一种显影装置及显影方法与流程

本发明涉及显示面板制造领域，具体涉及一种显影装置及显影方法。

背景技术：

在现有的显示面板制造的过程中，图形化工艺流程贯穿了近乎整个制程，直接影响着产品的良率。目前图形化工艺中多借助掩膜板对光刻胶进行显影，进而实现图形化。但曝光显影设备价格昂贵，曝光显影工艺耗时较长，导致工艺成本大大增加，同时产能降低。且目前显影工艺多采用自上而下的喷淋方式，具体利用多个显影液喷嘴分别向滚筒上传动的玻璃上方喷涂显影液，进而实现显影，受到显影液供给不稳定、机台震动以及喷嘴本身的原因，因此显影的均一性不佳。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种显影装置以及显影方法，以改善显影不均匀的问题。

一种显影装置，包括：

工艺腔室，所述工艺腔室内设置有待显影复合件的容纳区；所述待显影复合件包括基板与掩膜板；

显影液蒸汽供应装置，所述显影液蒸汽供应装置用于向所述工艺腔室中提供显影液蒸汽；

冷却装置，所述冷却装置用于冷却所述基板。

在其中一个实施例中，还包括待显影复合件固定组件。

在其中一个实施例中，所述待显影复合件固定组件包括沿所述工艺腔室内壁周向设置的基板限位件，且所述基板限位件对应所述基板设置有开口，所述开口面积小于所述基板面积。

在其中一个实施例中，所述基板限位件位于所述掩膜板远离所述基板的一侧；或

所述基板限位件位于所述基板远离所述掩膜板的一侧，所述待显影复合件固定组件还包括位于所述掩膜板远离所述基板一侧的掩膜板支撑件，优选地，所述掩膜板固定件包括沿垂直于所述基板方向的导轨，以及可移动设置在所述导轨上的掩膜板支撑件。

在其中一个实施例中，所述待显影复合件固定组件还包括位于所述基板远离所述掩膜板一侧的基板吸附件140，

优选地，所述基板吸附件140包括若干个真空吸盘，所述若干个真空吸盘用于吸附所述基板；

优选地，所述掩膜板为金属掩模板，所述基板吸附件140包括设置于所述基板远离掩膜板一侧的磁性吸附组件。

在其中一个实施例中，所述冷却装置包括若干个冷风出口，所述若干个冷风出口朝向所述基板设置；或

所述冷却装置包括至少一个冷水管道，所述至少一个冷水管道设置在所述基板远离所述掩膜板的一侧。

在其中一个实施例中，所述工艺腔室内部设置有显影液蒸汽分布器，所述显影液蒸汽分布器将所述工艺腔室划分为第一区域和第二区域，所述待显影复合件的容纳区位于所述第一区域，所述显影液蒸汽提供装置向所述第二区域提供所述显影液蒸汽。

在其中一个实施例中，所述显影液蒸汽提供装置包括第一加热件和显影液容纳腔；优选地，所述第一加热件和显影液容纳腔设置在所述工艺腔室内部；优选地，所述第一加热件为加热底座，所述加热底座位于所述显影液容纳腔内部的底部；优选地，所述显影液容纳腔为所述工艺腔室的一部分。

一种显影方法，包括如下步骤：

提供具有光刻胶的待显影基板；

对所述待显影基板进行冷却；

向工艺腔室内提供显影液蒸汽，所述显影液蒸汽在冷却后的待显影基板具有光刻胶的表面液化，进而对所述光刻胶进行显影。

在其中一个实施例中，包括多次对所述光刻胶进行显影的步骤，在多次对所述光刻胶进行显影的步骤中，包括前次显影步骤和后次显影步骤，在所述后次显影步骤前，将所述基板上残留的显影液清除。

本方案至少具有如下有益效果：

通过显影液蒸汽提供装置向待显影基板提供显影液蒸汽，并在冷却装置的作用下对设置有光刻胶的基板进行冷却降温，使显影液蒸汽在待反应的光刻胶表面液化为纳米尺寸的液滴进而实现显影的目的，这种方式一方面可以提高显影均匀性，另一方面可以节省曝光步骤，节省工艺成本的同时还提高了生产效率。

附图说明

图1所示为本发明提供的一种显影装置结构示意图之一；

图2所示为本发明提供的一种显影装置结构示意图之二；

图3所示为本发明提供的一种显影装置结构示意图之三；

图4所示为本发明提供的一种显影装置结构示意图之四；

图5所示为本发明一实施例提供的显影方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

根据本发明的一个方面，提供一种显影装置。图1所示为本发明一实施例提供的显影装置100的结构示意图。该显影装置包括工艺腔室110，所述工艺腔室110内设置有待显影复合件的容纳区120；所述待显影复合件包括基板121与掩膜板122；

