CN209156285U - 一种旋涂胶液回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋涂胶液回收系统，包括旋涂室，所述旋涂室内设置有旋涂装置基座，所述旋涂装置基座上连有转轴，所述转轴连有旋转平台，所述旋转平台上设置有待涂布基底，所述旋涂室内设置有位于所述待涂布基底下方的集液槽，所述集液槽下端的排液口连有排液管的上端，所述排液管的下端连有回收槽。本实用新型的一种旋涂胶液回收系统,能够回收涂布过程中溅射浪费的胶液，节约材料成本。

Description

一种旋涂胶液回收系统

技术领域

本实用新型涉及一种旋涂胶液回收系统，属于旋涂胶液回收领域。

背景技术

旋转涂布法(简称旋涂)是一种常见的在基板上使用离心力进行薄膜沉积的方法。该方法制程简单，成膜均匀性较好。然而，该方法对旋涂胶液的利用率较低，往往只有10％-20％甚至更低。大部分旋涂胶液在高速旋转的过程中被损耗，在薄膜制程过程中会造成严重的成本浪费。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种能够回收涂布过程中溅射浪费的胶液，节约材料成本的旋涂胶液回收系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种旋涂胶液回收系统，包括旋涂室，所述旋涂室内设置有旋涂装置基座，所述旋涂装置基座上连有转轴，所述转轴连有旋转平台，所述旋转平台上设置有待涂布基底，所述旋涂室内设置有位于所述待涂布基底下方的集液槽，所述集液槽下端的排液口连有排液管的上端，所述排液管的下端连有回收槽。

所述回收槽连有第一导气管的一端，所述第一导气管的另一端连有真空腔，所述真空腔连有真空泵的进气口，所述真空腔与所述第一导气管连接处设置有第一气体阀门，所述真空腔与所述真空泵的进气口连接处设置有第二气体阀门。

所述集液槽内设置有导流装置。

所述待涂布基底上方设置有气体冲刷器，所述气体冲刷器通过第二气体导管连有储气室，所述储气室连有充气泵的进气口，所述储气室与所述第二气体导管连接处设置有第三气体阀门，所述储气室与所述充气泵的进气口连接处设置有第四气体阀门。

所述待涂布基底上方设置有液体冲刷器，所述液体冲刷器通过第一导液管连有储液槽，所述储液槽连有蓄液槽，所述储液槽与所述第一导液管连接处设置有第一水阀，所述蓄液槽的出水处设置有第二水阀，所述储液槽内设置有控制所述第二水阀的液面检测器。

所述回收槽内设置有回收槽液面检测器，所述回收槽与所述液体分离装置连接处设置有所述回收槽液面检测器控制的第三水阀，所述回收槽与液体分离装置相连通，所述液体分离装置连有水泵的进水口，所述水泵的出水口设置在所述蓄液槽的上方，所述液体分离装置的下方连通有胶液回收槽。

所述回收槽通过导液管与储液瓶相连通，所述回收槽内设置有液面监测器，所述回收槽与所述导液管的连接处设置有所述液面监测器控制的水阀。

所述回收槽通过虹吸管与储液瓶相连通，虹吸管的进水口设置在所述回收槽内，出水口设在所述储液瓶内，所述回收槽内设置有液面监测器，所述虹吸管的进水口处设置有所述液面监测器控制的水阀。

