CN108190996B - 一种降解模组及清洗设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降解模组及清洗设备。该降解模组包括基底以及设置在所述基底上的降解层，所述降解层用于在光的照射下降解有机物。该清洗设备包括该降解模组，还包括用于向降解模组照射光的发光膜组。降解模组设置在清洗设备的容器内，所述降解模组的设置方向与容器内的水流方向一致。在光的照射下，该解模组可以除去循环水中的有机污染物，保证了循环水的水质，提高了循环水的清洗效果，避免了循环水频繁更换，降低了清洗设备的使用成本。
Description
技术领域
本发明水处理技术领域，具体涉及一种降解模组及清洗设备。
背景技术
在显示器制作过程中，需要采用清洗设备对基板进行循环水清洗。在对基板进行循环水清洗时，基板制作过程中产生的有机污染物会残留在清洗设备容器中。有机污染物在容器中聚集，滋生出更多有机污染物，导致循环水被污染，一方面降低了循环水的清洗效果，不利于膜层表面微粒的管控；另一方面，循环水被污染造成循环水频繁更换，增大了清洗设备的使用成本。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是，提供一种降解模组及清洗设备，以去除循环水中的有机污染物。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种降解模组，包括基底以及设置在所述基底上的降解层，所述降解层用于光的照射下降解有机物。
可选地，所述降解层的材质包括二氧化钛，所述光为紫外光。
可选地，所述降解层的材质包括二氧化钛和铁，所述光为可见光。
可选地，所述铁的质量与二氧化钛和铁的质量和的比值为0.3％～5％。
可选地，所述降解层包括靠近基底的平坦层以及间隔设置在所述平坦层上的条状体或块状体。
可选地，所述降解模组还包括设置在所述基底与所述降解层之间的电极层和绝缘层，所述电极层靠近所述基底，所述绝缘层覆盖所述电极层。
可选地，所述电极层包括与所述条状体或块状体相对应的主控电极条或主控电极块，所述主控电极条或主控电极块在所述基底上的正投影包含所述条状体或块状体在所述基底上的正投影。
可选地，所述电极层还包括设置在相邻所述主控电极条或主控电极块之间的辅助电极条或辅助电极块。
为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种清洗设备，包括如上所述的降解模组，还包括用于向所述降解模组照射光的发光模组，所述降解模组设置在清洗设备的容器内，所述降解模组的设置方向与容器内的水流方向一致。
可选地，所述降解模组的数量为至少两个，所述至少两个降解模组依次重叠设置。
本发明实施例提出的降解模组，通过在基底上设置降解层，降解层能够在光的照射下降解有机污染物，从而当将该降解模组放置到循环水中时，在光的照射下，该降解模组可以除去循环水中的有机污染物，保证了循环水的水质，提高了循环水的清洗效果，避免了循环水频繁更换，降低了循环水清洗设备的使用成本。
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
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明第一实施例降解模组的截面结构示意图；
图2为本发明第二实施例降解模组的截面结构示意图；
图3为本发明第二实施例降解模组的形成绝缘层后的结构示意图；
图4为本发明第三实施例降解模组的俯视结构示意图；
图5为本发明第四实施例降解模组的结构示意图；
图6a为本发明第五实施例降解模组的一种结构示意图；
图6b为本发明第五实施例降解模组的另一种结构示意图；
图7a为本发明第六实施例清洗设备的一种结构示意图；
图7b为本发明第六实施例清洗设备的另一种结构示意图。
附图标记说明：
10-基底； 20-降解层； 21-平坦层；
22-条状体； 23-块状体； 30-电极层；
31-主控电极条； 32-辅助电极条； 33-主控电极块；
34-辅助电极块； 40-绝缘层； 100-降解模组；
200-发光模组。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