显影液蒸汽供应装置170，所述显影液蒸汽供应装置170用于向所述工艺腔室110中提供显影液蒸汽；

冷却装置130，所述冷却装置用于冷却所述基板121。

具体地，待显影复合件容纳区120所放置的基板121可以是玻璃基板、金属基板或是柔性聚合物基板。显影过程中，光刻胶设置于基板121的一侧，显影液蒸汽从显影液蒸汽供应装置170发出，在冷却装置130的作用下在基板121设置有光刻胶的一侧表面上液化成纳米尺寸的液滴，显影液在基板121上与光刻胶发生反应，实现显影，显影液蒸汽从显影液蒸汽供应装置170发出，并向基板121方向流动。

在现有技术中，显影液多采用自上而下的喷淋方式，例如：利用多个显影液喷嘴分别向滚筒上传动的基板121上方喷涂显影液，进而实现显影。该种方式对设备的稳定性要求较高，易出现显影不均匀的问题，因此通常需要配合曝光步骤，在工艺成本提升的同时还降低生产效率。

本方案中，通过显影液蒸汽供应装置170提供显影液蒸汽，并在冷却装置130的作用下对待显影基板121进行冷却，进而使显影液蒸汽在基板121设置有光刻胶的一侧表面液化为纳米尺寸的液滴，一方面可以提高显影均匀性，另一方面可以节省曝光步骤，节省工艺成本的同时还提高了生产效率。

在一实施例中，所述显影装置100还包括待显影复合件固定组件。

具体地，如图1所示，显影装置100还包括待显影复合件固定组件，用于将待显影复合件固定在工艺腔室内部，以便于进行显影。

在一实施例中，所述待显影复合件固定组件包括沿所述工艺腔室内壁周向设置的基板限位件，且所述基板限位件对应所述基板设置有开口，所述开口面积小于所述基板面积。

具体地，沿着工艺腔室内壁周向设置基板限位件，如图2所示。基板限位件200沿工艺腔室110内壁形成一个首尾相接的闭环。开口210对应所述基板121设置，实际上，开口210对应基板121上待显影区域设置，这样可以防止基板限位件200阻碍显影液对基板121待显影区域的显影，开口210面积小于基板121的面积，当基板限位件200与基板121接触时，基板限位件200与基板121将工艺腔室110分为上下两个相对独立的腔室，在一定程度上防止显影液蒸汽向上部腔室流动，将显影液蒸汽更多地控制在下部腔室内，有利于提高显影液的利用率。

在一实施例中，所述基板限位件位于所述掩膜板122远离所述基板的一侧；或所述基板限位件位于所述基板远离所述掩膜板122的一侧，所述待显影复合件固定组件还包括位于所述掩膜板122远离所述基板一侧的掩膜板支撑件，优选地，所述掩膜板固定件包括沿垂直于所述基板方向的导轨，以及可移动设置在所述导轨上的掩膜板支撑件。

具体地，基板限位件可以设置在掩膜板122远离基板的一侧，也就是设置在待显影复合件的下侧，用于将待显影复合件固定在工艺腔室110内部，且基板限位件与基板将工艺腔室110分为上下两个相对独立的腔室；当然基板限位件也可以设置在基板远离掩膜板122的一侧，也就是设置在待显影复合件的上侧，此时待显影复合件固定组件还包括位于掩膜板122远离基板一侧的掩膜板支撑件，位于基板远离掩膜板122一侧的基板限位件可与该掩膜板支撑件共同配合，如此，将待显影复合件固定在工艺腔室110内部。优选地，掩膜板固定件包括沿垂直于基板方向的导轨，以及可移动设置在导轨上的掩膜板支撑件，具体地，掩膜板支撑件可以包括一支撑滑块151以及驱动该支撑滑块151朝向掩膜板122方向运动的马达152，如此，掩膜板122在掩膜板支撑件的作用力下与基板贴紧，以便于提高显影的精确性。

在一实施例中，所述待显影复合件固定组件还包括位于所述基板远离所述掩膜板122一侧的基板吸附件140，

优选地，所述基板吸附件140包括若干个真空吸盘，所述若干个真空吸盘用于吸附所述基板；

优选地，所述掩膜板122为金属掩模板，所述基板吸附件140包括设置于所述基板远离掩膜板122一侧的磁性吸附组件。

具体地，待显影复合件固定组件还可以包括位于基板远离掩膜板122一侧的基板吸附件140，优选地，基板吸附件140包括若干个矩阵式分布的真空吸盘，若干个真空吸盘与工艺腔室110外部的抽真空泵相连接，作业时，真空吸盘与基板接触，对基板产生吸附力；当掩膜板122为金属掩膜板时，基板吸附件140包括设置于基板远离掩膜板122一侧的磁性吸附组件，磁性吸附组件可以隔着基板对掩膜板122进行吸附，由此，有利于帮助基板与掩膜板122贴紧。并且，基板吸附件140的存在有利于改善基板因重力产生的局部弯曲变形，基板吸附件140位置可以是变化的，可根据基板变形部位合理设置，可以理解的是，多个磁性块也可以与基板隔开一定的距离，同时，磁性块可以为永久磁铁，也可以是电磁铁。

