CN108037644A - 一种超薄ito玻璃生产线及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超薄ITO玻璃生产线，包括依次设置的清洗机、涂胶机、预烤机、曝光机、显影机、烘烤机、蚀刻机、脱膜机和收料机，各机台之间通过搬运架进行传送玻璃基板，其特征在于：搬运传输设备的传送机构包括相互配合的推杆装置和承托装置，承托装置的支板与推杆装置的支架一一对应，通过控制承托装置的支板上升或下降来实现与实现对玻璃的夹紧或松开动作，进而通过传送机构的水平往复运动来实现对超薄玻璃的输送动作。本发明对设备运输结构进行改进，有效保障了超薄玻璃运输的平稳性，通过加装二次烘烤过程，保证光刻胶的完全固化，避免蚀刻后出现的毛刺现象，从而可提高产品的生产速率，实现大规模的量产，提高产品的良率。
Description
技术领域
本发明涉及超薄玻璃生产技术，尤其是一种超薄ITO玻璃生产线及生产方法。
背景技术
触摸屏的基本生产流程为：已镀ITO导电膜的玻璃由清洗机进入，经各机台完成相应的工艺后完成导电膜图形制作，最终进入收料机内的篮具内完成生产，但对超薄型的ITO玻璃而言，现有的生产工艺存在有如下问题：
1、由于是超薄玻璃，其自身变形量较普通玻璃相应增加，在现有生产线的个别设备上无法完成玻璃的正常传输，自然也无法完成正常生产。因此，使玻璃能在生产线平稳的传输成为了超薄玻璃生产的最基本要求；
2、单面ITO结构产品是整个TP行业内结构较为简单、生产流程少的产品，但是图形结构复杂，线条密集，在正常的固烤之后部分光阻无法完全固化，导致蚀刻后出现毛刺。线边毛刺的问题会导致线条粗细不均匀，从而 ITO线路阻值不均匀，造成产品功能测试出现NG的现象。同时由于线边毛刺的问题，使得良率普遍性较低，生产速率缓慢，大规模量产难度大。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种超薄ITO 玻璃生产线，具有运行稳定、生产高效和产品良率高的特点。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种超薄ITO 玻璃生产线，包括按传送顺序依次设置的清洗机、涂胶机、预烤机、曝光机、显影机、烘烤机、蚀刻机、脱膜机和收料机，所述预烤机和烘烤机为搬运传输设备，所述清洗机、显影机、蚀刻机和脱膜机为滚轮传输设备，所述收料机为存储设备，各机台之间通过搬运架进行传送玻璃基板，其特征在于：搬运传输设备的传送机构包括相互配合的推杆装置和承托装置，在玻璃传送方向的两侧均设一个推杆装置和一个承托装置，所述推杆装置包括推杆电机和推杆，由推杆电机通过对应的转动装置实现推杆和设置与推杆上的支架进行水平往复运动，所述承托装置包括设置在底部的若干承托柱和对应设置在承托柱的支板，所述承托装置由升降电机和平移电机通过对应的传动装置分别实现上下往复运动和水平往复运动，承托装置的支板与推杆装置的支架一一对应，通过控制承托装置的支板上升或下降来实现与实现对玻璃的夹紧或松开动作，进而通过传送机构的水平往复运动来实现对超薄玻璃的输送动作。
所述滚轮传输设备的传送机构为滚轮传输机构，所述滚轮传输机构包括传动轴和设置在传动轴上的传输轮，所述传输轮在传动轴两侧各设一个，各传动轴上的中间区设置有无动力的平板自由轮，在传动轴转动时平板自由轮的内表面转动，外表面则与玻璃接触后才会转动，同时，平板自由轮在中间区为规则分布，如采用2个、3个、2个、3个的循环布置。
