CN216286157U - 显影液浓度控制设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种显影液浓度控制设备，包括显影液存储罐、显影液使用装置及控制单元。显影液存储罐连接有第一浓度显影液供液管道及第二浓度显影液供液管道，第二浓度显影液供液管道的第一区段连接有负反馈控制管道，负反馈控制管道的两端分别与第一区段的两端连接，负反馈控制管道上设置有负反馈控制阀，第一区段设置有前馈控制阀，显影液存储罐内设置有搅拌装置。显影液使用装置连接有显影液使用装置进液管道及显影液使用装置回液管道，显影液使用装置通过显影液使用装置进液管道及显影液使用装置回液管道与显影液存储罐连接。负反馈控制阀及前馈控制阀与控制单元电性连接。可以提高显影液浓度整体控制的精度，提高显影液浓度控制的稳定性。

Description

显影液浓度控制设备

技术领域

本申请涉及显示面板技术领域，尤其涉及一种显影液浓度控制设备。

背景技术

在液晶显示面板制作过程中经常需要进行显影工艺，显影机中的显影液对基板进行显影后通常会回收循环使用。现有的显影液通常为四甲基氢氧化铵(TMAH)水溶液，目前的显影液浓度控制系统通过采样泵抽取显影液存储罐中的显影液，经过脱泡装置脱泡后分别输送到吸光度计和TMAH浓度计进行浓度测量后，再输送回显影液存储罐。但是目前的显影液浓度控制系统存在一些常见问题：

一是显影机从空闲(idle)状态进入工作状态时，TMAH浓度下降较快。原因包括：显影机在空闲状态时没有显影液回收至显影液存储罐中，维持在设定目标浓度附近，当进入工作状态时，显影液对基板进行显影时会和光刻胶结合，会使显影液存储罐中的显影液浓度发生较大变化(光阻增大，TMAH浓度下降较快)；显影液存储罐内没有搅拌装置，造成浓度混合不充分，当检测到浓度偏低时延时过长；显影机在工作状态时，且基板进行流片时，覆盖于基板上的TMAH与光阻混合液体回收到显影液存储罐中，由于浓度基于反馈控制的原理，当检测到浓度降低时检测信号延时较长，即使给显影液存储罐补给25％TMAH溶液也无法避免TMAH浓度下降的事实；

二是显影机从工作状态进入空闲状态时，TMAH浓度上升。原因为当显影机从工作状态再次进入空闲状态时由于25％TMAH溶液补充惯性导致浓度快速升高，超过预设上限时需要补充稀释剂调整浓度，多余的显影液溢流造成浪费。

实用新型内容

本申请实施例提供一种显影液浓度控制设备，以解决显影液浓度控制的稳定性较差的问题。

本申请实施例提出了一种显影液浓度控制设备，包括显影液存储罐、显影液使用装置及控制单元。显影液存储罐连接有第一浓度显影液供液管道及第二浓度显影液供液管道，第二浓度显影液供液管道的第一区段连接有负反馈控制管道，负反馈控制管道的两端分别与第一区段的两端连接，负反馈控制管道上设置有负反馈控制阀，第一区段设置有前馈控制阀，且显影液存储罐内设置有搅拌装置。显影液使用装置连接有显影液使用装置进液管道及显影液使用装置回液管道，显影液使用装置通过显影液使用装置进液管道及显影液使用装置回液管道与显影液存储罐连接。负反馈控制阀及前馈控制阀与控制单元电性连接，控制单元用于控制负反馈控制阀及前馈控制阀开启或关闭。