所述回收槽连有水泵的进水口，所述水泵的出水口连有储液瓶，所述回收槽内设置有液面监测器，所述回收槽与所述水泵的进水口连接处设置有所述液面监测器控制的水阀。

一种旋涂胶液回收系统，包括旋涂室，所述旋涂室内设置有旋涂装置基座，所述旋涂装置基座上连有转轴，所述转轴连有旋转平台，所述旋转平台上设置有待涂布基底，所述旋涂室内设置有位于所述待涂布基底下方的集液槽，所述待涂布基底上方设置有液体冲刷器，所述液体冲刷器通过第一导液管连有储液槽，所述储液槽连有蓄液槽，所述储液槽与所述第一导液管连接处设置有第一水阀，所述蓄液槽的出水处设置有第二水阀，所述储液槽内设置有控制所述第二水阀的液面检测器，所述集液槽下端的排液口连有三相阀的进水口，所述三相阀的出水口通过第一回收管连有第一回收槽，通过第二回收管连有第二回收槽，所述第二回收槽内设置有回收槽液面传感器，所述第二回收槽连有水泵的进水口，所述水泵的出水口设置在所述蓄液槽上方，所述第二回收槽与所述水泵的进水连接处设置有回收槽液面传感器控制的第三水阀，所述第一回收槽通过第一导气管与真空腔相连通，所述真空腔通过第二导气管与所述第二回收槽相连通，所述真空腔与所述第一导气管和第二导气管的连接处分别设置有第一气体阀门和第二气体阀门，所述真空腔与真空泵的进气口相连通，所述真空腔与所述真空泵的进气口的连接处分别设置有第三气体阀门。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的一种旋涂胶液回收系统，使用该系统不仅可以回收旋涂制程中浪费掉的旋涂胶液，避免其在旋涂室内进行堆积，回收的旋涂胶液还可以进行再利用以减少旋涂制程中的材料成本，并且该系统可实现全部自动化操作。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例1的一种旋涂胶液回收系统结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例2的一种旋涂胶液回收系统结构示意图；

图3为本实用新型具体实施例3的一种旋涂胶液回收系统结构示意图；

图4为本实用新型具体实施例4的一种旋涂胶液回收系统结构示意图；

图5为本实用新型具体实施例5的一种旋涂胶液回收系统结构示意图；

图6为本实用新型具体实施例6的一种旋涂胶液回收系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

具体实施例1

如图1所示，一种旋涂胶液回收系统，包括旋涂室111，旋涂室111内设置有旋涂装置基座112，旋涂装置基座112上连有转轴113，转轴113连有旋转平台114，旋转平台114上设置有待涂布基底115，旋涂设备中其余装置不在本专利说明中进行展示。

旋涂室111内设置有位于待涂布基底115下方的集液槽121。其内壁为一层聚四氟乙烯(PTFE)涂层，该种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低且具有疏水性。在一些实施例中，集液槽121为图中所示异形漏斗状。集液槽121下端的排液口121a连有排液管122的上端，排液管122的下端连有回收槽123。

在对待涂布基底115进行旋涂过程中，仅有小部分旋涂胶液可被涂布于基底115上，其余胶液由于离心力被甩溅至集液槽121内壁上。对于低粘度旋涂胶液，由于内壁斜度以及其疏水、低摩擦系数等特点，这些旋涂胶液将被集中，并于集液槽121下部排液口121a处被排出，通过与排液口121a相连的回收管122收集于回收槽123中。

在一些实施例中，排液管122内壁也为PTFE涂层。

在一些实施例中，于排液口121a附近设有一阀门，如重力阀，只有当旋涂胶液在排液口121a除累计到一定程度后才会打开阀门，以减少旋涂胶液在回收管内122内挂壁、累积。

具体实施例2

如图2所示，一种旋涂胶液回收系统，包括旋涂室211，旋涂室211内设置有旋涂装置基座212，旋涂装置基座212上连有转轴213，转轴213连有旋转平台214，旋转平台214上设置有待涂布基底215，旋涂室211内设置有位于待涂布基底215下方的集液槽221。集液槽221下端的排液口221a连有排液管222的上端，排液管222的下端连有回收槽223。此部分与具体实施例1相同。

