一种光阻浓度控制系统及方法与流程

本发明属于显示面板制作技术领域，具体地说，尤其涉及一种光阻浓度控制系统及方法。

背景技术：

在LTPS(Low Temperature Poly-silicon，低温多晶硅)或TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)生产过程中，通常使用剥离设备来将光阻剥离。因制程需求(如洗净能力、光阻去除率等要求)，需对剥离设备药液中的光阻浓度进行控制。为控制药液中的光阻浓度，通常采用强制排水或更换药槽中药液等方式，来将其中的光阻浓度控制在一个比较低的水平。

强制排水方式一般是按时间或生产片数来进行，即每隔一段时间(如5min)或每生产1片，药槽排掉一定体积的药液，然后补充一定体积的新药液，从而维持药槽中药液的光阻浓度。

但是，无论是采用时间还是采用生产片数来对药液中光阻浓度进行控制的方式，使用新药液和旧药液强制排水的量都是一样的。这样在新药液阶段(即光阻浓度很低时)，强制排水对药液有浪费，在旧药液阶段(光阻浓度相对较高时)，光阻浓度存在超规的风险很大。

技术实现要素：

为解决以上问题，本发明提供了一种光阻浓度控制系统及方法，用于节省剥离药液使用量，并保证药槽中药液的光阻浓度保持稳定。

根据本发明的一个方面，提供了一种光阻浓度控制系统，包括：

药槽，其设置有自动阀门，所述自动阀门用于根据控制信号打开或关闭；

控制器，用于根据所述药槽中药液的实时光阻浓度产生并输出所述控制信号。

根据本发明的一个实施例，还包括光阻浓度分析仪，用于量测所述药槽中药液的实时光阻浓度，并将量测得到的实时光阻浓度发送给所述控制器。

根据本发明的一个实施例，所述控制器进一步包括：

接收模块，用于获取所述光阻浓度分析仪输出的实时光阻浓度；

排液时间计算模块，用于根据所述实时光阻浓度，基于实时光阻浓度与药槽排液时间关系式计算对应实时光阻浓度下的药槽排液时间；

信号产生模块，用于根据所述药槽排液时间产生并输出所述控制信号。

根据本发明的一个实施例，所述控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，其中，

所述第一控制信号用于控制所述自动阀门打开以使所述药槽进行排液，所述第二控制信号用于控制所述自动阀门关闭以使所述药槽停止排液，所述第一控制信号和所述第二控制信号之间的时间间隔为所述药槽排液时间。

根据本发明的一个实施例，所述实时光阻浓度与药槽排液时间关系式表示为：

Y＝K(X-X₀)+T₀

其中，Y表示药槽排液时间，X表示实时光阻浓度，K表示第一参数，X₀表示目标光阻浓度，T₀表示第二参数。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种光阻浓度控制方法，包括：

获取药槽中药液的实时光阻浓度；

根据所述实时光阻浓度产生并输出控制信号，以控制打开或关闭所述药槽的自动阀门来进行排液；

向所述药槽中补充与排液体积相等的新药液。

根据本发明的一个实施例，所述药槽中药液的实时光阻浓度通过光阻浓度分析仪量测得到。

根据本发明的一个实施例，根据所述实时光阻浓度产生并输出控制信号进一步包括以下步骤：

根据所述实时光阻浓度，基于实时光阻浓度与药槽排液时间关系式计算对应光阻浓度下的药槽排液时间；

根据所述药槽排液时间产生并输出所述控制信号。

根据本发明的一个实施例，所述控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，其中，

所述第一控制信号用于控制所述自动阀门打开以使所述药槽进行排液，所述第二控制信号用于控制所述自动阀门关闭以使所述药槽停止排液，所述第一控制信号和所述第二控制信号之间的时间间隔为所述药槽排液时间。

