體加熱熱源並列連接結構的工藝氣體預熱熱源。如圖4所示，所述電磁感應氣體加熱熱源採用平行設置的多個電磁感應氣體加熱熱源，各個電磁感應氣體加熱熱源分別與熱固化腔體連通。[0050]如圖5所示，熱固化腔體熱源採用分體組合式結構，採用這種結構的熱固化腔體熱源便於維修，所謂分體組合式結構是指，所述電磁感應加熱熱源採用平行設置的多組電磁感應加熱熱源，每組中又包括有並排設置的多個電磁感應加熱熱源，所述每個電磁感應加熱熱源中的金屬加熱板11內設置有一個內部電磁感應線圈7，所述每組電磁感應加熱熱源上設置有一個玻璃基板9。即，每一個內部電磁感應線圈7均單獨外罩金屬加熱板11，形成一個獨立單元，各個獨立單元並排組合到一起為熱固化腔內的一個玻璃基板9加熱。本實施例中的其他結構都與實施例1相同，不再贅述。在上述公開的兩個實施例中，所述熱固化設備應用於液晶顯示器件製造過程中的取向層熱固化工藝。這裡，應該理解，本實用新型熱固化設備不只限於應用在液晶取向層的熱固化工藝，任何其他產品領域中需進行熱固化工藝而採用的熱固化設備均包括在本實用新型的保護範圍內。可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而採用的示例性實施方式，然而本實用新型並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本實用新型的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種熱固化設備，包括熱固化腔體，其特徵在於所述熱固化設備中還包含有與所述熱固化腔體連通的工藝氣體管路(3)，所述工藝氣體管路(3)中流通有工藝氣體，所述工藝氣體管路C3)外還設置有對工藝氣體進行加熱的工藝氣體預熱熱源，所述工藝氣體預熱熱源採用電磁感應氣體加熱熱源。
2.根據權利要求1所述的熱固化設備，其特徵在於，所述電磁感應氣體加熱熱源包括由金屬材料製成的工藝氣體管路(3)、包覆在工藝氣體管路C3)外壁上的絕緣隔熱層O)、 以及能夠產生高頻交變磁場的電磁感應線圈G)，所述電磁感應線圈(4)纏繞在絕緣隔熱層⑵外。
3.根據權利要求2所述的熱固化設備，其特徵在於，所述工藝氣體管路C3)採用含有氧鐵材質的金屬材料製成；所述電磁感應線圈的工作頻率為IOKHz 99KHz。
4.根據權利要求3所述的熱固化設備，其特徵在於，所述含有氧鐵材質的金屬材料為不鏽鋼；所述電磁感應氣體加熱熱源採用一個電磁感應氣體加熱熱源，該電磁感應氣體加熱熱源與熱固化腔體連通；或者所述電磁感應氣體加熱熱源採用平行設置的多個電磁感應氣體加熱熱源，各個電磁感應氣體加熱熱源分別與熱固化腔體連通；所述電磁感應線圈 (4)連續排布或分段式排布在絕緣隔熱層( 上；所述工藝氣體為氮氣或潔淨空氣。
5.根據權利要求2所述的熱固化設備，其特徵在於，所述電磁感應氣體加熱熱源中還包括有電磁屏蔽層(1)，所述電磁屏蔽層(1)包覆在電磁感應線圈(4)之外。
6.根據權利要求5所述的熱固化設備，其特徵在於，所述電磁屏蔽層(1)採用一種或多種導電材料製成；所述導電材料為金屬殼、金屬噴塗材料、導電膜層、導電塗料層或導電布。
7.根據權利要求5所述的熱固化設備，其特徵在於，所述熱固化設備中還包括有電磁屏蔽裝置，所述電磁屏蔽裝置包括包覆在熱固化腔體外部的金屬外殼和與所述金屬外殼相連的電磁消除裝置㈩)，所述電磁屏蔽層(1)與所述電磁消除裝置(6)相連，所述電磁消除裝置(6)包括一根與電源零線相接的連接線，或者所述電磁消除裝置(6)包括一根與設備地線相接的連接線。
8.根據權利要求1-7之一所述的熱固化設備，其特徵在於，所述熱固化腔體的內部設置有熱固化腔體熱源(5)，所述熱固化腔體熱源( 採用電磁感應加熱熱源。
9.根據權利要求8所述的熱固化設備，其特徵在於，所述電磁感應加熱熱源包括金屬加熱板(11)和能夠產生高頻交變磁場的內部電磁感應線圈(7)，所述內部電磁感應線圈 (7)設置在所述金屬加熱板(11)的內部。
10.根據權利要求9所述的熱固化設備，其特徵在於，所述金屬加熱板(11)採用含有氧鐵材質的金屬材料製成；所述內部電磁感應線圈(7)的工作頻率為IOKHz 99KHz。
11.根據權利要求10所述的熱固化設備，其特徵在於，所述含有氧鐵材質的金屬材料採用不鏽鋼；所述電磁感應加熱熱源採用平行設置的多個電磁感應加熱熱源，所述每個金屬加熱板(11)內部設有若干個內部電磁感應線圈(7)；或者所述電磁感應加熱熱源採用平行設置的多組電磁感應加熱熱源，每組中又包括有並排設置的多個電磁感應加熱熱源，所述每個電磁感應加熱熱源中的金屬加熱板(11)內設置有一個內部電磁感應線圈(7)。
12.根據權利要求9所述的熱固化設備，其特徵在於，所述熱固化設備中還包括有電磁屏蔽裝置，所述電磁屏蔽裝置包括包覆在熱固化腔體外部的金屬外殼和與所述金屬外殼相連的電磁消除裝置(6)；所述電磁消除裝置(6)包括一根與電源零線相接的連接線，或者所述電磁消除裝置(6)包括一根與設備地線相接的連接線。
專利摘要本實用新型提供一種熱固化設備，其包括熱固化腔體，其中，所述熱固化設備中還包含有與所述熱固化腔體連通的工藝氣體管路(3)，所述工藝氣體管路(3)中流通有工藝氣體，所述工藝氣體管路(3)外還設置有對工藝氣體進行加熱的工藝氣體預熱熱源，所述工藝氣體預熱熱源採用電磁感應氣體加熱熱源。本實用新型提供的熱固化設備可提高設備熱固化腔體內溫度均勻性，減少設備升溫和降溫消耗的時間，提高熱利用效率，降低設備能耗。
文檔編號H05B6/10GK202033557SQ20112013792
公開日2011年11月9日 申請日期2011年5月4日 優先權日2011年5月4日
發明者李釗, 羅會月, 趙成明 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方顯示技術有限公司