作为本申请实施例的一个方案，第一浓度显影液供液管道上设置有标准供液控制阀，标准供液控制阀与控制单元电性连接。

作为本申请实施例的一个方案，第一区段设置有前馈补液流量传感器，前馈补液流量传感器与控制单元电性连接。

作为本申请实施例的一个方案，第二浓度显影液供液管道与显影液存储罐连接的一端设置有喷雾装置。

作为本申请实施例的一个方案，显影液存储罐内设置有液位传感器，液位传感器与控制单元电性连接。

作为本申请实施例的一个方案，显影液使用装置进液管道上设置有显影液使用装置供液泵，显影液使用装置供液泵与控制单元电性连接。

作为本申请实施例的一个方案，显影液使用装置进液管道上设置有进液流量传感器，进液流量传感器与控制单元电性连接。

作为本申请实施例的一个方案，显影液使用装置回液管道上设置有回液流量传感器，回液流量传感器与控制单元电性连接。

作为本申请实施例的一个方案，还包括抽样测量装置，抽样测量装置通过抽样进液管道及抽样回液管道与显影液存储罐连接。

作为本申请实施例的一个方案，抽样进液管道上设置有抽样泵，抽样泵与控制单元电性连接。

本申请实施例提供的显影液浓度控制设备，在显影液存储罐内的显影液浓度不符合预设时，负反馈控制阀可以实现向显影液存储罐补充或停止补充高浓度显影液，且前馈控制功能可以实现将大部分的高浓度显影液通过前馈控制阀补充，剩余部分通过负反馈控制阀补充，从而可以提高显影液浓度整体控制的动态和静态精度，提高显影液浓度控制的稳定性，解决了显影液浓度控制的稳定性较差的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的显影液浓度控制设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的显影液浓度控制设备的电性连接情况示意图。

附图标记：

1-控制单元，2-第二浓度显影液供液管道，3-前馈控制阀，4-前馈补液流量传感器，5-负反馈控制阀，6-第一浓度显影液供液管道，7-标准供液控制阀，8-喷雾装置，9-液位传感器，10-显影液存储罐，11-搅拌装置，13-存储罐支撑底座，14-抽样测量装置，15-抽样泵，16-抽样进液管道，17-抽样回液管道，18-显影液使用装置进液管道，19-显影液使用装置回液管道，20-显影液使用装置，21-电缆，22-进液流量传感器，23-显影液使用装置供液泵，24-回液流量传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，术语“第一”和“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；“多个”的含义是两个或两个以上；术语“内”、“外”、“顶部”、“底部”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申请和简化描述，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申请的限制。

请参阅图1及图2，本申请实施例提供一种显影液浓度控制设备，可以包括显影液存储罐10、显影液使用装置20及控制单元1。

在一种可能的实施例中，显影液存储罐10可以连接有第一浓度显影液供液管道6及第二浓度显影液供液管道2。第一浓度显影液供液管道6可以为标准浓度显影液供液管道，可以通过第一浓度显影液供液管道6为显影液存储罐10提供标准浓度显影液。第二浓度显影液供液管道2可以为高浓度显影液供液管道，可以通过第二浓度显影液供液管道2为显影液存储罐10提供高浓度显影液。具体实施时，显影液存储罐10的底部可以设置有存储罐支撑底座13，以支持并固定显影液存储罐10。显影液存储罐10内可以设置有搅拌装置11，以搅拌显影液存储罐10内的显影液，搅拌装置11可以采用永磁传动旋转搅拌装置。显影液存储罐10内还可以设置有液位传感器9，以采集显影液存储罐10内的显影液液位信息。

在具体实施中，第一浓度显影液供液管道6上可以设置有标准供液控制阀7，以控制流经第一浓度显影液供液管道6的显影液流量。

在具体实施中，第二浓度显影液供液管道2的第一区段可以连接有负反馈控制管道，负反馈控制管道的两端分别与第一区段的两端连接，第一区段为第二浓度显影液供液管道2的进液端和与显影液存储罐10连接端之间的区段，例如，第一区段可以为第二浓度显影液供液管道2的中间区段。负反馈控制管道上可以设置有负反馈控制阀5，以控制流经负反馈控制管道的显影液流量。第一区段可以设置有前馈控制阀3，以控制流经第一区段的显影液流量，且第一区段可以设置有前馈补液流量传感器4，以采集流经第一区段的显影液流量信息。具体实施时，第二浓度显影液供液管道2与显影液存储罐10连接的一端可以设置有喷雾装置8，以使由第二浓度显影液供液管道2流入显影液存储罐10的显影液能够比较均匀地散落到整个液面。

实际应用时，液位传感器9可以通过电缆21与控制单元1电性连接。标准供液控制阀7可以通过电缆21与控制单元1电性连接。负反馈控制阀5及前馈控制阀3可以通过电缆21与控制单元1电性连接。前馈补液流量传感器4可以通过电缆21与控制单元1电性连接。从而，控制单元1可以采集与显影液存储罐10相关的信息及输出相应的控制信号和状态信号。可以理解，上述电缆21可以为多根不同的线缆，即不同的传感器及控制阀可以各自匹配单独的电缆与控制单元1电性连接。控制单元1可以采用PLC控制器。