所述存储设备采用篮具结构，所述篮具的顶板和底板之间平行设置有两排支撑杆，两排支撑杆分设左右两侧，支撑杆自上而下均匀设置有多个隔条，两排支撑杆对应的隔条配合使用以承载上方的超薄玻璃。
所述搬运架顶部两侧设置有垫片，从而使得所承托超薄玻璃中部的最低变形位置高于上游机台出料平台或者下游机台进料平台的水平面。
所述预烤机和烘烤机均包括用于输送玻璃基板的传送机构、用于加热玻璃基板的加热机构以及用于冷却玻璃基板的冷却机构，所述加热机构为两个以上在且玻璃基板传送方向上依次布置，所述加热机构包括加热板及位于加热板外侧的加热腔，相邻加热机构和/或冷却机构之间设置有能供玻璃基板通过的开口，所述冷却机构位于加热机构后方且冷却机构包括冷却板和设置在冷却板外侧的若干个吹冷风的喷头，所述传送机构贯穿于各个加热机构和冷却机构之间的开口。
所述烘烤机分为初次烘烤机和二次烘烤机，以对玻璃表面的光刻胶进行完全固化，并提高烘烤速度。
一种超薄ITO 玻璃生产线的生产方法，其特征在于，包括如下生产步骤：
1）清洗：在清洗机中，采用清洗剂和去离子水将ITO 表面的杂质和油污洗净，清洗完成后干燥；
2）涂胶：先用紫外线对ITO玻璃进行活化处理，然后在在ITO玻璃的导电层上均匀涂覆一层光刻胶；
3）预烤：采用红外线烘干对光刻胶进行处理，使胶膜干燥从而增加胶膜与ITO的粘附性；
4）曝光：在烘干后的光刻胶的表面覆盖光刻掩模版，然后用紫外光进行选择性照射，促使光刻胶的化学性质发生变化；
5）显影：通过喷头将显影液喷洒在玻璃的光刻胶面上，一定时间后显示图形，接着用水将显影液冲洗二干净；
6）烘烤：通过烘烤来实现对玻璃表面光刻胶的固化；
7）蚀刻：利用酸性溶液将未受光刻胶保护的ITO导电层蚀刻掉，并将受光刻胶保护的图形保存下来；
8）脱膜：采用碱性液体将光刻胶去除，并用高纯水去除玻璃表面杂质，从而形成ITO玻璃成品；
9）收料：将ITO玻璃成品输送至收料机以便存放。
进一步地，所述烘烤步骤采用初次烘烤及二次烘烤的方式，由于单面ITO的图形的复杂性，为了让ITO玻璃的表面进行完全固化，通过增加二次烘烤过程，能保证光刻胶完全固化，并提高了烘烤速度。
本发明的有益效果为：
1、通过对设备运输结构的改进，有效保障了超薄玻璃运输的平稳性。
2、通过加装二次烘烤过程，保证光刻胶的完全固化，避免蚀刻后出现的毛刺现象。
3、可提高产品的生产速率，实现大规模的量产，并且可提高产品的良率。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为本发明搬运传输设备的结构示意图；
图3为本发明滚轮传输设备的滚轮传输机构示意图；
图4为本发明存储设备的篮具结构示意图；
图中，1-清洗机，2-涂胶机，3-预烤机，4-曝光机，5-显影机，6-烘烤机，7-蚀刻机，8-脱膜机，9-收料机，10-加热机构，11-冷却机构，12-滚轮传输机构，13-传动轴，14-传输轮，15-平板自由轮，90-篮具，91-顶板，92-底板，93-支撑杆，94-隔条。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1-4所示，本发明所提供的一种超薄ITO 