专利名称：大面积基板的干燥装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种大面积基板的干燥装置及方法，尤其涉及无需使用超干燥空气而对大面积基板进行干燥的大面积基板干燥装置及方法。
背景技术：
通常，现有的大面积基板干燥装置采用利用风刀(Air Knife)向大面积基板喷射净化干燥空气(CDAClean Dry Air)而清除大面积基板水分的方式。
为了提高这种干燥方式的效率曾提出使用干燥度更高的空气的方式，其具体内容是为了提高干燥度更高的空气干燥效率而设置专门的干燥室。
上述方式被公开号为“10-2004-0089071”的韩国专利所记载，下面详细说明该方式。
图1为现有干燥装置的示意图，图中为了表示内部结构而使用了部分假想线。高速干燥装置设在清洁的环境中。附图中，残留液体清除室1和与该残留液体清除室1相邻的超干燥室2设在内侧壳体3(点划线)内。外侧壳体4(点划线)隔着空间5包围着内侧壳体3。用于移送被清洗物体P的移送滚子6连通内侧壳体3、外侧壳体4、残留液体清除室1以及超干燥室2。
利用非挥发性液体或挥发性液体清洗的被清洗物体P通过移送滚子6沿箭头方向移送，并通过设在外侧壳体4和内侧壳体3中的开口(省略图示)被送入残留液体清除室1中，所述开口的大小被设置为可使被清洗物体P通过。移送滚子6被支撑板S支持并可以旋转。移送滚子6也可以布置成夹着被清洗物体P而上下相对的形态。
在该残留液体清除室1中通过喷射空气从被清洗物体P表面清除残留液体。如图所示，残留液体清除室1在上部/下部位置布置用于喷射空气的空气喷嘴7。净化空气通过高性能过滤器(省略图示)供应到缓冲罐8中，并填充该缓冲罐8而被均匀地送往上下对应的空气喷嘴7。为了避免附图变得复杂，示出了仅设置上下一组空气喷嘴7的情况，但也可以沿着箭头所示移送方向设置多级空气喷嘴7。
残留液体清除室1的空气喷嘴7在铅垂平面内朝搬入口方向(省略图示)倾斜，以产生流动方向与被清洗物体P的移送方向相反的空气。空气喷嘴7的倾斜状态会大大影响从被清洗物体P表面清除液体的效果。通过反复实验确认最有效地清除液体的倾斜角度为15度左右。
并且，将喷嘴7设置成与被清洗物体P的前进方向相垂直，然后在水平面内逐渐改变角度使其相对于前进方向倾斜，该水平面内的倾斜角度也会影响清洗液的清除效果，最有效的倾斜角度范围是25～45度。
现有的根据热风进行干燥的干燥装置中清除水分用风口(slit)的空气量为每个风口需要1.5～3Nm3/min左右，但该喷嘴7只需0.2Nm3/min左右的空气量即可充分清除清洗液。
该残留液体清除室1的搬入口大小必须严格根据被清洗物体P的大小来形成。这是因为需要尽可能提高密闭度来阻止外部气体的侵入，以确保内部的洁净空气区(zone)。
在壳体两个侧面的上下左右角落布置用于向外侧壳体4与内侧壳体3之间的空间5吸入残留液体清除室1中使用完毕的空气的导管的排出口9，从这些排出口9延伸的导管被连接到外部的吸入泵上。对空间5进行排气时，使空间5的内部压力在搬出侧大于搬入侧，由此防止使用完毕的潮湿空气侵入到超干燥室2中。
超干燥室2内也设置喷嘴7，该喷嘴7夹着被清洗物体P而上下相对设置。超干燥的干燥空气由超干燥发生装置供应，例如由日本协和化工株式会社制造的小型(compact)空气干燥机(省略图示)供应，并为了缓解压力变化而设置稳压罐T，干燥空气通过导管从所述稳压罐T供应到干燥空气入口10，并被储藏到缓冲罐11中使供应到喷嘴7的干燥空气变均匀。为了防止外部气体的侵入超干燥室2形成为可以切断外部气体的密封结构，而且从喷嘴7喷射的超干燥的干燥空气维持恒压，以此形成室内的超干燥环境。
从残留液体清除室1被移送到该超干燥环境中的被清洗物体P暴露在从喷嘴7喷射的超干燥的干燥空气中。
虽然图中喷嘴7在被清洗物体P的移送路径的上下方设置成一对，但是根据需要也可以将喷嘴7设置成多级。
这些喷嘴7与被清洗物体P的移送方向相垂直。如果相对于铅垂方向稍微发生倾斜，就导致超干燥室2内的空气平衡被破坏，并导致外部气体侵入而不能维持超干燥环境。
