专利名称：大幅面光刻胶玻璃板曝光后自动喷淋显影装置及方法
技术领域：
本发明设涉及一种大幅面光刻胶玻璃板曝光后自动喷淋显影装 置及方法，属于激光全息制版技术、激光精细加工和精细化工技术领 域。
背景技术：
全息光刻胶玻璃板显影是激光全息母版制作过程中一个必己不 可少的重要后道工序，显影工艺技术的好坏将直接影响激光全息母版 的质量，从而进一步影响激光全息制品的质量。传统的全息光刻胶板
显影大都采用人工水平浸液的方法，这种方法适用于约300x300mm2 以下小幅面的光刻胶玻璃板的显影，其制作出来的激光全息母版主要 用于全息标贴等窄幅激光制品的制作。随着经济的快速发展，激光全 息技术的应用趋势也不断地向高端市场发展，尤其在防伪、包装和装 饰领域，逐渐从窄幅向技术含量更高、防伪性能更强的无拼缝大幅面 (最大约达lxlm2)方向发展。由于幅面大，采用传统水平浸显的方 法边缘和中心部位会造成较大的浸液时间差值，及人为操作带来的时 间、平稳性等多方面的误差，从而导致整个版面显影深度不均匀和重 复性差，进而影响全息母版质量。若采用垂直津液的方法显影，那么 对于如此大幅面的光刻胶玻璃板，起始入液点和最终入液点之间会存
在较大的时间差，同样存在着如上所述的问题。
目前印刷行业的ps版显影采用全自动显影机，它与全息光刻胶 玻璃板显影在特性上有三大的区别1. ps板是软性的材质，它可以 通过滚轮作用呈曲面传送；而全息光刻胶玻璃板是易碎材料，不可弯 曲；2. ps板采用潜浸式的显影方式，其表面可以用毛刷一边显影一 边刷洗；而全息光刻胶玻璃板表面不能碰触；3. ps板显影时间长， 对时间误差不敏感；而全息光刻胶玻璃板的显影时间相当短，时间差 值对刻槽会产生很大的影响。印刷行业的这种ps版全自动显影方法 和装置不适合本专利涉及的全息大幅面光刻胶玻璃板的显影。目前， 全息大幅面光刻胶玻璃板的显影方法和装置尚无相关的资料报道。
发明内容
本发明针对全息大幅面光刻胶玻璃板曝光后的显影工艺，是要克 服人工显影方法存在的时间、平稳性误差导致的显影深度不均匀和 重复性差等不足之处和缺陷，提供一种显影工艺稳定易控制、适合全 息大幅面光刻胶玻璃板显影的装置及方法。
本发明的技术方案是大幅面光刻胶玻璃板曝光后自动喷淋显影 装置，包括控制系统、加热恒温系统、循环过滤喷淋系统、光刻胶玻 璃板自动传输系统和风干系统；所述的控制系统用于加热恒温系统、
循环过滤喷淋系统、自动传输系统和风干系统的控制，包括电源总开 关、电加热器电源开关、温度控制数显调节仪、自动传输系统触发开
关、光电定位开关、磁力泵开关、计时器、涡流风机电源开关；所述
的加热恒温系统由电加热器、热传感器、温度控制数显调节仪、液位 探测仪组成，温度控制数显调节仪设定显影温度，电加热器加热循环 过滤喷淋系统中的药液储放槽，热传感器探测头和第一液位探测仪置 于循环过滤喷淋系统中的药液储放槽内；所述的循环过滤喷淋系统包 括药液储放槽、管道、连接到药液储放槽的第一磁力泵和连接到去离 子水储放槽的第二磁力泵、连接第一磁力泵和第二磁力泵输出口的第 一鸭嘴喷淋头和第二鸭嘴喷淋头、控制第一磁力泵和第二磁力泵工作 时间的第一计时器和第二计时器；所述的光刻胶玻璃板自动传输系统 包括驱动电机、减速齿轮箱、辊轴、传输皮带和触发开关，所述的 减速齿轮箱输出轴上置有一辊轴，所述的传输皮带安装在辊轴上，装 有光刻胶玻璃板托盘置于传输皮带上，所述的驱动电机和控制系统面 板上的触发开关相连接，控制系统启动驱动电机，驱动传输皮带运动； 光电定位开关安装在显影装置的机架上，当测得托盘上的定位信号标 志后，传输皮带停止运动；所述的风干系统由涡流风机、风刀组成， 风刀由气管连接到涡流风机上，涡流风机配有空气过滤净化装置。 大幅面光刻胶玻璃板曝光后自动喷淋显影方法，其步骤为
