專利名稱：大幅面光刻膠玻璃板曝光后自動噴淋顯影裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)涉及一種大幅面光刻膠玻璃板曝光后自動噴淋顯影裝 置及方法，屬于激光全息制版技術(shù)、激光精細(xì)加工和精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
全息光刻膠玻璃板顯影是激光全息母版制作過程中一個(gè)必己不 可少的重要后道工序，顯影工藝技術(shù)的好壞將直接影響激光全息母版 的質(zhì)量，從而進(jìn)一步影響激光全息制品的質(zhì)量。傳統(tǒng)的全息光刻膠板
顯影大都采用人工水平浸液的方法，這種方法適用于約300x300mm2 以下小幅面的光刻膠玻璃板的顯影，其制作出來的激光全息母版主要 用于全息標(biāo)貼等窄幅激光制品的制作。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，激光全 息技術(shù)的應(yīng)用趨勢也不斷地向高端市場發(fā)展，尤其在防偽、包裝和裝 飾領(lǐng)域，逐漸從窄幅向技術(shù)含量更高、防偽性能更強(qiáng)的無拼縫大幅面 (最大約達(dá)lxlm2)方向發(fā)展。由于幅面大，采用傳統(tǒng)水平浸顯的方 法邊緣和中心部位會造成較大的浸液時(shí)間差值，及人為操作帶來的時(shí) 間、平穩(wěn)性等多方面的誤差，從而導(dǎo)致整個(gè)版面顯影深度不均勻和重 復(fù)性差，進(jìn)而影響全息母版質(zhì)量。若采用垂直津液的方法顯影，那么 對于如此大幅面的光刻膠玻璃板，起始入液點(diǎn)和最終入液點(diǎn)之間會存
在較大的時(shí)間差，同樣存在著如上所述的問題。
目前印刷行業(yè)的ps版顯影采用全自動顯影機(jī)，它與全息光刻膠 玻璃板顯影在特性上有三大的區(qū)別1. ps板是軟性的材質(zhì)，它可以 通過滾輪作用呈曲面?zhèn)魉?；而全息光刻膠玻璃板是易碎材料，不可彎 曲；2. ps板采用潛浸式的顯影方式，其表面可以用毛刷一邊顯影一 邊刷洗；而全息光刻膠玻璃板表面不能碰觸；3. ps板顯影時(shí)間長， 對時(shí)間誤差不敏感；而全息光刻膠玻璃板的顯影時(shí)間相當(dāng)短，時(shí)間差 值對刻槽會產(chǎn)生很大的影響。印刷行業(yè)的這種ps版全自動顯影方法 和裝置不適合本專利涉及的全息大幅面光刻膠玻璃板的顯影。目前， 全息大幅面光刻膠玻璃板的顯影方法和裝置尚無相關(guān)的資料報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對全息大幅面光刻膠玻璃板曝光后的顯影工藝，是要克 服人工顯影方法存在的時(shí)間、平穩(wěn)性誤差導(dǎo)致的顯影深度不均勻和 重復(fù)性差等不足之處和缺陷，提供一種顯影工藝穩(wěn)定易控制、適合全 息大幅面光刻膠玻璃板顯影的裝置及方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是大幅面光刻膠玻璃板曝光后自動噴淋顯影 裝置，包括控制系統(tǒng)、加熱恒溫系統(tǒng)、循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)、光刻膠玻 璃板自動傳輸系統(tǒng)和風(fēng)干系統(tǒng)；所述的控制系統(tǒng)用于加熱恒溫系統(tǒng)、
循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)、自動傳輸系統(tǒng)和風(fēng)干系統(tǒng)的控制，包括電源總開 關(guān)、電加熱器電源開關(guān)、溫度控制數(shù)顯調(diào)節(jié)儀、自動傳輸系統(tǒng)觸發(fā)開
關(guān)、光電定位開關(guān)、磁力泵開關(guān)、計(jì)時(shí)器、渦流風(fēng)機(jī)電源開關(guān)；所述