为了去除循环水中存在的有机污染物，提高循环水清洗效果，本发明实施例提供了一种降解模组。该降解模组包括基底以及设置在基底上的降解层，该降解层用于在光的照射下降解有机污染物。
本发明实施例的降解模组，通过在基底上设置降解层，降解层能够在光的照射下降解有机污染物，从而当将该降解模组放置到循环水中时，在光的照射下，该降解模组可以除去循环水中的有机污染物，保证了循环水的水质，提高了循环水的清洗效果，避免了循环水频繁更换，降低了循环水清洗设备的使用成本。
下面将通过具体的实施例详细介绍本发明实施例的技术方案。
第一实施例：
图1为本发明第一实施例降解模组的截面结构示意图。该降解模组100包括基底10以及设置在基底10上的降解层20，降解层20能够在光的照射下降解有机污染物。因此，当将该降解模组100放置到循环水中并采用光照射降解层20时，可以除去循环水中的有机污染物，保证了循环水的水质，提高了循环水的清洗效果。
在本实施例中，降解层20的材质包括二氧化钛(TiO2)，此时照射降解层20的光为紫外光。在紫外光的照射下，二氧化钛可以产生能级跃迁或禁带宽度减小，二氧化钛的电子从价带激发到导带生成光生电子，而价带中产生对应的光生空穴，光生电子和光生空穴分别扩散到降解层20的表面并与周围的物质进行化学反应。光生电子具有还原性，光生空穴具有氧化性。光生电子和光生空穴分别利用其还原性和氧化性将有机物降解成水和二氧化碳，从而除去循环水中的有机污染物，而且还不会引入新的污染物。
在其它的实施例中，降解层20的材质可以包括二氧化钛和铁(Fe)，此时照射降解层20的光为可见光。铁可以增强二氧化钛对有机物的降解能力。当降解层20的材质包括二氧化钛和铁时，铁的质量与二氧化钛和铁的质量和的比值为0.3％～5％，即如果铁的质量为M1，二氧化钛和铁的质量和为M2，那么M1与M2的比值为0.3％～5％。二氧化钛掺杂一定量的铁后，在可见光的照射下，二氧化钛即可以将有机物降解成水和二氧化碳，不再需要紫外光照射，降低了光源的成本。并且，铁还进一步增强了二氧化钛的降解能力，提高了降解模组除去有机污染物的效率。将铁的质量与二氧化钛和铁的质量和的比值设定为0.3％～5％，既可以充分增强二氧化钛的降解能力，而且也不会影响降解模组的透光性。
为了保证降解模组的透光性，本实施例中，基底10的材质为透明材质，如玻璃等。降解层20的厚度为
这个厚度的二氧化钛层具有良好的透光性，不会影响降解模组的透光性，从而光可以从各个方向对降解模组照射，均可以达到降解有机污染物的效果。并且，可以重叠设置多个降解模组，提高光的利用率。
从图1中可以看出，降解层20包括靠近基底10的平坦层21以及间隔设置在平坦层21上的条状体22，优选地，条状体22的两侧与平坦层21之间具有坡度角。这种结构的降解层20，其上表面不存在死角区域，有利于水在上表面流动，而且还有利于降解生成物向上排出，促进降解效果，同时，这种结构使得降解层20的上表面面积增大，从而增大了二氧化钛与周围水的接触面积，提高了降解层20的有机物降解能力。
如图1所述，在本实施例中，条状体22的横截面呈正梯形，容易理解的是，条状体22的横截面还可以呈半圆形、三角形等，可以根据实际需要或制作工艺确定。
容易理解的是，降解层20的上表面结构也可以为平面，从而方便降解层20的制备。
第二实施例：
图2为本发明第二实施例降解模组的截面结构示意图。本实施例是第一实施例的一种扩展，降解模组的主体结构与第一实施例基本相同。本实施例的降解模组还包括设置在基底10与降解层20之间的电极层30和绝缘层40，电极层30靠近基底10，绝缘层40覆盖电极层30，电极层30通电形成电场。电极层30通电形成的电场可以增加降解层30的光感性并增加了降解层30产生光生电子的速度，产生更多光生电子，进一步提高了降解层30的有机物降解能力。同时，设置电极层30，还可以通过调节电极层30的通电状态调节降解层20的有机物降解能力，以满足实际降解需求，提高降解模组的效率。为了不影响降解模组的透光性，电极层30的材质优选为透明导电材质，例如，氧化铟锡(ITO)等。为了进一步促进电极层30的导电能力，可以对电极层30进行退火工艺处理，处理温度为200℃～260℃，处理时间为25min～35min。在本实施例中，电极层30的厚度为