玻璃生产线，包括按传送顺序依次设置的清洗机（1）、涂胶机（2）、预烤机（3）、曝光机（4）、显影机（5）、烘烤机（6）、蚀刻机（7）、脱膜机（8）和收料机（9），所述预烤机（3）和烘烤机（6）为搬运传输设备，所述清洗机（1）、显影机（5）、蚀刻机（7）和脱膜机（8）为滚轮传输设备，所述收料机（9）为存储设备，各机台之间通过搬运架进行传送玻璃基板，其特征在于：搬运传输设备的传送机构包括相互配合的推杆装置和承托装置，在玻璃传送方向的两侧均设一个推杆装置和一个承托装置，所述推杆装置包括推杆电机和推杆，由推杆电机通过对应的转动装置实现推杆和设置与推杆上的支架进行水平往复运动，所述承托装置包括设置在底部的若干承托柱和对应设置在承托柱的支板，所述承托装置由升降电机和平移电机通过对应的传动装置分别实现上下往复运动和水平往复运动，承托装置的支板与推杆装置的支架一一对应，通过控制承托装置的支板上升或下降来实现与实现对玻璃的夹紧或松开动作，进而通过传送机构的水平往复运动来实现对超薄玻璃的输送动作。
所述滚轮传输设备的传送机构采用新设计的滚轮传输机构（12），该新滚轮传输机构（12）包括传动轴（13）和设置在传动轴（13）上的传输轮（14），所述传输轮（14）在传动轴（13）两侧各设一个，各传动轴（13）上的中间区设置有无动力的平板自由轮（15），在传动轴（13）转动时平板自由轮（15）的内表面转动，外表面则与玻璃接触后才会转动，同时，平板自由轮（15）在中间区为规则分布，如采用2个、3个、2个、3个的循环布置。现有的滚轮传输机构（12）采用两个边缘动力轮加中间动力轮传输的方式，由于在传动轴（13）转动时，中间动力轮的轮子内外表面一起转动，因此与玻璃接触的外表面有动力，因而存在如下的问题：1、对于硬度较软的超薄玻璃中间区域支撑不够，易造成传输过程中卡顿在两排传输轮（14）之间或者产生打滑现象；2、由于中间动力轮与玻璃接触面小且有动力存在，传输过程中轮子转动后会对玻璃表面造成损伤。对于超薄玻璃来说，由于玻璃中间下凹严重，容易低于中间轮的位置，因此在新设计的滚轮传输机构（12）中，通过去掉中间动力轮并规则性增加其它传输轮（14），能够有效增加玻璃表面支撑力，促使玻璃传输过程平稳，同时将中间动力轮设计为平板自由轮（15），有效增加传输轮（14）与玻璃接触面，且因无动力而避免了玻璃表面的划伤现象。
所述存储设备采用篮具（90）结构，所述篮具（90）的顶板（91）和底板（92）之间平行设置有两排支撑杆（93），两排支撑杆（93）分设左右两侧，支撑杆（93）自上而下均匀设置有多个隔条（94），两排支撑杆（93）对应的隔条（94）配合使用以承载上方的超薄玻璃。为避免玻璃中间区域因重力会变形致使玻璃从隔条（94）上掉落，同时引起上下相邻两片玻璃之间接触造成划伤等不良的情况，则通过将隔条（94）的长度L和高度H增加来解决上述问题。
在本生产线中，各进行自动传输的机台采用了新型传感器，使得感应更灵敏，防止错误的信号传输，推动了自动化流水线作业。
由于当下游设备为平台结构时，上游搬运设备需将玻璃搬到下游设备的平台上，此过程中由于玻璃中间区域变形，玻璃会撞在平台上导致破片；当上游机台为平台结构时，下游搬运设备需将玻璃搬离平台，此过程中由于玻璃中间区域变形，下游设备搬出时，玻璃中间区域会与平台发生摩擦。因此，需增加上下游搬运机构的高度，使玻璃变形最低位置高出平台的水平面，具体为：依据搬运架结构和玻璃变形量制作垫块，制作合适结构的垫块安装到搬运架，以此增加搬运架高度，垫块厚度则依据玻璃变形量进行设计。
所述预烤机（3）和烘烤机（6）均包括用于输送玻璃基板的传送机构、用于加热玻璃基板的加热机构（10）以及用于冷却玻璃基板的冷却机构（11），所述加热机构（10）为两个以上在且玻璃基板传送方向上依次布置，所述加热机构（10）包括加热板及位于加热板外侧的加热腔，相邻加热机构（10）和/或冷却机构（11）之间设置有能供玻璃基板通过的开口，所述冷却机构（11）位于加热机构（10）后方且冷却机构（11）包括冷却板和设置在冷却板外侧的若干个吹冷风的喷头，所述传送机构贯穿于各个加热机构（10）和冷却机构（11）之间的开口。
