CN102403194A - 网状物处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种网状物处理装置。所述装置包括：第一室，包括在网状物输送方向上配置的倾斜的门和在该门中形成的网状物进口与网状物出口；压缩单元，朝向门的方向压缩网状物以密封网状物进口；以及O型圈，弹性地变形以密封压缩单元和门之间的网状物进口。所述网状物处理装置的优点在于能通过简单的方法在保持网状物处于真空或隔离状态下的同时进行关于网状物的各种处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种网状物(web)处理装置，尤其涉及一种将室保持在密封状态以便进行各种处理的网状物处理装置。
背景技术
网状物指的是基板，该基板是可移动的并且由纺布、无纺布、组合式编织纺织物、纱、塑料膜、金属箔、金属线圈等软性材料组成。
在网状物移动或停止的过程中，可对网状物进行各种处理。比如，这些处理包括：在真空下沉积金属或氧化物的处理，在网状物上涂覆特殊材料或在特定的气氛下对网状物进行的特殊处理，装配两个网状物，等等。因此，需要在网状物与外界隔离的状态下进行处理，以便在真空或特定的气氛下处理网状物。
软性显示器是使用诸如塑料基板等可弯曲的基板形成的平板显示设备，并且可在保持优质的显示特性的同时弯曲、折叠或变形为辊状。因此，目前来说，软性显示器作为下一代技术正吸引着全世界的关注。软性显示器设备由薄的软性基板制成，该软性显示器设备在不会丧失现有显示设备的特性的情况下，可弯曲或像纸那样卷几厘米。不同于现有玻璃基板制成的硬质显示器，软性显示器是轻、薄、高强度抗冲击并且可自由弯曲的。为了以卷对卷(roll-to-roll)或卷对片(roll-to-sheet)的方式制造这种软性显示器(网状物)，要在软性基板移动或停止的过程中在真空下进行各种处理，比如薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，TFT)阵列处理、密封分配、装配等。
但是，对于制造软性显示器来说，没有密封设备能通过简单的方法在保持网状物处于真空或隔离的状态下的同时进行关于网状物的各种处理，例如真空沉积、密封分配、装配等。
发明内容
为了改进现有技术并满足以上概述的一种或多种需求，本发明一方面在于提供一种网状物处理装置，该网状物处理装置可保持网状物处于真空或隔离状态下的同时，进行薄膜沉积、分配、装配等多种处理。
根据本发明的一方面，网状物处理装置包括：第一室，该第一室包括在网状物的输送方向上配置的倾斜的门和在该门中形成的网状物进口与网状物出口；压缩单元，该压缩单元朝向门的方向压缩网状物以密封网状物进口；以及O型圈，该O型圈弹性地变形以密封压缩单元和门之间的网状物进口。
在一个实施例中，所述网状物可以是用于显示设备的软性基板。
在一个实施例中，由所述压缩单元和所述门压缩的所述网状物的一部分，可以是在网状物上形成的显示面板之间的边缘。
在一个实施例中，所述网状物可由包括PET、PEN、PES、PAR、PC、COC、PS和PI中至少一项的塑料材料或包括不锈钢的金属材料制成。
在一个实施例中，所述第一室可以是真空装配单元的一部分。
在一个实施例中，所述压缩单元可由致动器驱动。
在一个实施例中，所述压缩单元可具有圆角，以防止压缩单元在压缩网状物时损坏网状物。
在一个实施例中，所述门可具有圆角，以防止压缩单元在压缩网状物时损坏网状物。
在一个实施例中，所述第一室可以是真空室。
在一个实施例中，所述装置还可包括网状物角度调节单元，该网状物角度调节单元用于调节网状物的倾斜度，以利于压缩单元压缩网状物。
在一个实施例中，所述网状物角度调节单元可包括辊子。
在一个实施例中，所述O型圈可插入到所述压缩单元的O型圈凹槽或所述门的O型圈凹槽中。
在一个实施例中，所述装置还可包括与所述第一室连接的处理室。
在一个实施例中，所述处理室可保持在比所述第一室的真空度更高的真空中。
在一个实施例中，所述第一室可分成两个或多个室，以保持所述处理室的真空度。
在一个实施例中，所述装置还可包括可垂直移动的缓冲辊子，以通过改变在所述第一室内的网状物的移动路线来进行备用状态下的网状物的长度调节。