绝缘层40覆盖电极层30可以防止电极层30与降解层20发生接触短路，同时还可以避免水分接触电极层30引起降解模组性能下降。在本实施例中，绝缘层40可以采用氮化硅SiNx、氧化硅SiOx或SiNx/SiOx的复合层，绝缘层40的厚度为
当电极层30的材质为氧化铟锡，且绝缘层40的材质为氮化硅时，由于氧化铟锡和氮化硅的透光率均可以达到90％，因此，当本实施例的降解模组重叠设置时，可以保证每个降解模组接收到足够的光强，提供光的利用率。
电极层30的结构可以为整体平坦结构，还可以根据实际需要具体设置。在本实施例中，电极层30包括与条状体22相对应的主控电极条31，主控电极条31在基底10上的正投影包含条状体22在基底10上的正投影。这种结构，主控电极条31通电后形成的电场可以完全覆盖条状体22，并且经过条状体22向周围辐射，有利于在降解层20的上表面整体形成电场，增强降解层20的光感性。为了充分发挥降解层20的有机物降解能力，电极层30还可以包括设置在相邻主控电极条31之间的辅助电极条32。当辅助电极条32和主控电极条31同时通电时，二者形成的电场完全覆盖降解层20，进一步提高了降解层20产生光生电子的速度，提高降解层20的有机物降解能力。
下面将通过降解模组的制备过程详细介绍本发明实施例的技术方案。其中，实施例中所说的“构图工艺”包括涂覆光刻胶、掩模曝光、显影、刻蚀、剥离光刻胶等处理，是现有成熟的制备工艺。沉积可采用溅射、蒸镀、化学气相沉积等已知工艺，涂覆可采用已知的涂覆工艺，刻蚀可采用已知的方法，在此不做具体的限定。
本实施例中，“包含”是指一图案在基底上的正投影范围位于另一图案在基底上的正投影范围之内，即一图案在基底上的正投影的宽度小于另一图案在基底上的正投影的宽度；或一图案在基底上的正投影范围与另一图案在基底上的正投影范围完全相同，即两图案在基底上正投影的宽度相同。
第一次构图工艺，在基底上形成电极层和绝缘层。具体包括：在清洗后的基底10上沉积导电薄膜，在导电薄膜上涂覆一层光刻胶；单用单色调掩膜版对光刻胶进行曝光并显影，在电极层图案位置形成未曝光区域，保留光刻胶，在其它位置形成完全曝光区域，无光刻胶，暴露出导电薄膜；对完全曝光区域的导电薄膜进行刻蚀并剥离剩余的光刻胶，形成电极层30的图案；对电极层30进行退火工艺处理；沉积覆盖电极层30的绝缘层40，如图3所示。图3为本发明第二实施例降解模组的形成绝缘层后的结构示意图。电极层30的退火处理温度为200℃～260℃，处理时间为25min～35min。电极层30的厚度为
绝缘层40的厚度为
电极层30包括纵向间隔设置的主控电极条31，还包括位于相邻主控电极条31之间的辅助电极条32。其中，基底10的材质为透明材质，例如玻璃基底、石英基底等；电极层30的材质为透明导电材质，例如氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)等。绝缘层40可以采用氮化硅SiNx、氧化硅SiOx或SiNx/SiOx的复合层。
第二次构图工艺，形成降解层。具体包括：在绝缘层40上沉积降解薄膜，在降解薄膜上涂覆一层光刻胶；采用单色调掩膜版对光刻胶进行曝光并显影，在降解层图案位置形成未曝光区域，保留光刻胶，在其它位置形成完全曝光区域，无光刻胶，暴露出降解薄膜；采用湿刻工艺对完全曝光区域的降解薄膜进行不完全刻蚀，保证基底10的上表面上均覆盖有降解材料，并剥离剩余的光刻胶，形成降解层20的图案，如图2所示。降解层20包括位于绝缘层30上的平坦层21以及纵向间隔设置在平坦层21上的条状体22。条状体22在基底10上的正投影被主控电极条31在基底10上的正投影所包含。条状体22的两侧与平坦层21之间具有坡度角。其中，降解层20的材质包括二氧化钛(TiO2)，还可以包括铁(Fe)。铁在降解层材质中的质量比为0.3％～5％。降解层20的厚度为
第三实施例：
图4为本发明第三实施例降解模组的俯视结构示意图。与第二实施例不同的是，在本实施例中，降解层包括靠近基底的平坦层以及间隔设置在平坦层上的块状体23，优选地，块状体23的周边与平坦层之间具有坡度角。电极层包括与块状体23相对应的主控电极块33，主控电极块33在基底上的正投影包含块状体23在基底上的正投影。电极层还可以包括设置在相邻主控电极块33之间的辅助电极块34。
图4中示出的辅助电极块34位于相邻的两列主控电极块33之间，容易理解的是，也可以在相邻的两行主控电极块33之间设置辅助电极块。辅助电极块的结构尺寸可以根据实际需要确定。