在该超干燥室2中，可以在短时间内用少量干燥空气干燥被清洗物体P。超干燥的干燥空气在大气压下的露点温度是-80℃左右，此时含水量约为0.5ppm。该含水量的值可以与高纯度氮气(纯度为99.9999％)的含水量相互匹敌。
每个喷嘴7使用0.2～0.3Nm3/min的超干燥的干燥空气即可获得满意的效果。现有的使用狭缝根据热风进行干燥的干燥装置，由于进行干燥所需的空气量过多，因此并不实用。
在外侧壳体4与内侧壳体3之间的空间5上超干燥室2的搬出侧布置离子发生器12。当向被清洗物体P喷射超干燥的干燥空气时，由于被清洗物体P与空气之间的摩擦导致被清洗物体P表面产生静电，所述离子发生器12就是用来中和这种静电的。
如上所述，现有的大面积基板干燥装置为了构成超干燥室2需要设置外侧壳体4和内侧壳体3，而且需要有专门的排气管。
因此，超干燥室2的存在使设计变得复杂并导致设备单价上升，而且由于要在狭窄空间内进行维护，因此存在难以维护的问题。
并且，由于现有的大面积基板干燥装置利用超干燥空气来干燥大面积基板，因此使工艺成本增加。
发明内容
本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种不使用超干燥空气也能清除残留在大面积基板上的薄雾(mist)的大面积基板干燥装置及方法。
并且，本发明另一目的在于提供一种容易构成露点温度低于外部的干燥室的大面积基板干燥装置及方法。
为了实现上述目的，本发明所提供的大面积基板干燥装置，包含通过喷射干燥装置对被移送的大面积基板进行干燥的风刀；薄雾清除部，以用于向大面积基板上垂直喷射与供应到所述风刀的干燥空气相同或具有更低露点的干燥空气，而且其喷射面积大于所述风刀的喷射面积。
并且，本发明所提供的大面积基板干燥方法，包含步骤利用风刀所喷射的干燥空气对需要进行干燥的大面积基板进行一次干燥；在比所述风刀喷射面积更大的面积上均匀地垂直喷射干燥空气而清除大面积基板的薄雾。
图1为现有的大面积基板干燥装置示意图；图2为依据本发明实施例所提供的大面积基板干燥装置示意图；图3为图2的侧面结构图；图4为依据本发明另一实施例所提供的大面积基板干燥装置的侧面结构图。
主要符号说明10为风刀，20为移送部，30为薄雾清除部；31为喷射口，32为隔壁。
具体实施例方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。
<实施例1>
图2为依据本发明实施例所提供的大面积基板干燥装置示意图，图3为图2的侧面结构图。
如图2和图3所示，依据本发明优选实施例所提供的大面积基板干燥装置，包含风刀10，该风刀10分别向通过移送部20移送的基板S上表面和下表面喷射干燥空气，从而对基板S进行一次干燥；薄雾清除部30，该薄雾清除部30向通过所述风刀10进行一次干燥的基板S的整体上表面均匀地垂直喷射干燥空气，从而清除进行一次干燥的基板S上的薄雾(mist)。
所述薄雾清除部30为四角盒状，而且底面设有以均匀大小、均匀间隔设置的干燥空气喷射口31，大面积基板S与设有干燥空气喷射口31的底面的间隔为1至3mm左右。
下面进一步详细说明依据本发明所提供的大面积基板干燥装置的结构和作用。
首先，通过移送部20向风刀10侧移送经过清洗等工艺需要进行干燥的大面积基板S。
此时，风刀10被固定设置，以向通过移送部20移送的大面积基板S上表面和下表面分别喷射净化干燥空气(CDA)。
所述风刀10是具有单一狭缝的空气喷射装置，通过该风刀10喷射的净化干燥空气的露点为-40℃左右。
残留在大面积基板S上表面和下表面的清洗液等一部分由于所述风刀10所喷射的净化干燥空气的喷射压力及低露点被清除。
即，根据净化干燥空气的喷射压力吹出残留在基板S上的水分而进行干燥，而部分水分被包含在净化干燥空气中而排到外部。
但是，如上所述通过风刀10进行干燥的大面积基板S上存在具有约10至50μm左右粒径的肉眼观察不到的清洗液粒子薄雾(mist)。
