TWI384091B - 可拆卸式進出氣結構及其導電膜成膜裝置 - Google Patents

Description

可拆卸式進出氣結構及其導電膜成膜裝置

本發明是有關於一種可拆卸式進出氣結構及其導電膜成膜裝置，且特別是有關於一種具備可替換性的可拆卸式進出氣結構。

液晶顯示元件、電激發光元件等之各種顯示元件或薄膜太陽電池之電極，其電極主要為具有可見光線透過率高，且電阻低之透明導電性之薄膜。因此，透明導電膜成為完成現今各種顯示器元件中不可或缺的電極材料。例如氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)或氧化錫(Tin Oxide，TO)、摻雜有氟之錫氧化物(Fluorine－doped Tin Oxide，FTO)等導電性金屬氧化物為主要成分之膜，兼具對可見光優異之透明性及優異之電性傳導性。

此外，一般製造透明導電膜的裝置係使用，例如電漿CVD方法。此方法將既有的靶材，以電漿的方式在基板上進行成膜。由於製程條件必須在真空(或接近真空)下進行，所以這樣的製程假如是以連續式操作的話，所必須使用的設備不僅複雜且昂貴，使得所製造的成品價格甚高。且銦(In)因為價格昂貴，資源有限，所以並不適合未來產業的發展。而氧化錫薄膜，由於價格低、在高溫下穩定性佳以及化性穩定，且用來形成氧化錫薄膜的鍍膜製程不需要在真空的環境下進行，所以這樣的製程條件對透明導電膜的發展極具競爭力。

習知製造氧化錫的導電膜裝置欲進行連續式操作的製程時需結合目前常用於浮法玻璃(在高溫下將熔化的玻璃液流在熔融的金屬液面上，浮飄拋光，成型為平整、光潔的平板玻璃)的製程及其退火製程。此習知技術必須將一浮法玻璃導入一體成型的隧道爐中，然而須根據反應物的製程條件對隧道爐進行改裝以符合不同製程需求這些製程條件，例如習知有在常壓下進行的化學氣相沉績法(CVD)製程。然而，對於沒有具備浮法製程的廠商，就無法施行氧化錫的鍍膜製程。

因此有需要提供一種能符合前述需求導電膜成膜裝置。

因此，本發明之一態樣是在提供一種可拆卸式進出氣結構及其導電膜成膜裝置，將習知隧道爐中的成膜裝置模組化成一獨立的裝置，藉以由連接元件在前後分別連接所需製程的製程機台，具有可替換的特性，而可直接與各種製程裝置組裝在一起，以節省進行改裝的成本及時間。

因此，本發明之另一態樣是在提供一種即使不具備浮法玻璃製程亦可連續量產透明導電薄膜的導電膜成膜裝置，並且可以利用習知的連接元件把數個本發明的導電膜成膜裝置串列成一連續生產製程。本發明之另一態樣是在提供一種可拆卸式進出氣結構及其導電膜成膜裝置，藉由可拆卸式進出氣結構的獨立設計，因此導電膜成膜裝置的成膜原料供應管路以及排氣管路具有拆卸方便以及清洗容易的優點。

本發明之另一態樣是在提供一種可與既有浮法玻璃製以及既有玻璃退火設備結合的導電膜成膜裝置，而串接成一種進行噴霧裂解法的連續生產線以生產透明導電氧化錫。

根據本發明之上述目的，提出一種可拆卸式進出氣結構，其包含板體、排氣單元、成膜原料供應單元以及兩鎖固元件。排氣單元設置於該板體之一端。成膜原料供應單元設置於板體之另一端。兩鎖固元件分別將排氣單元以及成膜原料供應單元鎖固於板體上。排氣單元包含至少一抽氣管，每一個抽氣管具有一氣體流量控制閥。這些抽氣管共同具有一抽氣開口。成膜原料供應單元包含容室，容室具有一原料供應孔，設置於容室靠近排氣單元之一側面。

根據本發明之上述目的，提出一種導電膜成膜裝置，其包含爐體、輸送裝置、加熱器、可拆卸式進出氣結構、第一連接元件以及第二連接元件。爐體具有成膜室橫向貫穿爐體，成膜室具有基板輸入端以及基板輸出端。輸送裝置具有貫穿成膜室之輸送軌道。加熱器設置於輸送軌道下方。可拆卸式進出氣結構設置於成膜室上方且面對輸送裝置。第一連接元件設置於基板輸入端，以連接至第一製程裝置。第二連接元件設置於基板輸出端，以連接至第二製程裝置。其中可拆卸式進出氣結構包含板體、第一鎖固元件、排氣單元以及成膜原料供應單元。第一鎖固元件圍繞板體以將板體鎖固於爐體上。排氣單元設置於板體之一端，且鄰近成膜室的基板輸出端。成膜原料供應單元設置於板體之另一端，且鄰近成膜室之基板輸出端。