由于在预烤机（3）和烘烤机（6）中，玻璃由传送机构将玻璃按输送方向分别搬运到加热板上，经过若干时间后再搬到下一块加热板，通过依次将玻璃搬运到每一块加热板后完成干燥作业，本发明通过各伺服电机的联合动作，有效提高玻璃的传送精度和输送的平稳性，避免了输送过程中玻璃抖动掉落的现象。同时，本发明中的推杆装置和承托装置的主体均位于玻璃外侧，承托装置的支板与推杆装置的支架配合自玻璃的两侧实现对玻璃的夹紧和输送，支架和支板保持一定的长度以防止玻璃自夹紧处掉落。
作为本发明的进一步实施方案，所述烘烤机（6）分为初次烘烤机（6）和二次烘烤机（6），以对玻璃表面的光刻胶进行完全固化，并提高烘烤速度。
本发明所提供的超薄ITO 玻璃生产线的生产方法，其生产步骤如下：1）清洗：采用清洗机（1）或在清洗槽中用清洗剂和去离子水将ITO 表面的杂质和油污洗净，也可用超声波清洗仪进行清洗，清洗完成后干燥，保证下道工艺的加工质量；2）涂胶：在ITO玻璃的导电层上涂上一层光刻胶，在涂光刻胶前需用紫外线对ITO玻璃进行活化处理，并且光刻胶需经严格的粘度测试，从而保证光刻胶的涂层均匀；3）预烤：为促使光刻胶溶剂充分挥发，使胶膜干燥从而增加胶膜与ITO的粘附性，需对光刻胶进行烘烤处理，一般采用红外线烘干；4）曝光：在烘干后的光刻胶的表面覆盖光刻掩模版，然后用紫外光进行选择性照射，促使光刻胶的化学性质发生变化，改变其在显影液中的溶解度，以保证后续显影过程的正常进行；5）显影：采用与光刻胶相配套的专用显影液，并通过喷头喷洒在玻璃的光刻胶面上，一定时间扣后显示图形，接着用水将显影液冲洗二干净，显影过程中应控制好显影的时间和温度，从而保证感光部分的光刻胶被完全溶解，以防后续蚀刻后出现多余的图像；6）烘烤：在烘烤机（6）中，通过烘烤来实现对玻璃表面光刻胶的固化；7）蚀刻：利用酸性溶液将未受光刻胶保护的ITO导电层蚀刻掉，并将受光刻胶保护的图形保存下来；8）脱膜：采用碱性液体将光刻胶去除，并用高纯水去除玻璃表面的杂质，从而形成了具有图形的单面ITO结构产品；9）收料：将ITO玻璃成品输送至收料机（9）篮具（90）以便存放。
作为本发明的进一步实施方案，所述烘烤步骤分为初次烘烤及二次烘烤两道工序，初次烘烤主要是为了让ITO玻璃的表面进行完全固化，但由于单面ITO的图形的复杂性使得在前段的烘烤过程中很难将表面光刻胶完全固化从而导致在蚀刻后线条边缘会产生毛刺状不良，需要对玻璃表面光刻胶进行完全的固化，可以通过提高对光刻胶的烘烤温度和时间来进行改善，由于固烤机内有15块热板的情况下，其中会有至少4块处于升温和降温的作用，真正起到恒温烘烤作用的有11块热板，在此11块热板下需要对玻璃烘烤数分钟之久，就得将固烤机热板温度升高，速度大幅降低。这样将会严重影响生产线的生产产能，使固烤机成为生产短板，成为关键机台，因此，在原来的固化烘烤的基础上，本生产线加装了一个二次烘烤过程，从而保证光刻胶完全固化，并且由于加装二次烘烤过程，提高了烘烤速度。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (8)