这种薄雾会在大面积基板S上产生水印。
由上述风刀10进行干燥并存在薄雾的大面积基板S由移送部移送到薄雾清除部30的下部。
所述薄雾清除部30是底面设有多个均匀大小的喷射口31的六面体结构，向底面均匀喷射从外部流入的与供应到风刀10的净化干燥空气相同的净化干燥空气。
所述喷射口31相对于大面积基板S的前进方向至少设置为两列以上，与所述风刀10相比在更宽的面积上喷射干燥空气。
此时，薄雾清除部30所喷射的干燥空气可以使用与供应到所述风刀10的干燥空气相同的空气，也可以使用露点温度更低的干燥空气。
通过喷射这种干燥空气所述薄雾清除部30与大面积基板S之间产生涡流，从而使薄雾变成更小的粒子而易于被干燥空气清除。
所述喷射口31的大小和数量与喷射压力有关，其喷射压力关系可以用数学式1表示。
P1＞P2＞P3所述P1是被供应到薄雾清除部30的净化干燥空气压力，P2是薄雾清除部30内的干燥空气压力，P3是通过所述喷射口31喷射的干燥空气压力。
为了在满足上述压力条件的同时，使从薄雾清除部30通过喷射口31喷射的干燥空气产生涡流，薄雾清除部30与基板S之间的压力应大于周边压力。
为此，薄雾清除部30的喷射口31总面积要大于薄雾清除部30与基板S之间的缝隙面积，利用数学式2表示该关系。
Hπr2＞Ld所述数学式2中，H表示设在薄雾清除部30的喷射口31数量，r表示其喷射口31的半径，L表示薄雾清除部30的底面周长，d表示基板S与薄雾清除部30底面之间的间距。
如上所述，干燥空气通过更大的面积喷射到大面积基板S上，而所喷射的干燥空气向外流出的缝隙面积小于该喷射口31的整体面积。
上述薄雾清除部30的结构和干燥空气的压力条件使被移送的大面积基板S露在由所述薄雾清除部30供应的干燥空气中的时间变长并产生涡流，从而使大面积基板S的薄雾被薄雾清除部30喷射的净化干燥空气清除。
<实施例2>
图4为依据本发明另一实施例所提供的大面积基板干燥装置的侧面结构图。
如图4所示，本发明另一实施例所提供的大面积基板干燥装置还包含从薄雾清除部30的底面边缘向下侧延长的隔壁32。
所述隔壁32起到使干燥空气在干燥室中滞留预定时间的作用。
此时，所述隔壁32末端与大面积基板S的间距最好为1至3mm。这是由于如果所述隔壁32与大面积基板S间距在1mm以内，则大面积基板S的移动或震动可能导致大面积基板S受损；而如果在3mm以上，则会降低干燥效率。
当大面积基板S经过由包围干燥空气的隔壁32构成的干燥室底部时，干燥空气会接触大面积基板S全部表面，从而可以将薄雾状态的清洗液等完全干燥。
被喷射的干燥空气被所述隔壁32围住而不容易向外流出，从而在由隔壁32形成的干燥室内进行循环。根据这种循环，涡流量和涡流程度进一步加大，由此可以进一步提高干燥效率。
所述实施例2也满足实施例1中记载的数学式1和数学式2的压力条件，只是实施例2中数学式2的d表示所述隔壁32末端与大面积基板S之间的距离。
如上所述，本发明所提供的大面积基板干燥装置及方法，在不使用超干燥空气也无需使用划分干燥室的设备的情况下，连残留在大面积基板的薄雾也能完全干燥。
虽然上面利用特定的优选实施例说明并图示了本发明，但是本发明并不限定于上述实施例，在不脱离本发明思想的范围内本发明所属领域的具有通常知识的人可以进行各种修改和变更。
综上所述，本发明所提供的大面积基板干燥装置及方法，即使不使用超干燥空气，但通过增加干燥空气与基板的接触面积和接触时间也可以从基板清除薄雾。
并且，由于本发明所提供的大面积基板干燥装置及方法不使用超干燥空气，因此可以减少设备成本和维护费用而更加经济。
权利要求
1.一种大面积基板干燥装置，包含通过喷射干燥空气对被移送的大面积基板进行干燥的风刀；薄雾清除部，以用于向大面积基板上均匀地垂直喷射与供应到所述风刀的干燥空气相同或具有更低露点的干燥空气，而且其喷射面积大于所述风刀的喷射面积。
2.根据权利要求1所述的大面积基板干燥装置，其特征在于所述薄雾清除部在底面包含相对于大面积基板的移送方向至少设置为两列以上的均匀布置并大小均匀的多个喷射口。