依據本發明之一實施例，上述可拆卸式進出氣結構更包含第二加熱器，設置於板體中，且位於排氣單元與成膜原料供應單元之間。

依據本發明之一實施例，上述排氣單元包含至少一個抽氣管，這些抽氣管具有共同之抽氣室，且這些抽氣管共同具有一抽氣開口。

依據本發明之一實施例，上述第一製程裝置係基板加熱裝置。

依據本發明之一實施例，上述第二製程裝置係基板退火裝置。

藉由運用本發明之導電膜成膜裝置，可節省購買機台進行改裝的成本，並且藉由連接元件的設置，上述成膜裝置的前段製程與後段製程具有更彈性的選擇性，且具有可替換性，達到降低生產成本之目的。

請參照第1圖，其繪示依照本發明一實施例的一種導電膜成膜裝置100。導電膜成膜裝置100包含爐體110、輸送裝置120、加熱器130、可拆卸式進出氣結構140、連接元件150以及連接元件160。

導電膜的成膜作業係於爐體110內的成膜室111內進行。成膜室111具有基板輸入端112以及基板輸出端113，以便於將欲進行成膜作業的基板101經由基板輸入端112輸入，並經由基板輸出端113輸出。而爐體110具備隔熱材，以防止爐體110的熱散失。隔熱材可例如第2圖的保溫棉114。

請參照第2圖，輸送裝置120包含輸送軌道121，例如可為履帶，用以將進行成膜作業的基板101自基板輸入端112輸送至基板輸出端113。在一實施例中，輸送裝置120可利用例如滾輪輸送裝置120，其包含有複數個可自由滾動的滾輪122、繞設於這些滾輪122外的輸送軌道121以及滾輪驅動裝置123，而滾輪驅動裝置係受傳動馬達124所驅動。這些滾輪122之輪軸係藉由結合件125結合在一起。結合件125可例如為鏈條或皮帶。滾輪驅動裝置120則與這些滾輪122其中一個的輪軸相互結合，藉由驅動此滾輪122的輪軸來驅動所有的滾輪122轉動。當啟動傳動馬達124後，滾輪驅動裝置123驅動所有滾輪122轉動，藉此滾輪122帶動輸送軌道121，以將基板101自基板輸入端112輸送到成膜室111內。在一實施例中，輸送裝置120更包含控制結構(未繪示)以控制滾輪驅動裝置123的驅動速度，藉此可控制滾輪122的轉動速度，以達到調整基板101在成膜室111內的移動速度。

如第1圖所示，加熱器130設置於輸送裝置120的下方，且設置於爐體110內，以對成膜室111內的基板101進行加熱處理。在一實施例中，加熱器130的係獨立設置於輸送裝置120下方。亦即，滾輪122的轉動並不會帶動加熱器130轉動，使得基板101在受到加熱器130均勻受熱的情況下，進行成膜製程。

可拆卸式進出氣結構140係獨立設置於成膜室111的上方，且面對輸送裝置120。請參照第3A圖，此可拆卸式進出氣結構140包含有板體141、第一鎖固元件142、排氣單元143以及成膜原料供應單元144。

板體141較佳係以高耐熱的金屬所形成，並鋪設有隔熱材，以隔絕爐體內的熱散失。請一併參照第1圖，第一鎖固元件142，例如包含螺絲142a與螺絲孔142b之組合。螺絲孔142b環繞設置於板體141之週邊，藉由螺絲142a將上述板體141鎖固於爐體110上。

請同時參照第1圖與第3B圖，第3B圖係繪示沿著第3A圖之剖線AA’的剖面示意圖。排氣單元143設置於板體141之一端，且鄰近於成膜室111的基板輸出端112。排氣單元143包含至少一個抽氣管310。在本實施例中，這些抽氣管310中的每一者均具有一氣體流量控制閥320位於管內，藉此可形成均勻的抽氣效果，且這些抽氣管310共同具有抽氣開口330。藉由抽氣開口330的抽氣可使成膜室111內產生風道效應，使得成膜室內的氣體會因排氣單元143的抽取，而自基板輸入端112向基板輸出端113的方向流動。因此，當基板101由基板輸入端112移動至基板輸出端113時，至此成膜作業已大致完成。在本實施例中，抽氣開口330為一條狀結構。在其他實施例中，抽氣開口330為一孔狀。在另一實施例中，排氣單元143包含至少一個隔板341，使得這些抽氣管中的相鄰每兩者具有一抽氣室340，如第3D圖所示，藉此可進一步提高抽氣的均勻性。在一實施例中，氣體流量控制閥320可以是球閥或者蝴蝶閥。