的加熱恒溫系統(tǒng)由電加熱器、熱傳感器、溫度控制數(shù)顯調(diào)節(jié)儀、液位 探測儀組成，溫度控制數(shù)顯調(diào)節(jié)儀設(shè)定顯影溫度，電加熱器加熱循環(huán) 過濾噴淋系統(tǒng)中的藥液儲放槽，熱傳感器探測頭和第一液位探測儀置 于循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)中的藥液儲放槽內(nèi)；所述的循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)包 括藥液儲放槽、管道、連接到藥液儲放槽的第一磁力泵和連接到去離 子水儲放槽的第二磁力泵、連接第一磁力泵和第二磁力泵輸出口的第 一鴨嘴噴淋頭和第二鴨嘴噴淋頭、控制第一磁力泵和第二磁力泵工作 時(shí)間的第一計(jì)時(shí)器和第二計(jì)時(shí)器；所述的光刻膠玻璃板自動傳輸系統(tǒng) 包括驅(qū)動電機(jī)、減速齒輪箱、輥軸、傳輸皮帶和觸發(fā)開關(guān)，所述的 減速齒輪箱輸出軸上置有一輥軸，所述的傳輸皮帶安裝在輥軸上，裝 有光刻膠玻璃板托盤置于傳輸皮帶上，所述的驅(qū)動電機(jī)和控制系統(tǒng)面 板上的觸發(fā)開關(guān)相連接，控制系統(tǒng)啟動驅(qū)動電機(jī)，驅(qū)動傳輸皮帶運(yùn)動； 光電定位開關(guān)安裝在顯影裝置的機(jī)架上，當(dāng)測得托盤上的定位信號標(biāo) 志后，傳輸皮帶停止運(yùn)動；所述的風(fēng)干系統(tǒng)由渦流風(fēng)機(jī)、風(fēng)刀組成， 風(fēng)刀由氣管連接到渦流風(fēng)機(jī)上，渦流風(fēng)機(jī)配有空氣過濾凈化裝置。 大幅面光刻膠玻璃板曝光后自動噴淋顯影方法，其步驟為
1. 在控制系統(tǒng)上設(shè)定顯影參數(shù)藥液溫度、顯影藥液噴淋時(shí)間和去 離子水噴淋沖洗時(shí)間；
2. 將曝過光的大幅面光刻膠玻璃板置于托盤上，放進(jìn)送料臺和傳輸 皮帶交接處；
3. 控制系統(tǒng)控制加熱恒溫系統(tǒng)使藥液溫度達(dá)到設(shè)定值并保持恒溫；
4. 控制系統(tǒng)啟動自動傳輸系統(tǒng)，使傳輸帶勻速傳動，傳輸帶傳動方 向與水平面形成IO度的傾角，將大幅面光刻膠板送進(jìn)顯影槽體機(jī) 架；
5. 由控制系統(tǒng)觸發(fā)循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)，使藥液在管道內(nèi)快速流動， 并從順光刻膠玻璃板傾斜方向組成的兩排多個(gè)鴨嘴噴淋頭處噴 出，形成前后兩層水幕，開始自動噴淋顯影；計(jì)時(shí)器同時(shí)開始計(jì) 時(shí)，待達(dá)到設(shè)定值，循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)自動停止運(yùn)轉(zhuǎn)，結(jié)束藥液 噴淋；
6. 由控制系統(tǒng)觸發(fā)另一沖洗循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)，使去離子水經(jīng)管道 從鴨嘴噴淋頭處噴出，清洗光刻膠玻璃板表面滯留的藥液；計(jì)時(shí) 器同時(shí)開始計(jì)時(shí)，待達(dá)到設(shè)定值，停止噴水；
7. 控制系統(tǒng)啟動自動傳輸系統(tǒng)，將大幅面光刻膠玻璃板緩慢送至風(fēng) 干系統(tǒng)；風(fēng)刀與光刻膠板呈30度夾角，通過風(fēng)刀作用，吹干大幅 面光刻膠玻璃板表面的水體，再傳送到接物臺，完成顯影。
本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明采用自動噴淋和自風(fēng)干等控制系統(tǒng)及固定的機(jī)械顯影裝 置，解決了大幅面光刻膠玻璃板曝光后的自動噴淋顯影，克服了人為 操作顯影帶來的時(shí)間、平穩(wěn)性誤差導(dǎo)致顯影深度不均勻和重復(fù)性差等 不足之處和缺陷。保證大幅面光刻膠玻璃板曝光后顯影工藝的穩(wěn)定可 控性。
圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意框圖； 圖2是機(jī)械顯影裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
由圖1-2所示，本發(fā)明的大幅面光刻膠玻璃板曝光后自動噴淋顯 影裝置包括包括控制系統(tǒng)l、加熱恒溫系統(tǒng)2、循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)