根据本发明的一个实施例，所述实时光阻浓度与药槽排液时间关系式表示为：

Y＝K(X-X₀)+T₀

其中，Y表示药槽排液时间，X表示实时光阻浓度，K表示第一参数，X₀表示目标光阻浓度，T₀表示第二参数。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种光阻浓度控制系统及方法，通过实时监测并获取的药槽中药液的光阻浓度，结合预先设定的药槽中的目标光阻浓度，采用预先设定的药槽中光阻浓度与药槽溶液排放时间的关系式，计算得到药槽排液时间来进行排液，从而节省剥离药液使用量并保证药槽溶液中光阻浓度保持稳定。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是根据本发明的一个实施例的一种光阻浓度控制系统结构图；

图2是根据本发明的一个实施例的方法流程图；

图3是根据本发明的一个实施例的本发明与现有技术的光阻浓度曲线趋势对比图；

图4是根据本发明的一个实施例的本发明与现有技术的光阻浓度监控示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

本发明提供了一种光阻浓度控制系统，通过实时监测并获取的药槽中的光阻浓度，结合预先设定的药槽中的目标光阻浓度，采用预先设定的药槽中光阻浓度与药槽溶液排放时间的关系式，计算得到药槽排液时间来进行排液，从而节省剥离药液使用量，并保证药槽溶液中光阻浓度保持稳定。

如图1所示为根据本发明的一个实施例的光阻浓度控制系统结构图，以下参考图1来对本发明进行详细说明。

如图1所示，该光阻浓度控制系统包括药槽11和控制器12。其中，药槽11设置有自动阀门111，自动阀门111根据控制信号自动打开或自动关闭；控制器12用于根据药槽11中的光阻浓度产生并输出控制信号。

在本发明中，通过监测得到药槽11中药液的实时光阻浓度。在实时光阻浓度与目标光阻浓度发生偏离时，控制器12发出控制信号。该控制信号用来打开或关闭药槽11上的自动阀门111。在打开自动阀门111时，药槽11进行排液；在关闭自动阀门111时，药槽11停止排液。通过控制自动阀门111的打开时间，可以控制药槽11的排液量。

药槽11排液后，其内部剩余药液中的光阻浓度不发生变化，仍为药槽11排液前的浓度。由于药液中光阻浓度会随着生产过程的进行逐渐增大，药槽11排液时的光阻浓度会大于新药液(为方便理解，设定新药液中无光阻，其光阻浓度为零)的光阻浓度。所以，在药槽11排液并补充新药液后，就可以降低药槽11中药液的光阻浓度。补充一定体积的新药液，就可以保证药槽11中药液的光阻浓度达到预先设定的目标光阻浓度。在补充新药液时，可以采用人工方式，也可以采用自动装置根据排液体积自动补充新药液，本发明不限于此。

根据本发明的一个实施例，该系统还包括光阻浓度分析仪13，用于量测药槽11中药液的实时光阻浓度，并将量测得到的实时光阻浓度发送给控制器12。具体的，如图1所示，光阻浓度分析仪13分别与药槽11和控制器12连接，光阻浓度分析仪13中的传感器实时监控药槽中药液的光阻浓度并将量测得到的实时光阻浓度发送给控制器12。在监测得到的实时光阻浓度超出目标光阻浓度一定范围时，控制器12根据该实时光阻浓度以及目标光阻浓度，结合其内部存储的固有算法计算得到药槽11的排液时间，并根据该排液时间输出控制信号来控制打开或关闭药槽11上的自动阀门111。

根据本发明的一个实施例，该控制器12进一步包括接收模块、排液时间计算模块和信号产生模块。其中，接收模块与光阻浓度分析仪13连接，用于获取光阻浓度分析仪13输出的实时光阻浓度；排液时间计算模块与接收模块连接，用于根据实时光阻浓度，基于光阻浓度与药槽排液时间关系式计算对应光阻浓度下的药槽排液时间；信号产生模块与排液时间计算模块连接，用于根据药槽排液时间产生并输出控制信号。由以上所述控制器的结构可知，该控制器12可以根据实时光阻浓度计算得到药槽12的排液时间。