如图2a所示，我们在此基础上增加真空抽液装置，真空抽液装置包括真空腔231，第一导气管232，真空泵233，第一气体阀门234和第二气体阀门235。回收槽223连有第一导气管232的一端，第一导气管232的另一端连有真空腔231，真空腔231连有真空泵233的进气口，真空腔231与第一导气管232连接处设置有第一气体阀门234，真空腔231与真空泵233的进气口连接处设置有第二气体阀门235。当真空集液装置工作时，第二气体阀门235处于关闭状态，第一气体阀门234打开，通过真空腔233与集液槽221间的气压差将吸附在集液槽221和回收管222内壁上的胶液抽入回收槽223中。随后第一气体阀门234关闭，第二气体阀门235打开，真空泵233将真空腔231抽至真空状态，然后关闭第二气体阀门235。

在另一些实施例中，真空集液装置还包括一个导流装置236，导流装置236置在集液槽221内，使得跟强的气流可以贴近于集液槽221内壁。

在另一些实施例中，如在真空旋涂设备中，真空抽液装置还包括气体冲刷装置(如图2b所示)，包括一个储存压缩气体的储气室241，充气泵242，第二导气管243，第三气体阀门244以及气体冲刷器245以及第四气体阀门246。

待涂布基底215上方设置有气体冲刷器245，气体冲刷器245通过第二气体导管243连有储气室241，储气室241连有充气泵242的进气口，储气室241与第二气体导管243连接处设置有第三气体阀门244，储气室241与充气泵242的进气口连接处设置有第四气体阀门246。

准备状态下，储气室241内通过充气泵242充入一定的压缩气体(优选为惰性气体)，充气时第四气体阀门246开启，非充气时该阀门关闭。当真空抽液装置工作时，第三气体阀门244打开，压缩气体通过气体冲刷器245沿着集液槽221内壁向下喷出。工作后第三气体阀门244关闭。

在另一些实施例中，气体冲刷装置和真空抽液装置可分开工作。

具体实施例3

如图3所示，一种旋涂胶液回收系统，包括旋涂室311，旋涂室311内设置有旋涂装置基座312，旋涂装置基座312上连有转轴313，转轴313连有旋转平台314，旋转平台314上设置有待涂布基底315，旋涂室311内设置有位于待涂布基底315下方的集液槽321。集液槽321下端的排液口321a连有排液管322的上端，排液管322的下端连有回收槽323。此部分与具体实施例1相同。

以上的装置对粘度稍高的旋涂胶液，无法全部通过内壁斜度进行收集。在本实施例中，这部分胶液在旋涂机旋涂工作若干次(可控制)后，通过溶剂冲刷装置进行回收。如图3a所示，溶剂冲刷装置包括储液槽351，蓄液槽352，第一导液管353，第二导液管354，液体冲刷器355，液面监测装置356，第一水阀357以及第二水阀358。其中，待涂布基底315上方设置有液体冲刷器355，液体冲刷器355通过第一导液管353连有储液槽351，储液槽351连有蓄液槽352，储液槽351与第一导液管353连接处设置有第一水阀357，蓄液槽352的出水处设置有第二水阀358，储液槽351内设置有控制第二水阀358的液面检测器356。

当溶剂冲刷装置工作时，第一水阀357打开，溶剂清洗液从储液槽351经过第一导液管353流入设置在集液槽321内壁上方环绕一周的液体冲刷器355，并通过均匀排布在355上的喷嘴冲刷集液槽321内壁，最终通过排液管322流入回收槽323中。

在一些实施例中，液面检测器356可以为连接着第二水阀358的浮球阀，液面传感器或者压力传感器，在储液槽351内溶剂液面低时打开第二水阀358使得蓄水槽352中溶剂清洗液通过第二导液管354流入储液槽351中，并在液面达到一定高度后关闭该水阀。

在另一些实施例中，如在真空旋涂设备中，真空抽液装置还包括一个液体分离装置361，如图3b所示。

回收槽362内设置有回收槽液面检测器364，回收槽362与液体分离装置361连接处设置有回收槽液面检测器364控制的第三水阀365，回收槽362与液体分离装置361相连通，液体分离装置361连有水泵363的进水口，水泵363的出水口设置在蓄液槽352的上方，液体分离装置361的下方连通有胶液回收槽362。