3、光刻膠玻璃板自動傳輸系統(tǒng)4和風(fēng)干系統(tǒng)5;
所述的控制系統(tǒng)l包括電源總開關(guān)、電加熱器電源開關(guān)、溫度控
制數(shù)顯調(diào)節(jié)儀7、自動傳輸系統(tǒng)觸發(fā)開關(guān)、定位光電開關(guān)、第一磁力 泵10和第二磁力泵14開關(guān)、第一計(jì)時(shí)器13和第二計(jì)時(shí)器17、渦流 風(fēng)機(jī)24電源開關(guān)。用于加熱恒溫系統(tǒng)2、循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)3、自動 傳輸系統(tǒng)4和風(fēng)干系統(tǒng)5的控制；
所述的加熱恒溫系統(tǒng)2由電加熱器6、熱傳感器8、溫度控制數(shù) 顯調(diào)節(jié)儀7、第一液位探測儀9組成，溫度控制數(shù)顯調(diào)節(jié)儀7設(shè)定顯 影溫度，電加熱器6加熱循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)3中的藥液儲放槽11， 熱傳感器8探測頭和第一液位探測儀9置于循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)3中的 藥液儲放槽ll內(nèi)，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值后，電加熱器6保持在恒溫狀 態(tài)，當(dāng)?shù)谝灰何惶綔y儀9測得液面低于一定值后，停止電加熱器6加 熱，保證加熱恒溫系統(tǒng)2的安全性。
所述的循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)3包括藥液儲放槽11、第一液位探測 儀9、第二液位探測儀27、第一磁力泵IO、第二磁力泵14、管道、
第一鴨嘴噴淋頭12、第二鴨嘴噴淋頭16、第一計(jì)時(shí)器13、第二計(jì)時(shí) 器17、去離子水儲放槽15;藥液儲放槽11和第一磁力泵10連接， 第二磁力泵14和去離子水儲放槽15連接、第一磁力泵10和第一鴨 嘴噴淋頭12連接，第二磁力泵14輸出口和第二鴨嘴噴淋頭16連接， 第一磁力泵10和第二磁力泵14分別和第一計(jì)時(shí)器13和第二計(jì)時(shí)器 17相連接，控制第一磁力泵10和第二磁力泵14工作時(shí)間，第二液 位探測儀27置于清水儲放槽15內(nèi)，當(dāng)?shù)诙何惶綔y儀27測得清水 儲放槽15的液面低于一定值后，停止第二磁力泵14工作，保證循環(huán) 過濾噴淋系統(tǒng)3的安全性；藥液儲放槽ll帶有自循環(huán)系統(tǒng)，保證槽 內(nèi)溫度的均勻性，當(dāng)?shù)谝灰何惶綔y儀9測得藥液儲放槽11的液面低 于一定值后，停止磁力泵10工作，保證循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)3的安全 性；
所述的光刻膠玻璃板自動傳輸系統(tǒng)4包括驅(qū)動電機(jī)18、減速齒 輪箱19、輥軸20、傳輸皮帶21和光電定位開關(guān)、送料臺28，所述 的減速齒輪箱19輸出軸上置有一輥軸20，所述的傳輸皮帶21安裝 在輥軸20上，送料臺28緊挨著傳輸皮帶21，裝有光刻膠玻璃板托 盤22置于送料臺28和傳輸皮帶21交接處，所述的驅(qū)動電機(jī)18和控 制系統(tǒng)1面板上的觸發(fā)開關(guān)相連接，控制系統(tǒng)1啟動驅(qū)動電機(jī)18， 驅(qū)動傳輸皮帶21運(yùn)動。所述的減速齒輪箱19輸出軸上置有一輥軸 20，所述的傳輸皮帶21安裝在輥軸20上，裝有光刻膠玻璃板23的 托盤22上裝有定位信號標(biāo)志，所述的驅(qū)動電機(jī)18和控制系統(tǒng)1面板
上的觸發(fā)開關(guān)相連接，控制系統(tǒng)1啟動驅(qū)動電機(jī)18，驅(qū)動傳輸皮帶 21運(yùn)動；光電定位開關(guān)安裝在顯影裝置的槽體機(jī)架30上，當(dāng)測得托 盤22上的定位信號標(biāo)志后，停止傳輸皮帶21運(yùn)動；
所述的風(fēng)干系統(tǒng)5由渦流風(fēng)機(jī)24、風(fēng)刀25組成，風(fēng)刀25由氣 管連接到渦流風(fēng)機(jī)24上，渦流風(fēng)機(jī)24配有空氣過濾凈化裝置26。