根据本发明的一个实施例，该控制信号包括第一控制信号和第二控制信号。其中，第一控制信号用于控制自动阀门111打开以使药槽11进行排液，第二控制信号用于控制自动阀门111关闭以使药槽11停止排液，第一控制信号和第二控制信号之间的时间间隔为药槽11的排液时间。也就是说，在控制器12输出控制信号时，先输出第一控制信号使药槽11的自动阀门111打开。在自动阀门111保持打开状态一定时间后，控制器12输出第二控制信号，该第二控制信号使药槽11的自动阀门111关闭，使得药槽11停止排液。此处的一定时间对应控制器12计算得到的药槽排液时间。

根据本发明的一个实施例，该实时光阻浓度与药槽排液时间关系式表示为：

Y＝K(X-X₀)+T₀ (1)

其中，Y表示药槽排液时间，X表示实时光阻浓度，K表示第一参数，X₀表示目标光阻浓度，T₀表示第二参数。

在式(1)中，参数K和T₀，以及目标光阻浓度X₀均为已知量，在获知实时光阻浓度X后，可以通过式(1)计算得到药槽排液时间Y。参数X₀可以预先设定，K和T₀以及Y-X关系可以采用大量统计数据和相关算法得到。在获取Y-X关系式时，可以先设定两者关系形式，是一次线性关系，还是二次关系或其他关系。此处以一次线性关系为例进行说明，但本发明不限于此。在采用一次线性关系建立Y-X关系式时，先建立一次线性模型，然后给定目标光阻浓度X₀，参数K和T₀可以利用统计实验数据，采用回归算法得到。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种光阻浓度控制方法，如图2所示，该方法包括以下几个步骤。首先在步骤S110中，获取药槽12中药液的实时光阻浓度；然后在步骤S120中，根据实时光阻浓度产生并输出控制信号，以控制打开或关闭药槽的自动阀门来进行排液；最后在步骤S130中，向药槽中补充与排液体积相等的新药液，以使得药槽中的光阻浓度保持在目标光阻浓度。

根据本发明的一个实施例，药槽中药液的实时光阻浓度通过光阻浓度分析仪量测得到。

根据本发明的一个实施例，根据实时光阻浓度产生并输出控制信号进一步包括以下步骤。首先获取药槽中的实时光阻浓度；然后根据实时光阻浓度，基于实时光阻浓度与药槽排液时间关系式计算对应光阻浓度下的药槽排液时间；最后根据药槽排液时间产生并输出所述控制信号。

根据本发明的一个实施例，该控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，其中，第一控制信号用于控制自动阀门打开以使药槽进行排液，第二控制信号用于控制自动阀门关闭以使药槽停止排液，第一控制信号和第二控制信号之间的时间间隔为药槽排液时间。

根据本发明的一个实施例，实时光阻浓度与药槽排液时间关系式为表达式(1)。

以下通过一个具体的例子来对本发明进行验证说明。采用现有技术通过时间和生产片数来确定药槽排液量时，设定参数为：2片排液40s+4min排液40s两个条件，排液流量为3L/min。计算得出平均每片的排液量为：40s/2片*3L/60s+100s/60s*(40s/4)*(3L/60s)＝1.83L/片。

而采用本发明所述系统和方法，通过实验得到排液量为1.5L/片，所以采用本发明可以节省药液使用量。如图3所示为根据本发明的一个实施例的光阻浓度曲线趋势对比图，采用本发明得到的药液中光阻浓度基本保持在目标光阻浓度附近，而现有技术采用的通过片数/时间方式得到的实时光阻浓度与目标光阻浓度偏差较大。图4为对应图3所示两种方法得到的光阻浓度监控示意图，由该图4可知，本发明能够使得药槽中药液的光阻浓度一直保持在目标光阻浓度附近。以剥离药液16元/L计算，月产能45000片，年效益为45000*(1.83-1.5)*16*12＝259.2万元。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。