在一个实施例中，所述真空室可以是装配两个网状物的真空装配单元的一部分。
附图说明
通过结合附图给出的实施例的以下描述将使本发明的上述和其他方面、特征和优点更加清晰易懂，其中，
图1为根据本发明一实施例的网状物处理装置的侧视图；
图2为根据本发明实施例的网状物处理装置的一部分(门)的局部透视图；
图3为O型圈的多种安装实例的横截面图；
图4为O型圈的安装方法实例的横截面图；
图5为根据本发明实施例的装置的网状物进口的打开/关闭操作的横截面图；
图6为图5中A部分的放大视图；
图7为以卷对卷或卷对片的方式制造软性液晶显示器的系统的方案视图；
图8为根据本发明另一实施例的网状物处理装置的剖视图；
图9为根据本发明一实施例的第一室的剖视图；
图10为根据本发明一实施例的缓冲功能的方案视图；以及，
图11为进行缓冲功能的多种配置的方案视图。
具体实施方式
现将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1为根据本发明一实施例的网状物处理装置的侧视图，图2为根据本发明实施例的网状物处理装置的一部分(门)的局部透视图。
参照图1和图2，根据一实施例的网状物处理装置包括第一室100、网状物进口102、网状物出口104、门106、压缩单元108和O型圈110。根据本发明的装置可应用于软性液晶显示器或软性有机电致发光二极管显示器的多种基于网状物的薄膜成形过程、软性显示器制造(如真空装配)过程，等等。另外，在半导体工艺中，化学蚀刻、超纯清洗和干燥在湿法工艺操作台中进行，其中，用于每个工艺的组件都在单个空间段内形成。在用于湿蚀刻的容器中含有热化学溶液，从而从该化学溶液中产生化学烟雾。如此，如果未有效地进行排气，化学烟雾可流动到相邻的组件内。这里，所述装置还可用于隔离在半导体湿法工艺等过程中产生的化学烟雾。另外，根据本发明的网状物处理装置可用于必须在与外界隔离的状态下进行的所有处理。
网状物W可由任何材料制成。比如，所述网状物可由任何导电的活动材料形成，比如，包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚萘二酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)、聚醚砜(Polyether Sulfone，PES)、聚丙烯酸酯(Polyacrylate，PAR)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、环烯烃共聚物(Cycloolefin Copolymer，COC)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)和聚酰亚胺(Polyimide，PI)中至少一项的塑料材料，纺布或无纺布、组合式编织纺织物和纱，以及包括不锈钢的金属材料，等等。
门106在网状物的输送方向以预定的角度θ倾斜。这种配置通过提高下面所述的压缩单元108的压缩效率来提高第一室100的密封效率。门106可以是第一室100的壁面的一部分或是单独形成的。
当压缩单元108朝向门106的方向压缩网状物W时，任何只要能被压缩以密封门106的组件都可以用作O型圈110。O型圈可以是包括矩形以及圆形的多边形。由于O型圈110与网状物W接触，所以任何具有良好的密封性并且不会损坏网状物的材料都可以用作O型圈。比如，O型圈可由橡胶材料，比如丁腈橡胶(Nitrile Butadiene Rubber，NBR)、三元乙丙(Ethylene-Propylene-DieneMonomer，EPDM)橡胶、硅酮橡胶、天然橡胶、氟橡胶、全氟橡胶等制成。这里，TiO2、BaSO4、SiO2等添加剂可添加到橡胶材料中以增强橡胶材料的特性。
压缩单元108可以是板形的，并且是由致动器112驱动来压缩网状物W的。致动器112可以是电动致动器或气动致动器，并且并不限于此。压缩单元108可由包括金属、橡胶、陶瓷和塑料中至少一项的材料制成，并且并不限于此。压缩单元108用作网状物进口102的门，并可在与第一室100连接或分开的状态下由所述致动器驱动。压缩单元108和致动器112可以是连接(安装)在第一室100的部件的一部分或者可作为到第一室100的单独部件(设备)。