請同時參照第1圖與第3C圖，第3C圖係繪示沿著第3A圖之剖線BB’的剖面示意圖。成膜原料供應單元144包含容室350以及管路360將成膜原料輸送至此容室350內。容室350更包含至少一個垂直設立之隔板356，以將容室354分隔成至少二個容室354a以進一步提高成膜原料之混合均勻性。而原料供應孔352則設置於容室350靠近排氣單元143之一側，而非位於容室350之底部。藉此成膜原料在容室350底部進一步進行儲存，直至液面高於原料供應孔352而流向入成膜室111內之基板101，以提高成膜的均勻度。在一實施例中，成膜原料係以霧氣態噴塗至基板101上，成膜原料包含，例如可溶性錫鹽的透明導電化學溶液。

在一實施例中，此可拆卸式進出氣結構更包含加熱器145，係設置於板體141中，且位於排氣單元143與成膜原料供應單元144之間。

請參照第4圖，其係繪示根據本發明一實施例的可拆卸式進出氣結構440。此可拆卸式進出氣結構440更包含第二鎖固元件以及第三鎖固元件，例如第4圖之複數個扣環441、442。藉由這些扣環441、442，分別將排氣單元143以及成膜原料單元144可拆卸式地鎖固於板體141上。如此有利於拆卸成膜原料供應單元144以及排氣單元143，以清除附著於管路內的成膜原料。或者，在其他實施例中，亦可視製程需求替換成膜原料供應單元144。

請同時參照第1圖與第5圖，其中弟5圖係繪示依據本發明一實施例之導電膜成膜裝置100之立體側示圖。連接元件150、160係分別設置於此導電膜成膜裝置100之基板輸入端112以及基板輸出端113。連接元件150係用以連接此導電膜成膜裝置100至第一製程裝置，例如基板加熱裝置500a，以使得基板101在進到此導電膜成膜裝置100前即具有一預設溫度。連接元件160係用以連接此導電膜成膜裝置100至第二製程裝置，例如基板退火裝置500b，以使得基板101在進行成膜作業後可進行退火製程。然而，在另一實施例中，第一製程裝置以及第二製程裝置係可根據實際製程需求以替換不同的製程裝置。

由上述本發明實施方式可知，應用本發明之導電膜成膜裝置具有可節省改裝機台成本的優點。並且藉由連接元件的設置，上述成膜裝置的前段製程與後段製程具有更彈性的選擇性，且具有可替換性，達到降低生產成本之目的。此外，藉由可拆卸式進出氣結構的獨立設計，導電膜成膜裝置的成膜原料供應管路以及排氣管路具有拆卸方便以及清洗容易的優點。可以一導電膜成膜裝置搭配兩可拆卸式進出氣結構，在清除附著於管路內的成膜時，可以另一進出氣結構進行替換，藉此生產線不會因清洗而導致停止。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．導電膜成膜裝置

101．．．基板

110．．．爐體

111．．．成膜室

112．．．基板輸入端

113．．．基板輸出端

114．．．保溫棉

120．．．輸送裝置

121．．．輸送軌道

122．．．滾輪

123．．．滾輪驅動裝置

124．．．傳動馬達

125．．．結合件

130．．．加熱器

140．．．可拆卸式進出氣結構

141．．．板體

142．．．第一鎖固元件

142a．．．螺絲

142b．．．螺絲孔

143．．．排氣單元

144．．．成膜原料供應單元

145．．．加熱器

310．．．抽氣管

150、160．．．連接元件

330．．．抽氣開口

320．．．氣體流量控制閥

341．．．隔板

340．．．抽氣室

350．．．容室

352．．．原料供應孔

353．．．容室

354．．．容室

354a．．．容室

356．．．隔板

440．．．可拆卸式進出氣結構

441、442．．．扣環

500a．．．基板加熱裝置

500b．．．基板退火裝置

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1圖係繪示依照本發明一實施例之導電膜成膜裝置的結構示意圖。

第2圖係繪示依照本發明一實施例之輸送裝置的結構示意圖。

第3A圖係繪示依照本發明一實施例的可拆卸式進出氣結構的結構示意圖。

第3B圖係繪示沿著第3A圖之剖線AA’的剖面示意圖。

第3C圖係繪示沿著第3A圖之剖線BB’的剖面示意圖。

第3D圖係繪示依照本發明一實施例的排氣單元的剖面示意圖。

第4圖係繪示依照本發明另一實施例之可拆卸式進出氣結構之結構示意圖。

第5圖係繪示依照本發明另一實施例之導電膜成膜裝置的結構示意圖。

100．．．導電膜成膜裝置

101．．．基板

110．．．爐體

111．．．成膜室

112．．．基板輸入端

113．．．基板輸出端

120．．．輸送裝置

121．．．輸送軌道

122．．．滾輪

130．．．加熱器

140．．．可拆卸式進出氣結構

141．．．板體

142．．．第一鎖固元件

142a．．．螺絲

142b．．．螺絲孔

143．．．排氣單元

144．．．成膜原料供應單元

145．．．加熱器

150、160．．．連接元件

320．．．氣體流量控制閥

330．．．抽氣開口

351．．．隔板

352．．．原料供應孔

Claims (16)