其自動噴淋顯影的方法的具體步驟為-
(1) 控制系統(tǒng)1上設(shè)定和輸入顯影參數(shù)藥液溫度、顯影藥液噴淋 時(shí)間和去離子水噴淋沖洗時(shí)間；
(2) 將已曝光的大幅面光刻膠玻璃板23置于托盤22上，放進(jìn)送料 臺28和傳輸皮帶21交接處；
(3) 控制系統(tǒng)1控制加熱恒溫系統(tǒng)3使藥液溫度達(dá)到設(shè)定值并保持 恒溫；
(4) 控制系統(tǒng)1啟動自動傳輸系統(tǒng)4，使傳輸皮帶21勻速傳動，傳 輸帶21傳動方向與水平面形成10度的傾角，將大幅面光刻膠 板23送進(jìn)顯影槽體機(jī)架30，并與水平面形成30度左右的傾角；
(5) 由控制系統(tǒng)1觸發(fā)循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)3，使藥液在管道內(nèi)快速 流動，并從順光刻膠玻璃板23傾斜方向組成的兩排多個(gè)鴨嘴噴 淋頭12處噴出，形成前后兩層水幕，開始自動噴淋顯影；計(jì)時(shí) 器13同時(shí)開始計(jì)時(shí)，待達(dá)到設(shè)定值，循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)3自動 停止運(yùn)轉(zhuǎn)，結(jié)束藥液噴淋；
(6) 由控制系統(tǒng)1觸發(fā)另一沖洗循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)3，使去離子水
經(jīng)管道從鴨嘴噴淋頭16處噴出，清洗光刻膠玻璃板23表面滯 留的藥液；計(jì)時(shí)器17同時(shí)開始計(jì)時(shí)，待達(dá)到設(shè)定值，停止噴水； (7)控制系統(tǒng)1啟動自動傳輸系統(tǒng)4，將大幅面光刻膠玻璃板23緩 慢送至風(fēng)干系統(tǒng)5;風(fēng)力與光刻膠玻璃板23呈30度夾角，通 過風(fēng)刀25作用，吹干大幅面光刻膠玻璃板23表面的水體，再 傳送到接物臺29，完成顯影。
權(quán)利要求
1.一種大幅面光刻膠玻璃板曝光后自動噴淋顯影裝置，包括控制系統(tǒng)、加熱恒溫系統(tǒng)、循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)、光刻膠玻璃板自動傳輸系統(tǒng)和風(fēng)干系統(tǒng)；所述的控制系統(tǒng)用于加熱恒溫系統(tǒng)、循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)、自動傳輸系統(tǒng)和風(fēng)干系統(tǒng)的控制，包括電源總開關(guān)、電加熱器電源開關(guān)、溫度控制數(shù)顯調(diào)節(jié)儀、自動傳輸系統(tǒng)觸發(fā)開關(guān)、光電定位開關(guān)、磁力泵開關(guān)、計(jì)時(shí)器、渦流風(fēng)機(jī)電源開關(guān)；所述的加熱恒溫系統(tǒng)由電加熱器、熱傳感器、溫度控制數(shù)顯調(diào)節(jié)儀、液位探測儀組成，溫度控制數(shù)顯調(diào)節(jié)儀設(shè)定顯影溫度，電加熱器加熱循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)中的藥液儲放槽，熱傳感器探測頭和第一液位探測儀置于循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)中的藥液儲放槽內(nèi)；所述的循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)包括藥液儲放槽、管道、連接到藥液儲放槽的第一磁力泵和連接到去離子水儲放槽的第二磁力泵、連接第一磁力泵和第二磁力泵輸出口的第一鴨嘴噴淋頭和第二鴨嘴噴淋頭、控制第一磁力泵和第二磁力泵工作時(shí)間的第一計(jì)時(shí)器和第二計(jì)時(shí)器；所述的光刻膠玻璃板自動傳輸系統(tǒng)包括驅(qū)動電機(jī)、減速齒輪箱、輥軸、傳輸皮帶和光電定位開關(guān)、送料接物臺，所述的減速齒輪箱輸出軸上置有一輥軸，所述的傳輸皮帶安裝在輥軸上，送料臺和接物臺緊挨著傳輸皮帶，裝有光刻膠玻璃板托盤置于送料臺和傳輸皮帶交接處，托盤上裝有定位信號標(biāo)志，所述的驅(qū)動電機(jī)和控制系統(tǒng)面板上的觸發(fā)開關(guān)相連接，控制系統(tǒng)啟動驅(qū)動電機(jī)，驅(qū)動傳輸皮帶運(yùn)動；光電定位開關(guān)安裝在顯影裝置的機(jī)架上，當(dāng)測得托盤上的定位信號標(biāo)志后，傳輸皮帶停止運(yùn)動；所述的風(fēng)干系統(tǒng)由渦流風(fēng)機(jī)、風(fēng)刀組成，風(fēng)刀由氣管連接到渦流風(fēng)機(jī)上，渦流風(fēng)機(jī)配有空氣過濾凈化裝置。