在一种可能的实施例中，显影液使用装置20可以连接有显影液使用装置进液管道18及显影液使用装置回液管道19，显影液使用装置20可以通过显影液使用装置进液管道18及显影液使用装置回液管道19实现与显影液存储罐10连接。具体实施时，显影液使用装置进液管道18上可以设置有显影液使用装置供液泵23，在显影液使用装置供液泵23的作用下显影液存储罐10内的显影液可以通过显影液使用装置进液管道18流进显影液使用装置20。显影液使用装置进液管道18上还可以设置有进液流量传感器22，以采集流经显影液使用装置进液管道18的显影液流量信息。显影液使用装置回液管道19上可以设置有回液流量传感器24，以采集流经显影液使用装置回液管道19的显影液流量信息。

实际应用时，显影液使用装置20可以通过电缆21与控制单元1电性连接。显影液使用装置供液泵23可以通过电缆21与控制单元1电性连接。进液流量传感器22可以通过电缆21与控制单元1电性连接。回液流量传感器24可以通过电缆21与控制单元1电性连接。从而，控制单元1可以采集与显影液使用装置20相关的信息及输出相应的控制信号和状态信号。可以理解，上述电缆21可以为多根不同的线缆，即显影液使用装置20、供液泵及不同的传感器可以各自匹配单独的电缆与控制单元1电性连接。

在一种可能的实施例中，本申请实施例提供的显影液浓度控制设备还可以包括抽样测量装置14，抽样测量装置14可以通过抽样进液管道16及抽样回液管道17与显影液存储罐10连接，抽样测量装置14可以抽取检测显影液存储罐10内的显影液，可以实现对检测显影液存储罐10内的显影液的浓度进行检测，且可以实现对检测显影液存储罐10内的温度及光阻等进行检测。具体实施时，抽样进液管道16上可以设置有抽样泵15，在抽样泵15的作用下显影液存储罐10内的显影液可以通过抽样进液管道16流进抽样测量装置14。实际应用时，抽样泵15可以通过电缆21与控制单元1电性连接。从而，控制单元1可以输出相应的控制信号和状态信号。

结合上述，本申请实施例提供的显影液浓度控制设备的工作过程参考如下：

打开标准供液控制阀7，为显影液存储罐10供给显影液，当液位传感器9检测显影液存储罐10内的显影液到达液位控制线时停止供给，此时可切换自动运行；

抽样泵15自动运转，通过抽样进液管道16将显影液存储罐10底部的显影液抽取进入抽样测量装置14，抽样测量装置14进行温度、光阻及显影剂浓度测量，测量信号实时传入控制单元1，抽取的显影液通过抽样回液管道17流回显影液存储罐10；

显影液使用装置20发出使用请求信号后，显影液使用装置供液泵23自动开启，通过显影液使用装置进液管道18将显影液存储罐10底部的显影液抽取进入显影液使用装置20，显影液和附带产品的光阻充分反应后通过显影液使用装置回液管道19流回显影液存储罐10，由于产品光阻消耗，回流的显影液浓度会降低，在搅拌装置11的作用下，回流的显影液与显影液存储罐10内的显影液充分混合，使得显影液浓度均匀，可以减少检测误差和延迟，保证检测准确且及时；并且，搅拌装置11的设置还可以使由第二浓度显影液供液管道2新供给的高浓度显影液和显影液存储罐10内的显影液充分混合，保证检测的准确、及时和稳定；为了避免浪费，搅拌装置11可以配置为在供液时和补液时自动开启，延时关闭，也可以根据特殊需要新增可在自动运行时一直开启的功能；