1. 一種可拆卸式進出氣結構，用於一氧化錫導電膜成膜裝置，該可拆卸式進出氣結構包含：一板體；一排氣單元，設置於該板體之一端，該排氣單元包含：至少一抽氣管，每一該至少一抽氣管具有一氣體流量控制閥，且該至少一抽氣管共同具有一抽氣開口；一成膜原料供應單元，設置於該板體之另一端，該成膜原料供應單元包含：一容室，具有一原料供應孔，該原料供應孔設置於該容室靠近該排氣單元之一側面；以及兩鎖固元件，分別用以將該排氣單元以及該成膜原料供應單元鎖固於該板體上。
2. 如請求項第1項所述之可拆卸式進出氣結構，更包含一加熱器，設置於該板體中，且位於該排氣單元與該成膜原料供應單元之間。
3. 如請求項第1項所述之可拆卸式進出氣結構，該抽氣開口係一孔狀或條狀。
4. 如請求項第1項所述之可拆卸式進出氣結構，該氣體流量控制閥係一球閥或蝴蝶閥。
5. 如請求項第1項所述之可拆卸式進出氣結構，該成膜原料供應單元更包含至少一第一隔板，垂直設置於該容室中且位於該原料供應孔上。
6. 一種導電膜成膜裝置，包含：一爐體，具有一成膜室橫向貫穿該爐體，該成膜室具有一基板輸入端以及一基板輸出端；一輸送裝置，具有貫穿該成膜室之一輸送軌道；一第一加熱器，設置於該輸送軌道下方；一可拆卸式進出氣結構，設置於該成膜室上方且面對該輸送裝置，該可拆卸式進出氣結構包含：一板體；一第一鎖固元件，圍繞該板體，以將該板體鎖固於該爐體上；一排氣單元，設置於該板體之一端，且鄰近該成膜室之該基板輸出端；以及一成膜原料供應單元，設置於該板體之另一端，且鄰近該成膜室之該基板輸出端；一第一連接元件，設置於該基板輸入端，以連接至一第一製程裝置；以及一第二連接元件，設置於該基板輸出端，以連接至一第二製程裝置。
7. 如請求項第6項所述之導電膜成膜裝置，其中該該輸送裝置係一滾輪輸送裝置。
8. 如請求項第7項所述之導電膜成膜裝置，其中該滾輪輸送裝置包含：複數個可自由旋轉之滾輪，該些滾輪之輪軸係以一結合件相互連接；一輸送軌道，繞設於該些滾輪；以及一滾輪驅動裝置，係與該些滾輪其中之一滾輪之輪軸結合，以驅動該些滾輪各輪軸轉動，該滾輪驅動裝置受一傳動馬達所驅動。
9. 如請求項第6項所述之導電膜成膜裝置，其中該可拆卸式進出氣結構更包含一第二加熱器，設置於該板體中，且位於該排氣單元與該成膜原料供應單元之間。
10. 如請求項第6項所述之導電膜成膜裝置，其中該排氣單元包含至少一抽氣管，每一該些至少一抽氣管具有一氣體流量控制閥且該至少一抽氣管共同具有一抽氣開口。
11. 如請求項第6項所述之導電膜成膜裝置，其中該成膜原料供應單元包含：一容室，具有一原料供應孔，該原料供應孔設置於該容室靠近該排氣單元之一側面；以及至少一第一隔板，垂直設置於該容室中且位於該原料供應孔上，該第一隔板具有複數道通孔。
12. 如請求項第11項所述之導電膜成膜裝置，其中該成膜原料供應單元更包含至少一第二隔板，垂直設置於該容室內且鄰近該原料供應孔。
13. 如請求項第6項所述之導電膜成膜裝置，更包含一第二鎖固元件以及一第三鎖固元件，分別用以將該排氣單元以及該成膜原料供應單元鎖固於該板體上。
14. 如請求項第13項所述之導電膜成膜裝置，其中該第二鎖固元件以及該第三鎖固元件分別包含複數個扣環。
15. 如請求項第6項所述之導電膜成膜裝置，其中該第一製程裝置係一基板加熱裝置。
16. 如請求項第6項所述之導電膜成膜裝置，其中該第二製程裝置係一基板退火裝置。