1. 一种超薄ITO 玻璃生产线，包括按传送顺序依次设置的清洗机、涂胶机、预烤机、曝光机、显影机、烘烤机、蚀刻机、脱膜机和收料机，所述预烤机和烘烤机为搬运传输设备，所述清洗机、显影机、蚀刻机和脱膜机为滚轮传输设备，所述收料机为存储设备，各机台之间通过搬运架进行传送玻璃基板，其特征在于：搬运传输设备的传送机构包括相互配合的推杆装置和承托装置，在玻璃传送方向的两侧均设一个推杆装置和一个承托装置，所述推杆装置包括推杆电机和推杆，由推杆电机通过对应的转动装置实现推杆和设置与推杆上的支架进行水平往复运动，所述承托装置包括设置在底部的若干承托柱和对应设置在承托柱的支板，所述承托装置由升降电机和平移电机通过对应的传动装置分别实现上下往复运动和水平往复运动，承托装置的支板与推杆装置的支架一一对应，通过控制承托装置的支板上升或下降来实现与实现对玻璃的夹紧或松开动作，进而通过传送机构的水平往复运动来实现对超薄玻璃的输送动作。
2.根据权利要求1所述的超薄ITO 玻璃生产线，其特征在于：所述滚轮传输设备的传送机构为滚轮传输机构，所述滚轮传输机构包括传动轴和设置在传动轴上的传输轮，所述传输轮在传动轴两侧各设一个，各传动轴上的中间区为规则分布的无动力的平板自由轮。
3.根据权利要求1所述的超薄ITO 玻璃生产线，其特征在于：所述存储设备采用篮具结构，所述篮具的顶板和底板之间平行设置有两排支撑杆，两排支撑杆分设左右两侧，支撑杆自上而下均匀设置有多个隔条，两排支撑杆对应的隔条配合使用以承载上方的超薄玻璃。
4.根据权利要求1所述的超薄ITO 玻璃生产线，其特征在于：所述搬运架顶部两侧设置有垫片，从而使得所承托超薄玻璃中部的最低变形位置高于上游机台出料平台或者下游机台进料平台的水平面。
5.根据权利要求1所述的超薄ITO 玻璃生产线，其特征在于：所述预烤机和烘烤机均包括用于输送玻璃基板的传送机构、用于加热玻璃基板的加热机构以及用于冷却玻璃基板的冷却机构，所述加热机构为两个以上在且玻璃基板传送方向上依次布置，所述加热机构包括加热板及位于加热板外侧的加热腔，相邻加热机构和/或冷却机构之间设置有能供玻璃基板通过的开口，所述冷却机构位于加热机构后方且冷却机构包括冷却板和设置在冷却板外侧的若干个吹冷风的喷头，所述传送机构贯穿于各个加热机构和冷却机构之间的开口。
6.根据权利要求1所述的超薄ITO 玻璃生产线，其特征在于：所述烘烤机分为初次烘烤机和二次烘烤机，以对玻璃表面的光刻胶进行完全固化，并提高烘烤速度。
7.根据权利要求1所述的超薄ITO 玻璃生产线的生产方法，其特征在于：其特征在于，包括如下生产步骤：
1）清洗：在清洗机中，采用清洗剂和去离子水将ITO 表面的杂质和油污洗净，清洗完成后干燥；
2）涂胶：先用紫外线对ITO玻璃进行活化处理，然后在在ITO玻璃的导电层上均匀涂覆一层光刻胶；
3）预烤：采用红外线烘干对光刻胶进行处理，使胶膜干燥从而增加胶膜与ITO的粘附性；
4）曝光：在烘干后的光刻胶的表面覆盖光刻掩模版，然后用紫外光进行选择性照射，促使光刻胶的化学性质发生变化；
5）显影：通过喷头将显影液喷洒在玻璃的光刻胶面上，一定时间后显示图形，接着用水将显影液冲洗二干净；
6）烘烤：通过烘烤来实现对玻璃表面光刻胶的固化；
7）蚀刻：利用酸性溶液将未受光刻胶保护的ITO导电层蚀刻掉，并将受光刻胶保护的图形保存下来；
8）脱膜：采用碱性液体将光刻胶去除，并用高纯水去除玻璃表面杂质，从而形成ITO玻璃成品；
9）收料：将ITO玻璃成品输送至收料机以便存放。
8.根据权利要求7所述的超薄ITO 玻璃生产线的生产方法，其特征在于：所述烘烤步骤采用初次烘烤及二次烘烤的方式，保障光刻胶完全固化，提高烘烤速度。
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