1. 在控制系统上设定显影参数药液温度、显影药液喷淋时间和去 离子水喷淋冲洗时间；
2. 将曝过光的大幅面光刻胶玻璃板置于托盘上，放进送料台和传输 皮带交接处；
3. 控制系统控制加热恒温系统使药液温度达到设定值并保持恒温；
4. 控制系统启动自动传输系统，使传输带匀速传动，传输带传动方 向与水平面形成IO度的倾角，将大幅面光刻胶板送进显影槽体机 架；
5. 由控制系统触发循环过滤喷淋系统，使药液在管道内快速流动， 并从顺光刻胶玻璃板倾斜方向组成的两排多个鸭嘴喷淋头处喷 出，形成前后两层水幕，开始自动喷淋显影；计时器同时开始计 时，待达到设定值，循环过滤喷淋系统自动停止运转，结束药液 喷淋；
6. 由控制系统触发另一冲洗循环过滤喷淋系统，使去离子水经管道 从鸭嘴喷淋头处喷出，清洗光刻胶玻璃板表面滞留的药液；计时 器同时开始计时，待达到设定值，停止喷水；
7. 控制系统启动自动传输系统，将大幅面光刻胶玻璃板缓慢送至风 干系统；风刀与光刻胶板呈30度夹角，通过风刀作用，吹干大幅 面光刻胶玻璃板表面的水体，再传送到接物台，完成显影。
本发明的有益效果是
本发明采用自动喷淋和自风干等控制系统及固定的机械显影装 置，解决了大幅面光刻胶玻璃板曝光后的自动喷淋显影，克服了人为 操作显影带来的时间、平稳性误差导致显影深度不均匀和重复性差等 不足之处和缺陷。保证大幅面光刻胶玻璃板曝光后显影工艺的稳定可 控性。
图l是本发明的结构示意框图； 图2是机械显影装置结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
由图1-2所示，本发明的大幅面光刻胶玻璃板曝光后自动喷淋显 影装置包括包括控制系统l、加热恒温系统2、循环过滤喷淋系统
3、光刻胶玻璃板自动传输系统4和风干系统5;
所述的控制系统l包括电源总开关、电加热器电源开关、温度控
制数显调节仪7、自动传输系统触发开关、定位光电开关、第一磁力 泵10和第二磁力泵14开关、第一计时器13和第二计时器17、涡流 风机24电源开关。用于加热恒温系统2、循环过滤喷淋系统3、自动 传输系统4和风干系统5的控制；
所述的加热恒温系统2由电加热器6、热传感器8、温度控制数 显调节仪7、第一液位探测仪9组成，温度控制数显调节仪7设定显 影温度，电加热器6加热循环过滤喷淋系统3中的药液储放槽11， 热传感器8探测头和第一液位探测仪9置于循环过滤喷淋系统3中的 药液储放槽ll内，当温度达到设定值后，电加热器6保持在恒温状 态，当第一液位探测仪9测得液面低于一定值后，停止电加热器6加 热，保证加热恒温系统2的安全性。
所述的循环过滤喷淋系统3包括药液储放槽11、第一液位探测 仪9、第二液位探测仪27、第一磁力泵IO、第二磁力泵14、管道、