第一室100可以是真空室或用于在特殊气氛，比如氮气、氩气、二氧化碳气体下进行处理的其他室。当第一室为真空室时，该室通过真空泵124排气。当第一室为在特殊气氛下进行处理的室时，各种高压罐(未示出)通过管道与第一室100连接。另外，在第一室100或与第一室100连接的另一个室内可进行特殊处理，比如薄膜沉积、装配、分配等。在后一种情况下，第一室100可用作加载互锁真空室。
在网状物出口104附近设置的压缩单元118、门116和致动器122与在网状物进口102附近设置的压缩单元、门和致动器基本一样，这里不再赘述。因此，本发明的实施例将只关于网状物进口102进行说明。
图3为O型圈的多种安装实例的横截面图。
参照图3，O型圈110可只装配在门106上[见图3(A)]，或只装配在压缩单元108上[见图3(B)]，或在门106和压缩单元108上都装配[见图3(C)]。当在门106和压缩单元108上都装配O型圈110时，必须装配O型圈110a和110b以免相互重叠。对于这种配置，在图3(C)中，装配在门106上的O型圈110a比装配在压缩单元108上的O型圈110b有更大的尺寸，即，(O型圈110a的安装间隔比O型圈110b的大)(D1＜D2)，这样，当被压缩单元108压缩时，装配在压缩单元108上的O型圈110b可位于装配在门106上的O型圈110a内。应理解的是，装配在压缩单元108上的O型圈110b比在门106上的O型圈110a大。
图4为O型圈的安装方法的横截面图。
如图4所示，O型圈110可插入到在门106上形成的O型圈凹槽106a内。当O型圈110装配到压缩单元108时，压缩单元108也可具有O型圈凹槽，该O型圈凹槽与在门106上形成的O型圈凹槽106a的功能和配置基本相同。因此，本发明的实施例将结合门106的O型圈凹槽106a进行说明。
O型圈110可具有圆形的横截面[见图4(A)]、椭圆形的横截面[见图4(B)]以及其他形状的横截面，并且不限于此。O型圈凹槽106a可具有多种横截面，比如，四边形横截面、矩形横截面、平行六边形横截面、三角形横截面、圆形横截面、椭圆形横截面等。另外，为了提高O型圈110的密封特性，从O型圈凹槽106a突出的O型圈110的部分110a可以是凸圆的形状(D)或包括多个突出物和凹槽的形状(C)。
图5为根据本发明实施例的装置的网状物进口的打开/关闭操作的横截面图，图6为图5中A部分的放大视图。图5示出了，当网状物W进入网状物进口102时，调节网状物W的倾斜度(进入角度)以通过压缩单元108对网状物W进行有效的压缩。这里，网状物W的倾斜度可由多个网状物角度调节单元来调节。在该实施例中，网状物的倾斜度由第二辊子132来调节。然而，需要说明的是，网状物的倾斜度的调节并不限于特定的方法。比如，代替第二辊子132，另一组件可装配在门106上来压缩网状物。
参照图5和图6，当门打开时[见图5(A)]，由第一辊子130、第二辊子132和第三辊子134支撑或输送的网状物W具有均匀的高度。为了关闭网状物进口102[见图5(B)]，压缩单元108借助致动器112朝向网状物进口102的方向移动。这里，第二辊子132可在压缩单元108移动的同时或之前压缩网状物W，以利于压缩单元108的压缩。
门106可具有光滑的圆角106b，以便在网状物被压缩以进行密封时，被压缩的网状物可进入网状物进口102并且不会受到损坏。压缩单元108也可具有光滑的圆角108b，以便在由压缩单元108压缩时，网状物W可通过压缩单元108的边缘并且不会受到损坏。
图7为以卷对卷或卷对片的方式制造软性液晶显示器的系统的方案视图。
参照图7，第一退绕机152连续地供给缠绕成辊型的第一网状物W1(第一软性基板)。第一网状物W1可由包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃共聚物(COC)、聚苯乙烯(PS)和聚酰亚胺(PI)中至少一项的塑料材料制成。为了有效地进行输送和后续处理，必须将第一网状物W1的张力维持在恒定的范围内。可在第一网状物W1的输送方向上设置至少一个测力传感器154，以测量和调节第一网状物W1的张力。由于第一网状物W1在移动(输送)的过程中会变形成弯曲的形状，所以可在第一网状物W1的输送方向上设置至少一个网状物导向器156，以把第一网状物W1调节在固定的位置。