当回收槽液面检测器364检测到回收槽323里液面大于一定高度时，第三水阀365打开，回收液体进入液体分离装置361中，对回收液体中溶剂清洗机和旋涂胶液进行分离。

在另一些实施例中，被液体分离装置361分离出的溶剂清洗机可通过一个水泵363重新加入到蓄液槽352中；被液体分离装置361分离出的旋涂胶液被收集于胶液回收槽362中。

具体实施例4

如图3所示，一种旋涂胶液回收系统，包括旋涂室411，旋涂室411内设置有旋涂装置基座412，旋涂装置基座412上连有转轴413，转轴413连有旋转平台414，旋转平台414上设置有待涂布基底415，旋涂室411内设置有位于待涂布基底415下方的集液槽421。集液槽421下端的排液口421a连有排液管422的上端，排液管422的下端连有回收槽423。待涂布基底415上方设置有液体冲刷器455，液体冲刷器455通过第一导液管453连有储液槽451，储液槽451连有蓄液槽452，储液槽451与第一导液管453连接处设置有第一水阀457，蓄液槽452的出水处设置有第二水阀458，储液槽451内设置有控制第二水阀458的液面检测器456。此部分与具体实施例3中图3a的部分相同。

本实施例中，真空集液装置包括真空腔431，第一导气管432，真空泵433，第一气体阀门434和第二气体阀门435。具体工作方式同实施例2。

具体实施例5

一种旋涂胶液回收系统，其特征在于：包括旋涂室511，旋涂室511内设置有旋涂装置基座512，旋涂装置基座512上连有转轴513，转轴513连有旋转平台514，旋转平台上设置有待涂布基底515，旋涂室511内设置有位于待涂布基底515下方的集液槽521，待涂布基底515上方设置有液体冲刷器555，液体冲刷器555通过第一导液管553连有储液槽556，储液槽556连有蓄液槽552，储液槽556与第一导液管553连接处设置有第一水阀557，蓄液槽552的出水处设置有第二水阀558，储液槽556内设置有控制第二水阀558的液面检测器556。此溶剂冲刷装置结构和工作方式同具体实施例3中图3a相同。

集液槽下521端的排液口521a连有三相阀571的进水口，三相阀571的出水口通过第一回收管522连有第一回收槽523，通过第二回收管575连有第二回收槽572。第二回收槽572内设置有回收槽液面传感器573，第二回收槽572连有水泵563的进水口，水泵563的出水口设置在蓄液槽552上方，第二回收槽572与水泵563的进水连接处设置有回收槽液面传感器573控制的第三水阀574。

第一回收槽523通过第一导气管531与真空腔564相连通，真空腔564通过第二导气管534与第二回收槽572相连通，真空腔564与第一导气管531和第二导气管534的连接处分别设置有第一气体阀门536和第三气体阀门537，真空腔564与真空泵533的进气口相连通，真空腔564与真空泵533的进气口的连接处分别设置有第二气体阀门535。

因为经过溶剂清洗剂冲刷后，回收液中旋涂胶液的浓度低，将旋涂胶液从回收液中进行分离难度高、成本大。因此使用分液回收装置对未使用溶剂清洗剂自行流入排液口521a的旋涂胶液和使用了溶剂清洗剂的混合溶液进行分开收集。

当溶剂冲刷装置未工作时，三相阀571连通排液口521a和第一回收管522，使得未混有或混有少量溶剂的旋涂胶液流入第一回收槽523中。在这个过程中，真空集液装置可以经辅助收集，此时打开第一气体阀门536，关闭第二阀门537，利用真空腔531和旋涂室511的气压差将旋涂胶液吸入第一回收槽523中。并在工作后关闭第一气体阀门536并打开第三气体阀门535，使用真空泵533将真空腔531抽至真空状态。