在一个实施例中，所述冷却装置包括若干个冷风出口，所述若干个冷风出口朝向所述基板设置；或

所述冷却装置包括至少一个冷水管道，所述至少一个冷水管道设置在所述基板远离所述掩膜板122的一侧。

具体地，冷却装置130包括若干个冷风出口，若干个冷风出口与工艺腔室110外部的冷风机连接，冷风出口朝向基板121设置，对基板121吹冷风进而降温基板121，较低的温度从基板121传递给基板121上的光刻胶，若干个冷风出口可对应掩膜板122上的开口位置进行设置，如此，可对待显影区域的光刻胶进行更好地冷却。可以理解的是，冷风机可以包括一个也可以包括多个，为了节省成本以及简化结构，优选冷风机为一个。优选地，冷却装置130设置在基板121远离掩膜板122的一侧，如此，不干扰掩膜板122远离基板121一侧的显影液蒸汽的流动，也不遮挡基板121与掩膜板122接触一侧表面上待显影的光刻胶，且当显影装置包含基板吸附件140时，冷水管道可以分布在基板与基板吸附件140定义的区域内。

冷却装置130也可以是一条蛇形盘布的冷水管道，冷却水管道可以与工艺腔室110外部的冷水提供装置相连接，具体地，冷水提供装置可以包括冷水箱、制冷机，冷水提供装置对冷却水管道提供冷却水，进而对基板进行冷却，同时，冷却水管道还可以与设置在工艺腔室110外部的抽水泵相连接，抽水泵用于促进冷却水在冷水管道中循环流动。优选地，冷水管道设置在基板121远离掩膜板122的一侧，且当显影装置包含基板吸附件140时，冷水管道可以分布在基板吸附装置与基板定义的区域内，对冷水管道中通入循环冷却水，对基板121进行冷却，当然冷水管道也可以是多条。

在一个实施例中，所述工艺腔室110内部设置有显影液蒸汽分布器170，所述显影液蒸汽分布器170将所述工艺腔室110划分为第一区域和第二区域，所述待显影复合件的容纳区320位于所述第一区域，所述显影液蒸汽提供装置360向所述第二区域提供所述显影液蒸汽。

具体地，如图3显影液蒸汽分布器170位于工艺腔室110内部，将工艺腔室110划分为第一区域，即上部区域，和第二区域，即下部区域，待显影复合件的容纳区120位于第一区域。显影液蒸汽分布器170与显影液蒸汽提供装置160连通，且与基板121平行正对设置。在显影液蒸汽分布器170上设置有若干个均匀排布的开口，显影液蒸汽提供装置160向第二区域提供显影液蒸汽，显影液蒸汽再通过显影液蒸汽分布器170上的若干个开口发出，向基板121待显影的一侧流动，显影更加均匀。

在一个实施例中，所述显影液蒸汽提供装置160包括第一加热件162和显影液容纳腔161；优选地，所述第一加热件162和显影液容纳腔161设置在所述工艺腔室110内部；优选地，所述第一加热件162为加热底座，所述加热底座位于所述显影液容纳腔161内部的底部；优选地，所述显影液容纳腔161为所述工艺腔室110的一部分。

如图3所示，其为本发明所提供的一种显影装置300，显影液蒸汽提供装置160设置在工艺腔室110内部。显影液蒸汽提供装置160包括设置在工艺腔室110底部的第一加热件162，以及设置在第一加热件162以上并与第一加热件162直接接触的显影液容纳腔161，第一加热件162对显影液容纳腔161中的显影液进行加热，进而产生显影液蒸汽。第一加热件162也可以设置在显影液161腔室内部的底部，如此，第一加热件162与显影液直接接触，更好地加热显影液，提供显影液蒸汽。显影液容纳腔161可以为工艺腔室110的一部分，也就是说，显影液容纳腔161也可以是第一加热件162与工艺腔室110内壁组成的空间。如图3所示，显影液容纳腔161上部可以设置显影液蒸汽分布器170。如图1所示，显影液容纳腔161上部可以不设置显影液蒸汽分布器170，显影液蒸汽直接从显影液容纳腔161上部发出，流向基板121。