首先，在第一网状物W1上形成滤色器158。但是，当第一网状物W1预先形成了滤色器158时，形成滤色器158的处理可以省略。另外，可在第一网状物W1上进一步形成公共电极(未示出)和黑矩阵。然后，通过第一配向膜形成单元(未示出)在第一网状物W1的一个表面上形成第一配向膜160。滤色器158、第一配向膜160等可在第一网状物W1的上表面或下表面上形成。
第二退绕机202连续地供给缠绕成辊型的第二网状物W2(第二软性基板)。如上所述，在第二网状物W2的输送方向上设置至少一个用于调节第二网状物W2张力的测力传感器204和至少一个用于定位第二网状物W2的网状物导向器206。第二网状物W2可由与第一网状物W1的材料相同或不同的材料制成。
首先，薄膜晶体管(TFT)阵列208通过形成TFT阵列的典型处理在第二网状物W2的上表面上形成。然而，当第二网状物W2预先形成了TFT阵列时，形成TFT阵列的处理可以省略。另外，由于无源矩阵液晶显示器替代了有源矩阵液晶显示器，因此可以形成透明电极图来替代TFT阵列。接下来，通过第二配向膜形成单元(未示出)形成第二配向膜210。第二配向膜210的类型和形成方法与第一配向膜160的类型和形成方法相同。然后，在具有第二配向膜210的第二软性基板的上表面上可以通过密封分配器(未示出)、短料分配器(未示出)和液晶分配器(未示出)分别进行密封分配处理、短料分配处理和液晶分配处理。这里，可省略短料分配处理。另外，密封分配处理、短料分配处理和液晶分配处理的顺序可以改变。此外，尽管该实施例说明了在装配上、下基板之前进行液晶分配处理，但是，可在没有液晶分配处理的情况下在真空装配后可进行注入液晶的处理。
密封分配处理是形成密封剂的处理过程，短料分配处理形成短料214，液晶分配处理通过液晶滴入制程(ODF)方法来提供液晶。间隙体(spacer)形成单元(未示出)用于形成间隔体216。然后，分别在第一网状物W1和第二网状物W2上形成的上基板和下基板通过装配单元300进行校准和装配，接着进行固化密封剂的处理、把装配后的基板切割成单个的液晶盒的处理，以及连接偏光器板的处理。另外，系统在第一网状物W1和第二网状物W2的输送方向上可装配有多个辊子R100，R102，R104，R106，R108，R110，R112，R200，R202，R204，R206，R208，R210，R212，并且有些辊子可以是由电机驱动的驱动辊子。
这里，难以在真空下进行密封分配、短料分配和液晶分配，并且非常难以在真空室里进行整体的卷对卷处理。因此，装配处理可在真空下单独进行。至此，装配单元300装配有真空室并需要与外界隔离(密封)。另外，在真空下还非常有利地进行对用于TFT阵列处理的各种金属元件或绝缘材料的沉积。
图8为根据本发明另一实施例的网状物处理装置的剖视图，图9为根据本发明一实施例的第一室的剖视图。图8所示的装置可应用于基于网状物的软性液晶显示器和软性有机电致发光二极管显示器等的各种薄膜成形处理，并可组成整个真空装配单元或部分真空装配单元。另外，根据这个实施例的装置可应用于进行关于与外界隔离的状态下的网状物的任何处理。根据这个实施例的网状物处理装置包括第一室500、处理室600、第二室700，以及与相应的室连接的真空泵504，604，704。除了真空泵504，604，704，也可以根据需要把高压罐与室连接以形成各种气氛。
第一室500装配有门506，该门可形成在第一室500的壁面的一部分或形成为单独的结构。门506在网状物W的输送方向上倾斜。门506装配有网状物进口502，该进口还可用作第一室的网状物出口550，如图8所示。可替换地，可在处理室600上装配单独的网状物出口。网状物的打开/关闭以及O型圈和第一室500的门506的配置与上述实施例中的相同，这里不再赘述。