当溶剂冲刷装置工作时，三相阀571连通排液口521a和第二回收管575。打开第一水阀557，溶剂清洗剂从储液槽551中流出，并通过液体冲刷器555对集液槽521内壁进行冲洗。同时，打开第二气体阀门537。混有旋涂胶液的清洗剂通过三相阀571流入第二回收槽572。冲洗完成后三相阀571切换回连接到第一回收槽523状态，并且关闭第一水阀557并打开第二水阀557，向储液槽551中加入清洁剂直至第一液面检测器551监测到液面达到一定高度后关闭第二水阀558。

因此，第一回收槽523内的回收液为旋涂胶液或高浓度旋涂胶液，可以使用成本更低、更方便的方法对其进行液体分离或者直接再利用。

而对于第二回收槽574中低浓度回收液，在一些实施例中，使用第二液面检测器574对其液面进行监控，当液面高于一定高度时使用水泵563将第二回收槽572内回收液重新注入到蓄液槽552内。当蓄液槽552内清洗剂中旋涂胶液浓度达到一定比例时，对蓄液槽552内地清洗剂进行溶剂和旋涂胶液分离或者更换清洗剂。

具体实施例6

如图6所示，一种旋涂胶液回收系统，包括旋涂室611，旋涂室611内设置有旋涂装置基座612，旋涂装置基座612上连有转轴613，转轴613连有旋转平台614，旋转平台614上设置有待涂布基底615，旋涂室611内设置有位于待涂布基底615下方的集液槽621。集液槽621下端的排液口621a连有排液管622的上端，排液管622的下端连有回收槽623。此部分与具体实施例1相同。

在一些实施例中(如图6a)，回收槽623通过导液管683与储液瓶681相连通，回收槽623内设置有液面监测器682，回收槽623与导液管683的连接处设置有液面监测器682控制的水阀684。

当液面监测器682判断回收槽623中回收的旋涂胶液面高于一定高度时，打开水阀684，旋涂胶液通过导液管683从回收槽623中流入到储液瓶681中。在该实施例中回收槽623出液口应高于储液瓶681进液口。

在一些实施例中(如图6b)，把旋涂胶液从回收槽623注入到储液瓶681可采用虹吸法。回收槽623通过虹吸管685与储液瓶681相连通，虹吸管695的进水口设置在回收槽623内，出水口设在储液瓶681内，回收槽623内设置有液面监测器682，虹吸管695的进水口处设置有液面监测器682控制的水阀684。具体方法为，当液面监测器682判断回收槽623中回收的旋涂胶液面高于一定高度时，打开水阀684。旋涂胶液通过虹吸管685从回收槽623被吸入到储液瓶681中，并于回收槽液623面低于一定高度时关闭水阀684。为了达到虹吸效果，储液瓶681中旋涂胶液的液面的垂直高度应低于回收槽623底部。在另一些实施例中(如图6c)，回收槽623连有水泵686的进水口，水泵686的出水口连有储液瓶681，回收槽623内设置有液面监测器682，回收槽623与水泵686的进水口连接处设置有液面监测器682控制的水阀684。可以借助水泵686把旋涂胶液从回收槽623注入到储液瓶681中。具体方法为，当液面监测器682判断回收槽623中回收的旋涂胶液面高于一定高度时，打开水阀684和水泵686。旋涂胶液通过水泵686从回收槽623被注入到储液瓶681中，并于回收槽液面623低于一定高度时关闭水阀684和水泵686。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种旋涂胶液回收系统，其特征在于：包括旋涂室，所述旋涂室内设置有旋涂装置基座，所述旋涂装置基座上连有转轴，所述转轴连有旋转平台，所述旋转平台上设置有待涂布基底，所述旋涂室内设置有位于所述待涂布基底下方的集液槽，所述集液槽下端的排液口连有排液管的上端，所述排液管的下端连有回收槽。