3.根据权利要求2所述的大面积基板干燥装置，其特征在于所述薄雾清除部满足下述数学式<1>的压力条件，<数学式1>P1＞P2＞P3所述P1是供应到薄雾清除部的干燥空气压力，P2是薄雾清除部内的干燥空气压力，P3是通过薄雾清除部的喷射口喷射的干燥空气压力。
4.根据权利要求2或3所述的大面积基板干燥装置，其特征在于所述薄雾清除部的设有所述喷射口的底面与被移送的大面积基板之间间距保持1mm至3mm。
5.根据权利要求4所述的大面积基板干燥装置，其特征在于所述薄雾清除部与大面积基板之间的间距和喷射口的整体面积满足下述数学式2，<数学式2>Hπr2＞Ld所述H是设在薄雾清除部的喷射口数量，r是该喷射口的半径，L是薄雾清除部的底面周长，d是大面积基板与薄雾清除部底面之间的间距。
6.根据权利要求2所述的大面积基板干燥装置，其特征在于所述薄雾清除部还包含围住喷射到其底面部的干燥空气而对大面积基板表面进行干燥的干燥室。
7.根据权利要求6所述的大面积基板干燥装置，其特征在于所述干燥室由从所述薄雾清除部底面的各边缘向下延长的隔壁构成。
8.根据权利要求7所述的大面积基板干燥装置，其特征在于所述干燥室与被移送的大面积基板之间的间距保持1mm至3mm。
9.根据权利要求8所述的大面积基板干燥装置，其特征在于喷射口整体面积相对于所述干燥室与大面积基板之间的间距满足下述数学式3，<数学式3>Hπr2＞Ld′所述H是设在薄雾清除部的喷射口数量，r是该喷射口的半径，L是干燥室的底面周长，d′是大面积基板与干燥室底面之间的间距。
10.一种大面积基板干燥方法，包含步骤(a)利用风刀所喷射的干燥空气对需要进行干燥的大面积基板进行一次干燥；(b)在比所述风刀喷射面积更大的面积上均匀地垂直喷射干燥空气而清除大面积基板的薄雾。
11.根据权利要求10所述的大面积基板干燥方法，其特征在于在所述(b)步骤中利用相对于大面积基板的移送方向至少设置为两列以上的均匀布置并大小均匀的喷射口喷射与供应到所述风刀的干燥空气相同或具有更低露点的干燥空气。
12.根据权利要求11所述的大面积基板干燥方法，其特征在于向所述大面积基板供应干燥空气的喷射口面积和其喷射口位置与大面积基板之间的缝隙面积满足下述数学式4，<数学式4>Asup＞Aexh所述Asup是喷射口的面积总和，Aexh是大面积基板与喷射口所处的平面之间的缝隙面积总和。
13.根据权利要求10或11所述的大面积基板干燥方法，其特征在于在所述(b)步骤中围住所喷射的干燥空气使其接触被移送的大面积基板表面而构成与其它区域相比具有低露点温度的干燥室，并通过使该干燥室内的干燥空气产生涡流并循环，从经过该干燥室下部的大面积基板清除薄雾。
14.根据权利要求13所述的大面积基板干燥方法，其特征在于向所述干燥室供应干燥空气的喷射口面积和该干燥室底面与大面积基板之间缝隙面积满足下述数学式5，<数学式5>Asup＞Aexh′所述Asup是喷射口的面积总和，Aexh′是大面积基板与干燥室底面的平面之间的缝隙面积总和。
全文摘要
本发明涉及大面积基板干燥装置及方法，本发明所提供的大面积基板干燥装置包含通过喷射干燥空气对被移送的大面积基板进行干燥的风刀；薄雾清除部，以用于向大面积基板上均匀地垂直喷射与供应到所述风刀的干燥空气相同或具有更低露点的干燥空气，而且其喷射面积大于所述风刀的喷射面积。并且，本发明所提供的大面积基板干燥方法包含步骤利用风刀所喷射的干燥空气对需要进行干燥的大面积基板进行一次干燥；在比所述风刀喷射面积更大的面积上均匀地垂直喷射干燥空气而清除大面积基板的薄雾。本发明所提供的大面积基板干燥装置及方法，即使不使用超干燥空气，通过增加干燥空气与基板的接触面积和接触时间也可以从基板清除薄雾。
文档编号F26B3/02GK101082466SQ20071010473
公开日2007年12月5日 申请日期2007年4月25日 优先权日2006年6月1日
发明者赵允仙 申请人:K.C.科技股份有限公司