例如，当制造软性液晶显示器时，网状物W包括在它的一个表面上的处理区域2002(见图10)，用于进行各种处理，如薄膜沉积、蚀刻、密封分配等。另外，网状物W包括面板部分X(见图10)，该面板部分成为了液晶显示器上基板或下基板，以及面板之间的边界部分Y(见图10)。边界部分Y(见图10)既不进行任何处理也不由任何图案构成。由压缩单元508压缩的网状物W的部分和网状物进口502处的门506成为了面板之间的边界部分Y(见图10)。装配这种结构可防止通过压缩单元508和门506的压缩对网状物上形成的图案、薄膜或密封剂的损坏。显而易见地，这种描述也应用于其他处理以及制造软性液晶显示器的处理。
在处理室600内完成预定的处理后，网状物W通过处理室的网状物出口(或通过第二室的网状物入口650)移动到第二室。这里，第二室700上装配的门708、网状物出口702、压缩单元708和致动器712与上述描述的在网状物进口附近的门、网状物出口、压缩单元和制动器基本相同，因此这里不再赘述。
与各自的室连接的真空泵504，604，704可根据需要的真空度来选择。例如，旋转泵，如干转回转式滑片泵或注油回转式滑片泵等，用于获得较低的真空度。多级回转式滑片泵、多级蒸汽喷射器、活塞泵、扩散泵或其他类似物可用于获得适中的真空度。扩散泵、涡轮分子泵、吸收泵、低温冷却泵或其他类似物可用于获得较高的真空度。涡轮分子泵、低温冷却泵、吸收泵或其他类似物可用于获得超高的真空度。
通常，由于第一室500和第二室700需要使处理室保持在较高的真空度中，所以要求第一室500和第二室700的真空度低于处理室600的真空度。因此，如图9所示，当网状物靠近真空室600时，第一室500或第二室700可分成两个或多个室并可配置成具有渐增的真空度。图9示出了第一室500的一实例，该第一室500分成两个分别与真空泵504a和540b连接的室500a和500b。
另一方面，第一室500和第二室700可以是加载互锁真空室。也就是说，每次当网状物在处理室600中进行某种处理时，如果门506的网状物进口502和第二室的网状物出口702都被打开，则很难保持处理室600的真空度。因此，第一室500或第二室700可具有缓冲功能以收纳其中的预定长度的网状物。
图10为根据本发明一实施例的缓冲功能的方案视图。提供该功能的设备可设置在第一室或第二室内。
缓冲辊子R3和R4配置成通过与其连接的电机(未示出)垂直移动。也就是说，当缓冲辊子R3和R4向下移动时，要收纳在第一室500的网状物W的长度随缓冲辊子的移动距离增加。为了使网状物W在处理室600进行预定处理后进行后续处理，缓冲辊子R3和R4向上移动以使网状物W进入处理室600进行后续处理。为此，第一室500、处理室600或第二室700可装配有至少一个能移动网状物W的驱动辊子。
另一方面，每个包括缓冲辊子的辊子R1，R2，R3，R4，R5，R6可具有由较小直径的中心部分和较大直径的边缘部分组成的哑铃形状，以保护网状物W的处理区域2002上的各种材料层或图案。即，在网状物W的存在处理区域2002的中心部分A，辊子R1等可只与第二软性基板200的边缘B相接触，而不与整个网状物W接触。更优选地，辊子与网状物W的一部分接触，该部分位于网状物W的校准标记2004外。网状物W的边缘B可形成有通孔2006，以在切割网状物W后维持网状物W的张力并定位网状物W。
另一方面，网状物W的平面，即，图10中网状物W的不存在有处理区域2002的下表面，不存在平面和辊子之间接触方面的问题。因此，除了哑铃形状的辊子外，可优选采用等径的圆筒形辊子来支撑或输送网状物W。也就是说，辊子R3，R4和R6可以是哑铃式辊子，辊子R1，R2，R5和R7可以是圆筒形辊子。
图11为进行缓冲功能的多种配置的方案视图。执行缓冲功能的设备可配置在第一室或第二室内。
参照图11(A)，两个缓冲辊子R12和R14可垂直移动以调节网状物W的长度。剩余的两个辊子R10和R16则用来支撑和输送网状物W。尽管缓冲辊子也支撑和输送网状物W，但是这些辊子具有调节网状物W长度的独立功能，因此，为了方便起见，称为“缓冲辊子”。参照图11(B)，四个缓冲辊子R22，R24，R26和R28可提供缓冲功能。剩余的两个辊子R20和R29用来支撑和输送网状物W。可替换地，如图11(C)所示，单个缓冲辊子R32可用于提供缓冲功能。剩余的两个辊子R30和R34用来支撑和输送网状物W。这里，包括要配置成面向网状物W的处理区域的缓冲辊子和普通辊子在内的所有辊子都可以是哑铃形状辊子。