基于负反馈原理，当检测到显影液存储罐10内的显影液浓度低于预设浓度下限时，自动打开负反馈控制阀5，通过第二浓度显影液供液管道2向显影液存储罐10补充高浓度显影液，例如可以补充25％浓度的显影液，当检测到显影液存储罐10内的显影液浓度高于预设浓度上限时，自动关闭负反馈控制阀5，停止补充高浓度显影液；基于前馈补偿控制，设置了前馈控制阀3，显影液使用装置20每进入加工一片产品，显影液使用装置供液泵23开启一预定时间，每一片产品使显影液消耗的量具有确定的上限和下限，基于显影液消耗量基本正比于加工产品数量N，需要补充显影液的量V1等于消耗量V2，前馈控制阀3的开启时间和产品加工数量成正比，将显影液流量控制参数系数调整到在关闭负反馈控制阀5时显影液的浓度基本稳定或缓慢降低，记录此时的参数，乘以系数0.6-0.9为控制参数系数，前馈控制比负反馈控制超前，确保前馈不超调的前提下，将大部分60％-90％高浓度显影液通过标准供液控制阀7补充，剩余部分通过负反馈控制阀5补充，从而可以提高显影液浓度控制的稳定性，大大提高显影液浓度整体控制的动态和静态精度；为了确保显影液存储罐10内显影液浓度不超调，当显影液存储罐10内显影液浓度高于一预设值时，及液位传感器9检测显影液存储罐10内显影液液位低于预设值时，可以仅进行负反馈控制而不进行前馈控制；

由于补充的高浓度显影液和实际使用的显影液的浓度差别较大，设置喷雾嘴8，使补充的高浓度显影液可以比较均匀地散落到整个液面，确保显影液更快速、充分地混合；

前馈补液流量传感器4的设置可以确保补充高浓度显影液的流量准确，通过进液流量传感器22准确测量进入显影液使用装置20的显影液流量，通过回液流量传感器24准确测量由显影液使用装置20回流显影液存储罐10的显影液流量，用于计算需要补充的显影液流量，当回流流量大于进入流量时说明显影液使用装置20有补水进入循环，还需要额外补充一定量的高浓度显影液来维持显影液存储罐10内的显影液浓度稳定。

整体而言，本申请实施例提供的显影液浓度控制设备可以提高显影液浓度控制精度，减小显影液浓度波动极差值，从而提高显影液浓度稳定性，减少设备停机，提高设备稼动率，提升产能、产品品质，减少不必要的补液，减少显影液浪费。

本领域内的技术人员应明白，以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种显影液浓度控制设备，其特征在于，包括：

显影液存储罐，所述显影液存储罐连接有第一浓度显影液供液管道及第二浓度显影液供液管道，其中，所述第二浓度显影液供液管道的第一区段连接有负反馈控制管道，所述负反馈控制管道的两端分别与所述第一区段的两端连接，所述负反馈控制管道上设置有负反馈控制阀，所述第一区段设置有前馈控制阀，所述显影液存储罐内设置有搅拌装置；

显影液使用装置，所述显影液使用装置连接有显影液使用装置进液管道及显影液使用装置回液管道，所述显影液使用装置通过所述显影液使用装置进液管道及所述显影液使用装置回液管道与所述显影液存储罐连接；

控制单元，所述负反馈控制阀及所述前馈控制阀与所述控制单元电性连接，所述控制单元用于控制所述负反馈控制阀及所述前馈控制阀开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的显影液浓度控制设备，其特征在于，所述第一浓度显影液供液管道上设置有标准供液控制阀，所述标准供液控制阀与所述控制单元电性连接。

3.根据权利要求1所述的显影液浓度控制设备，其特征在于，所述第一区段设置有前馈补液流量传感器，所述前馈补液流量传感器与所述控制单元电性连接。

4.根据权利要求1所述的显影液浓度控制设备，其特征在于，所述第二浓度显影液供液管道与所述显影液存储罐连接的一端设置有喷雾装置。

5.根据权利要求1所述的显影液浓度控制设备，其特征在于，所述显影液存储罐内设置有液位传感器，所述液位传感器与所述控制单元电性连接。

6.根据权利要求1所述的显影液浓度控制设备，其特征在于，所述显影液使用装置进液管道上设置有显影液使用装置供液泵，所述显影液使用装置供液泵与所述控制单元电性连接。

7.根据权利要求1所述的显影液浓度控制设备，其特征在于，所述显影液使用装置进液管道上设置有进液流量传感器，所述进液流量传感器与所述控制单元电性连接。

8.根据权利要求1所述的显影液浓度控制设备，其特征在于，所述显影液使用装置回液管道上设置有回液流量传感器，所述回液流量传感器与所述控制单元电性连接。

9.根据权利要求1所述的显影液浓度控制设备，其特征在于，还包括抽样测量装置，所述抽样测量装置通过抽样进液管道及抽样回液管道与所述显影液存储罐连接。

10.根据权利要求9所述的显影液浓度控制设备，其特征在于，所述抽样进液管道上设置有抽样泵，所述抽样泵与所述控制单元电性连接。

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