第四实施例：
图5为本发明第四实施例降解模组的结构示意图。本实施例为第一实施例的扩展，在本实施例中，降解模组包括基底10，基底10的上下两侧均设置有降解层20。
第五实施例：
图6a为本发明第五实施例降解模组的一种结构示意图。本实施例为第二实施例的扩展，在本实施例中，降解模组包括基底10，基底10的上下两侧均依次设置有电极层30、绝缘层40和降解层20。
图6b为本发明第五实施例降解模组的另一种结构示意图。与图6a不同的是，图6b示出的降解模组包括基底10，基底10的一侧设置有降解层20，另一侧依次设置有电极层30、绝缘层40和降解层20。
第六实施例：
图7a为本发明第六实施例清洗设备的一种结构示意图。图7b为本发明第六实施例清洗设备的另一种结构示意图。该清洗设备包括上述实施例的降解模组100，还包括用于向降解模组100照射光的发光膜组200。降解模组100设置在清洗设备的容器内，降解模组100的设置方向与容器内的水流方向一致。
降解模组的数量为至少两个。至少两个降解模组可以位于同一平面，如图7a所示。此时，为了提高去除有机物的效果，降解模组100的设置方向与水流方向一致，即降解模组100的设置方向与水流方向平行，如图7a所示，还可以根据需要，降解模组100的设置方向与水流方向呈小于90度的角度。为了进一步提高去除有机物的效果，发光膜组200设置在至少两个降解模组的正前方，以保证发光膜组200发出的光垂直照射到降解模组100的降解层上。
在图7b中，至少两个降解模组100重叠设置。当至少两个个降解模组100重叠设置时，相邻两个降解模组100的间距d可以为10cm～30cm。为了提高去除有机物的效果，降解模组100的设置方向与水流方向一致，也就是说，降解模组100的设置方向可以与水流方向平行，如图7b所示，还可以根据需要，降解模组100的设置方向与水流方向呈小于90度的角度。为了进一步提高去除有机物的效果，发光膜组200设置在至少两个降解模组的正前方，以保证发光膜组200发出的紫外光或可见光垂直照射到降解模组100的降解层上。降解模组100具有透光性，光可以穿透降解模组100，使重叠设置的每个降解模组100均可以得到足够的光照射，提高了光的利用率。
本发明实施例提出的清洗设备，可有效去除循环水内的有机污染物，提高了清洗效果，同时避免了循环水频繁更换，降低了清洗设备的使用成本。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，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。
Claims (7)
1.一种降解模组，其特征在于，包括基底以及设置在所述基底上的降解层，所述降解层用于在光的照射下降解有机物，所述降解层包括靠近基底的平坦层以及间隔设置在所述平坦层上的条状体或块状体，所述条状体或块状体的两侧与所述平坦层之间具有坡度角；
还包括设置在所述基底与所述降解层之间的电极层和绝缘层，所述电极层靠近所述基底，所述绝缘层覆盖所述电极层，所述电极层包括与所述条状体或块状体相对应的主控电极条或主控电极块，所述主控电极条或主控电极块在所述基底上的正投影包含所述条状体或块状体在所述基底上的正投影。
2.根据权利要求1所述的降解模组，其特征在于，所述降解层的材质包括二氧化钛，所述光为紫外光。
3.根据权利要求1所述的降解模组，其特征在于，所述降解层的材质包括二氧化钛和铁，所述光为可见光。
4.根据权利要求3所述的降解模组，其特征在于，所述铁的质量与二氧化钛和铁的质量和的比值为0.3％～5％。
5.根据权利要求1所述的降解模组，其特征在于，所述电极层还包括设置在相邻所述主控电极条或主控电极块之间的辅助电极条或辅助电极块。
6.一种清洗设备，其特征在于，包括权利要求1-5中任意一项所述的降解模组，还包括用于向所述降解模组照射光的发光模组，所述降解模组设置在清洗设备的容器内，所述降解模组的设置方向与容器内的水流方向一致。
7.根据权利要求6所述的清洗设备，其特征在于，所述降解模组的数量为至少两个，所述至少两个降解模组依次重叠设置。
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