第一鸭嘴喷淋头12、第二鸭嘴喷淋头16、第一计时器13、第二计时 器17、去离子水储放槽15;药液储放槽11和第一磁力泵10连接， 第二磁力泵14和去离子水储放槽15连接、第一磁力泵10和第一鸭 嘴喷淋头12连接，第二磁力泵14输出口和第二鸭嘴喷淋头16连接， 第一磁力泵10和第二磁力泵14分别和第一计时器13和第二计时器 17相连接，控制第一磁力泵10和第二磁力泵14工作时间，第二液 位探测仪27置于清水储放槽15内，当第二液位探测仪27测得清水 储放槽15的液面低于一定值后，停止第二磁力泵14工作，保证循环 过滤喷淋系统3的安全性；药液储放槽ll带有自循环系统，保证槽 内温度的均匀性，当第一液位探测仪9测得药液储放槽11的液面低 于一定值后，停止磁力泵10工作，保证循环过滤喷淋系统3的安全 性；
所述的光刻胶玻璃板自动传输系统4包括驱动电机18、减速齿 轮箱19、辊轴20、传输皮带21和光电定位开关、送料台28，所述 的减速齿轮箱19输出轴上置有一辊轴20，所述的传输皮带21安装 在辊轴20上，送料台28紧挨着传输皮带21，装有光刻胶玻璃板托 盘22置于送料台28和传输皮带21交接处，所述的驱动电机18和控 制系统1面板上的触发开关相连接，控制系统1启动驱动电机18， 驱动传输皮带21运动。所述的减速齿轮箱19输出轴上置有一辊轴 20，所述的传输皮带21安装在辊轴20上，装有光刻胶玻璃板23的 托盘22上装有定位信号标志，所述的驱动电机18和控制系统1面板
上的触发开关相连接，控制系统1启动驱动电机18，驱动传输皮带 21运动；光电定位开关安装在显影装置的槽体机架30上，当测得托 盘22上的定位信号标志后，停止传输皮带21运动；
所述的风干系统5由涡流风机24、风刀25组成，风刀25由气 管连接到涡流风机24上，涡流风机24配有空气过滤净化装置26。
其自动喷淋显影的方法的具体步骤为-
(1) 控制系统1上设定和输入显影参数药液温度、显影药液喷淋 时间和去离子水喷淋冲洗时间；
(2) 将已曝光的大幅面光刻胶玻璃板23置于托盘22上，放进送料 台28和传输皮带21交接处；
(3) 控制系统1控制加热恒温系统3使药液温度达到设定值并保持 恒温；
(4) 控制系统1启动自动传输系统4，使传输皮带21匀速传动，传 输带21传动方向与水平面形成10度的倾角，将大幅面光刻胶 板23送进显影槽体机架30，并与水平面形成30度左右的倾角；
(5) 由控制系统1触发循环过滤喷淋系统3，使药液在管道内快速 流动，并从顺光刻胶玻璃板23倾斜方向组成的两排多个鸭嘴喷 淋头12处喷出，形成前后两层水幕，开始自动喷淋显影；计时 器13同时开始计时，待达到设定值，循环过滤喷淋系统3自动 停止运转，结束药液喷淋；
(6) 由控制系统1触发另一冲洗循环过滤喷淋系统3，使去离子水
经管道从鸭嘴喷淋头16处喷出，清洗光刻胶玻璃板23表面滞 留的药液；计时器17同时开始计时，待达到设定值，停止喷水； (7)控制系统1启动自动传输系统4，将大幅面光刻胶玻璃板23缓 慢送至风干系统5;风力与光刻胶玻璃板23呈30度夹角，通 过风刀25作用，吹干大幅面光刻胶玻璃板23表面的水体，再 传送到接物台29，完成显影。
权利要求