这样，根据本发明的实施例，网状物处理装置的优点在于能通过简单的方法在将网状物保持在真空或隔离的状态下的同时进行关于网状物的各种处理。另外，网状物处理装置通过加载互锁真空室、缓冲辊子等可使处理室内维持真空或特定的气氛更容易。
尽管本发明已经就一些实施例进行了描述，但是，本领域的技术人员应理解的是，这些实施例仅仅是通过说明的方式给出的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种修改、变化和更改。本发明的保护范围应仅受附属权利要求及其等同物的限定。
Claims (17)
1.一种网状物处理装置，包括：
第一室，包括在网状物输送方向上装配的倾斜的门和在该门内形成的网状物进口与网状物出口；
压缩单元，朝向门的方向压缩网状物以密封网状物进口；以及
O型圈，弹性地变形以密封压缩单元和门之间的网状物进口。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述网状物为用于显示设备的软性基板。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，由所述压缩单元和所述门压缩的所述网状物的一部分是在网状物上形成的显示面板之间的边缘。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述网状物由包括PET、PEN、PES、PAR、PC、COC、PS和PI中至少一项的塑料材料或包括不锈钢的金属材料制成。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一室为真空装配单元的一部分。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压缩单元由致动器驱动。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压缩单元具有圆角，以防止压缩单元在压缩所述网状物时损坏网状物。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述门具有圆角，以防止所述压缩单元在压缩所述网状物时损坏网状物。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一室为真空室。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括网状物角度调节单元，该网状物角度调节单元用于调节所述网状物的倾斜度，以利于所述压缩单元压缩所述网状物。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述网状物角度调节单元包括辊子。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述O型圈插入到所述压缩单元的O型圈凹槽或所述门的O型圈凹槽中。
13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：与所述第一室连接的处理室。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述处理室保持在比所述第一室的真空度更高的真空中。
15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第一室分成两个或多个室，以保持所述处理室的真空度。
16.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括：可垂直移动的缓冲辊子，以通过改变在所述第一室内的网状物的移动路线来进行备用状态下的网状物的长度调节。
17.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述真空室为装配两个网状物的真空装配单元的一部分。
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