在一实施例中，请参考图4中的显影装置400，所述显影液蒸汽提供装置160设置于所述工艺腔室110外部，所述显影液蒸汽提供装置160与所述第二区域连通。

具体地，显影液蒸汽提供装置160还可设置在工艺腔室110外部的某一侧，同样地，显影液蒸汽提供装置160包括加热装置161与显影液容纳腔161，显影液容纳腔161用于容置显影液，显影液蒸汽提供装置160通过加热装置161对显影液进行加热，进而提供显影液蒸汽。设置在工艺腔室110外部一侧的显影液蒸汽提供装置160与工艺腔室110的第二区域相连通，显影液蒸汽从显影液蒸汽提供装置160产生后，进入工艺腔室110的第二区域，再经过显影液蒸汽分布器170流向基板，进而实现显影作业。

在一实施例中，显影液蒸汽提供装置160与第二区域通过管道连通，管道181外壁还包括隔热层182，管道181外壁与隔热层182之间设置有若干个第二加热件183。

具体地，采用管道181连通位于工艺腔室外的显影液蒸汽提供装置160与工艺腔室的第二区域，显影液蒸汽通过显影液蒸汽提供装置160进入工艺腔室的第二区域，再通过显影液蒸汽分布器170发出，向基板121流动。在管道181外壁设置隔热层182，隔热层182包裹在管道181外壁上，并且隔热层182和管道181外壁之间留有空隙，在空隙中设置若干个第二加热件183，优选地，沿管道181外壁均匀设置若干个第二加热件183，控制第二加热件183的温度不低于显影液蒸汽的温度。如此，减少了显影液蒸汽在传输路径上的损失，以便于显影工艺更好地进行。当然，第二加热件183温度的控制可通过设置在工艺腔室外110部的第一控制器进行控制，若干个第二加热件183共同连接至同一个第一控制器，通过预设温度对第二加热件183进行控制，进而对管道181外壁的温度进行控制，加热温度可根据显影液的组成合理调节。

在一实施例中，显影液蒸汽提供装置160连接至第二控制器，第二控制器用于控制显影液蒸汽提供装置160的加热温度及加热时间。

具体地，显影液蒸汽提供装置160连接至第二控制器，第二控制器设置于工艺腔室410外部，用于控制显影液蒸汽提供装置160的加热温度及加热时间，优选地，第二控制器通过程序控制加热装置182的开关来控制加热时间，可根据光刻胶的厚度以及显影液浓度合理调节加热温度及加热时间，可以理解的是，第二控制器可以与第一控制器为同一个控制器。

根据本发明的另一个方面，提供一种显影方法，包括如下步骤：

s510：提供具有光刻胶的待显影基板。

光刻胶可以使用本领域的常规方法进行设置，例如采用涂布的方式将光刻胶设置于基板上，然后进行软烘烤后将载有光刻胶的基板送入工艺腔室。具体制备的方式方法，可以根据本领域的普通技术人员的需求进行调整，本发明对此不做具体限定。

s520：对所述待显影基板进行冷却。

具体地，打开冷却装置对基板进行降温，进而对光刻胶进行冷却，使得光刻胶表面具不高于该显影装置中显影液的蒸发温度。优选地，打开冷却装置对基板进行降温的步骤先于显影步骤。

s530：向工艺腔室内提供显影液蒸汽，所述显影液蒸汽在冷却后的待显影基板具有光刻胶的表面液化，进而对所述光刻胶进行显影。

在显影液蒸汽到达光刻胶表面前，通过冷却装置赋予光刻胶表面较低的温度，此后控制显影液蒸汽从显影液蒸汽出口部发出，显影液到达光刻胶表面后即可冷却液化成纳米尺寸的液滴，进而与光刻胶反应。

在一实施例中，本方案所提供的显影方法包括多次对所述光刻胶进行显影的步骤，在多次对所述光刻胶进行显影的步骤中，包括前次显影步骤和后次显影步骤，在所述后次显影步骤前，将所述基板上残留的显影液清除。

具体地，显影过程可为一次，也可为间断的多次显影，具体次数可根据光刻胶膜厚以及显影液浓度的大小进行合理设置。前次显影结束后，停止显影液蒸汽的供给，此时基板上对应位置存在多余的显影液，可通过高压水枪或风刀将基板表面的显影液清除，再打开显影液蒸汽提供装置提供显影液蒸汽，进行后次显影，如此，将基板上残留的大滴的显影液去除，再次提供显影液蒸汽对光刻胶进行显影，可以有效控制光刻胶表面显影液液滴尺寸不会过大，有利于提高显影的均匀性和精确性。

本发明通过显影液蒸汽提供装置向工艺腔室内提供显影液蒸汽，并在冷却装置的作用下对设置有光刻胶的基板进行冷却降温，使显影液蒸汽在待反应的光刻胶表面液化为纳米尺寸的液滴，一方面可以提高显影均匀性，另一方面可以节省曝光步骤，节省工艺成本的同时还提高了生产效率。当然，根据实际需要，也可以不省去曝光步骤。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。