2.根据权利要求1所述的一种旋涂胶液回收系统，其特征在于：所述回收槽连有第一导气管的一端，所述第一导气管的另一端连有真空腔，所述真空腔连有真空泵的进气口，所述真空腔与所述第一导气管连接处设置有第一气体阀门，所述真空腔与所述真空泵的进气口连接处设置有第二气体阀门。

3.根据权利要求2所述的一种旋涂胶液回收系统，其特征在于：所述集液槽内设置有导流装置。

4.根据权利要求1所述的一种旋涂胶液回收系统，其特征在于：所述待涂布基底上方设置有气体冲刷器，所述气体冲刷器通过第二气体导管连有储气室，所述储气室连有充气泵的进气口，所述储气室与所述第二气体导管连接处设置有第三气体阀门，所述储气室与所述充气泵的进气口连接处设置有第四气体阀门。

5.根据权利要求1所述的一种旋涂胶液回收系统，其特征在于：所述待涂布基底上方设置有液体冲刷器，所述液体冲刷器通过第一导液管连有储液槽，所述储液槽连有蓄液槽，所述储液槽与所述第一导液管连接处设置有第一水阀，所述蓄液槽的出水处设置有第二水阀，所述储液槽内设置有控制所述第二水阀的液面检测器。

6.根据权利要求5所述的一种旋涂胶液回收系统，其特征在于：所述回收槽内设置有回收槽液面检测器，所述回收槽与所述液体分离装置连接处设置有所述回收槽液面检测器控制的第三水阀，所述回收槽与液体分离装置相连通，所述液体分离装置连有水泵的进水口，所述水泵的出水口设置在所述蓄液槽的上方，所述液体分离装置的下方连通有胶液回收槽。

7.根据权利要求1所述的一种旋涂胶液回收系统，其特征在于：所述回收槽通过导液管与储液瓶相连通，所述回收槽内设置有液面监测器，所述回收槽与所述导液管的连接处设置有所述液面监测器控制的水阀。

8.根据权利要求1所述的一种旋涂胶液回收系统，其特征在于：所述回收槽通过虹吸管与储液瓶相连通，虹吸管的进水口设置在所述回收槽内，出水口设在所述储液瓶内，所述回收槽内设置有液面监测器，所述虹吸管的进水口处设置有所述液面监测器控制的水阀。

9.根据权利要求1所述的一种旋涂胶液回收系统，其特征在于：所述回收槽连有水泵的进水口，所述水泵的出水口连有储液瓶，所述回收槽内设置有液面监测器，所述回收槽与所述水泵的进水口连接处设置有所述液面监测器控制的水阀。

10.一种旋涂胶液回收系统，其特征在于：包括旋涂室，所述旋涂室内设置有旋涂装置基座，所述旋涂装置基座上连有转轴，所述转轴连有旋转平台，所述旋转平台上设置有待涂布基底，所述旋涂室内设置有位于所述待涂布基底下方的集液槽，所述待涂布基底上方设置有液体冲刷器，所述液体冲刷器通过第一导液管连有储液槽，所述储液槽连有蓄液槽，所述储液槽与所述第一导液管连接处设置有第一水阀，所述蓄液槽的出水处设置有第二水阀，所述储液槽内设置有控制所述第二水阀的液面检测器，所述集液槽下端的排液口连有三相阀的进水口，所述三相阀的出水口通过第一回收管连有第一回收槽，通过第二回收管连有第二回收槽，所述第二回收槽内设置有回收槽液面传感器，所述第二回收槽连有水泵的进水口，所述水泵的出水口设置在所述蓄液槽上方，所述第二回收槽与所述水泵的进水连接处设置有回收槽液面传感器控制的第三水阀，所述第一回收槽通过第一导气管与真空腔相连通，所述真空腔通过第二导气管与所述第二回收槽相连通，所述真空腔与所述第一导气管和第二导气管的连接处分别设置有第一气体阀门和第二气体阀门，所述真空腔与真空泵的进气口相连通，所述真空腔与所述真空泵的进气口的连接处分别设置有第三气体阀门。