1.一种大幅面光刻胶玻璃板曝光后自动喷淋显影装置，包括控制系统、加热恒温系统、循环过滤喷淋系统、光刻胶玻璃板自动传输系统和风干系统；所述的控制系统用于加热恒温系统、循环过滤喷淋系统、自动传输系统和风干系统的控制，包括电源总开关、电加热器电源开关、温度控制数显调节仪、自动传输系统触发开关、光电定位开关、磁力泵开关、计时器、涡流风机电源开关；所述的加热恒温系统由电加热器、热传感器、温度控制数显调节仪、液位探测仪组成，温度控制数显调节仪设定显影温度，电加热器加热循环过滤喷淋系统中的药液储放槽，热传感器探测头和第一液位探测仪置于循环过滤喷淋系统中的药液储放槽内；所述的循环过滤喷淋系统包括药液储放槽、管道、连接到药液储放槽的第一磁力泵和连接到去离子水储放槽的第二磁力泵、连接第一磁力泵和第二磁力泵输出口的第一鸭嘴喷淋头和第二鸭嘴喷淋头、控制第一磁力泵和第二磁力泵工作时间的第一计时器和第二计时器；所述的光刻胶玻璃板自动传输系统包括驱动电机、减速齿轮箱、辊轴、传输皮带和光电定位开关、送料接物台，所述的减速齿轮箱输出轴上置有一辊轴，所述的传输皮带安装在辊轴上，送料台和接物台紧挨着传输皮带，装有光刻胶玻璃板托盘置于送料台和传输皮带交接处，托盘上装有定位信号标志，所述的驱动电机和控制系统面板上的触发开关相连接，控制系统启动驱动电机，驱动传输皮带运动；光电定位开关安装在显影装置的机架上，当测得托盘上的定位信号标志后，传输皮带停止运动；所述的风干系统由涡流风机、风刀组成，风刀由气管连接到涡流风机上，涡流风机配有空气过滤净化装置。
2. —种应用权利要求1所述的大幅面光刻胶玻璃板曝光后自动喷淋 显影装置的自动喷淋显影方法，其步骤为(1) 在控制系统上设定显影参数药液温度、显影药液喷淋时间和 去离子水喷淋冲洗时间；(2) 将曝过光的大幅面光刻胶玻璃板置于托盘上，放进送料台和传 输皮带交接处；(3 )控制系统控制加热恒温系统使药液温度达到设定值并保持恒温；(4) 控制系统启动自动传输系统，使传输带匀速传动，传输带传动 方向与水平面形成io度的倾角，将大幅面光刻胶板送进显影槽体机架；(5) 由控制系统触发循环过滤喷淋系统，使药液在管道内快速流动， 并从顺光刻胶玻璃板倾斜方向组成的两排多个鸭嘴喷淋头处喷 出，形成前后两层水幕，开始自动喷淋显影；计时器同时开始计 时，待达到设定值，循环过滤喷淋系统自动停止运转，结束药液 喷淋；(6) 由控制系统触发另一冲洗循环过滤喷淋系统，使去离子水经管 道从鸭嘴喷淋头处喷出，清洗光刻胶玻璃板表面滞留的药液；计 时器同时开始计时，待达到设定值，停止喷水；(7) 控制系统启动自动传输系统，将大幅面光刻胶玻璃板缓慢送至 风干系统；风刀与光刻胶板呈30度夹角，通过风刀作用，吹干大幅面光刻胶玻璃板表面的水体，再传送到接物台，完成显影。
全文摘要
本发明公开了一种大幅面光刻胶玻璃板曝光后自动喷淋显影的装置及方法，装置包括控制系统、加热恒温系统、循环过滤喷淋系统、光刻胶玻璃板自动传输系统和风干系统；方法为在控制系统上设定和输入显影参数，控制加热系统待药液温度达到设定值，自动传输系统将光刻胶板送进显影槽体，触发循环过滤喷淋系统，使药液从喷淋头处喷出，实现自动喷淋显影，显影结束，由另一循环过滤喷淋系统，获得去离子水，清洗光刻胶玻璃板表面滞留的药液；实现水洗；通过自动传输系统将光刻胶玻璃板送至风干区，吹干光刻胶玻璃板表面的水体，完成显影。本发明克服了人为操作显影带来的时间、平稳性误差导致显影深度不均匀和重复性差等不足之处和缺陷。
文档编号G03F7/30GK101369105SQ20081020111
公开日2009年2月18日 申请日期2008年10月14日 优先权日2008年10月14日
发明者姜兆华, 伟 张 申请人:上海市激光技术研究所