2. —種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的大幅面光刻膠玻璃板曝光后自動噴淋 顯影裝置的自動噴淋顯影方法，其步驟為(1) 在控制系統(tǒng)上設(shè)定顯影參數(shù)藥液溫度、顯影藥液噴淋時(shí)間和 去離子水噴淋沖洗時(shí)間；(2) 將曝過光的大幅面光刻膠玻璃板置于托盤上，放進(jìn)送料臺和傳 輸皮帶交接處；(3 )控制系統(tǒng)控制加熱恒溫系統(tǒng)使藥液溫度達(dá)到設(shè)定值并保持恒溫；(4) 控制系統(tǒng)啟動自動傳輸系統(tǒng)，使傳輸帶勻速傳動，傳輸帶傳動 方向與水平面形成io度的傾角，將大幅面光刻膠板送進(jìn)顯影槽體機(jī)架；(5) 由控制系統(tǒng)觸發(fā)循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)，使藥液在管道內(nèi)快速流動， 并從順光刻膠玻璃板傾斜方向組成的兩排多個(gè)鴨嘴噴淋頭處噴 出，形成前后兩層水幕，開始自動噴淋顯影；計(jì)時(shí)器同時(shí)開始計(jì) 時(shí)，待達(dá)到設(shè)定值，循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)自動停止運(yùn)轉(zhuǎn)，結(jié)束藥液 噴淋；(6) 由控制系統(tǒng)觸發(fā)另一沖洗循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)，使去離子水經(jīng)管 道從鴨嘴噴淋頭處噴出，清洗光刻膠玻璃板表面滯留的藥液；計(jì) 時(shí)器同時(shí)開始計(jì)時(shí)，待達(dá)到設(shè)定值，停止噴水；(7) 控制系統(tǒng)啟動自動傳輸系統(tǒng)，將大幅面光刻膠玻璃板緩慢送至 風(fēng)干系統(tǒng)；風(fēng)刀與光刻膠板呈30度夾角，通過風(fēng)刀作用，吹干大幅面光刻膠玻璃板表面的水體，再傳送到接物臺，完成顯影。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大幅面光刻膠玻璃板曝光后自動噴淋顯影的裝置及方法，裝置包括控制系統(tǒng)、加熱恒溫系統(tǒng)、循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)、光刻膠玻璃板自動傳輸系統(tǒng)和風(fēng)干系統(tǒng)；方法為在控制系統(tǒng)上設(shè)定和輸入顯影參數(shù)，控制加熱系統(tǒng)待藥液溫度達(dá)到設(shè)定值，自動傳輸系統(tǒng)將光刻膠板送進(jìn)顯影槽體，觸發(fā)循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)，使藥液從噴淋頭處噴出，實(shí)現(xiàn)自動噴淋顯影，顯影結(jié)束，由另一循環(huán)過濾噴淋系統(tǒng)，獲得去離子水，清洗光刻膠玻璃板表面滯留的藥液；實(shí)現(xiàn)水洗；通過自動傳輸系統(tǒng)將光刻膠玻璃板送至風(fēng)干區(qū)，吹干光刻膠玻璃板表面的水體，完成顯影。本發(fā)明克服了人為操作顯影帶來的時(shí)間、平穩(wěn)性誤差導(dǎo)致顯影深度不均勻和重復(fù)性差等不足之處和缺陷。
文檔編號G03F7/30GK101369105SQ20081020111
公開日2009年2月18日 申請日期2008年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日
發(fā)明者姜兆華, 偉 張 申請人:上海市激光技術(shù)研究所