一种光栅生产工艺

技术领域

本发明涉及光栅生产技术领域，特别是一种光栅生产工艺。

背景技术

光栅是高精度位移测量元件，它与数字信号处理仪表配套，组成位移测量系统，光源发出平行光照射到主光栅、指示光栅、接收器上，由于主光栅、指示光栅的栅距不一样，当光源、指示光栅、接收器与移动物一起移动而主光栅不动时，平行光穿过主光栅、指示光栅到达接收器上会形成明暗相间的莫尔条纹从而产生正弦波信号感知移动物移动位移。

光栅在制作过程中，需要使用光刻胶，以作为保护层和刻蚀模板。现有技术中，光刻胶的涂覆方法多采用旋涂法，在甩胶过程中，离旋转中心部位的离心力较小，离玻璃边缘部分离心力较大，致使玻璃边缘光刻胶较薄，玻璃中心部位光刻胶较厚，导致光刻胶涂覆不均匀，进而使制备的光栅易出现缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种光栅生产工艺，以至少达到均匀涂覆光刻胶，减少光栅缺陷的目的。

本发明的技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种光栅生产工艺，包括如下步骤：

S1在玻璃上涂覆光刻胶并烘干；

S2对光刻胶层进行曝光；

S3对所述光刻胶层进行负显影工艺，即制得所述光栅；

所述涂覆光刻胶工艺采用涂覆装置，所述涂覆装置包括：底座、设置在所述底座顶部的工作台，设置在所述工作台上方的喷涂部，驱动所述喷涂部分别沿着所述工作台长度方向和宽度方向进行位移的第一驱动装置和第二驱动装置，以及驱动所述工作台在所述底座内沿着自身长度方向和宽度方向进行位移的第三驱动装置和第四驱动装置。

优选的，所述喷涂部包括喷枪、与所述喷枪相连的喷管，以及与所述喷管相连的胶箱。

优选的，所述第二驱动装置包括设置在所述工作台两宽边侧上方且与所述工作台宽边侧平行的第一滑轨，与每个所述第一滑轨滑动配合的第一滑块，以及支撑每个所述第一滑轨的支撑柱。

优选的，所述第一驱动装置包括设置在两个所述第一滑块之间的第二滑轨，以及与所述第二滑轨滑动配合的第二滑块；所述喷枪与所述第二滑块相连。

优选的，所述第三驱动装置包括设置在所述底座顶面的放置腔，设置在所述放置腔底壁的底板、设置在所述底板顶面且与所述工作台长度方向平行的第一滑槽，设置在所述工作台底面且与所述第一滑槽滑动配合的第三滑块，以及设置在所述放置腔与工作台宽边侧相平行的两侧壁的第一液压杆。

优选的，所述第四驱动装置包括设置在所述放置腔底壁且与所述工作台的宽度方向平行的第二滑槽，设置在所述底板底壁且与所述第二滑槽滑动配合的第四滑块、设置在所述放置腔与工作台长边侧相平行的两侧壁的第二液压杆。

优选的，所述工作台顶面四周设置有第三液压杆，所述第三液压杆的伸缩端设置有限位板。

优选的，所述工作台的顶面中心开设有空腔，所述空腔底壁设置有第四液压杆，所述空腔顶壁设置有与所述工作台台面平齐的升降板，所述第四液压杆的伸缩端与所述升降板固定连接。

优选的，所述空腔的内壁边缘周围设有防水板，所述升降板的底壁能够与所述防水板抵接。

优选的，所述防水板的顶部边缘设置有环形筒，所述升降板的底壁设置有与所述环形筒相适配的环形插槽；所述环形筒的外侧设置有吸水层。

相较现有技术，本发明的有益效果是：

通过设置第一驱动装置，能够使喷涂部的出液端沿着工作台的长度方向进行移动，通过设置第二驱动装置，能够使喷涂部的出液端沿着工作台的宽边侧进行移动，进而使光刻胶能够喷涂至玻璃表面的任意位置，以提高玻璃的喷涂充分性；因第一驱动装置和第二驱动装置交错运行，在实际喷涂过程中，相当于在玻璃表面沿着长度方向或者宽度方向喷涂无数条胶带，胶带和胶带之间的结合处会出现厚度不均匀现象；为了克服该技术缺陷，还设置有第三驱动装置和第四驱动装置，在第三驱动装置的作用下，能够使工作台与玻璃同步沿着自身长度方向进行来回移动，进而使玻璃表面的喷涂胶沿着长度方向进行均匀扩散；在第四驱动装置的作用下，使工作台与玻璃同步沿着自身宽度方向进行来回移动，进而使玻璃表面的喷涂胶沿着宽度方向进行均匀扩散，以进一步提高光刻胶的均匀性；通过上述装置的协同作用，能够显著提高光刻胶的均匀性，改善旋涂法以及单独采用上述喷涂部喷涂造成的不均匀问题。

附图说明

图1为本发明正视方向的剖视结构示意图；

图2为本发明中A的放大结构示意图；

图3为本发明中升降板上升时，正视方向的剖视结构示意图；

图4为本发明中第一驱动装置和第二驱动装置俯视方向的结构示意图；

图5为本发明工作台俯视方向的结构示意图；

图6为本发明中空腔俯视方向的剖视结构示意图；

图中：100－底座、110－工作台、120－喷枪、130－喷管、140－第一滑轨、150－第一滑块、160－支撑柱、170－第二滑轨、180－第二滑块、190－放置腔、200－底板、210－第一滑槽、220－第三滑块、230－第一液压杆、240－第二滑槽、250－第四滑块、260－第二液压杆、270－第三液压杆、280－限位板、290－空腔、300－第四液压杆、310－升降板、320－防水板、330－环形筒、340－环形插槽、350－吸水层。

具体实施方式

下面结合附图1—6对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1

一种光栅生产工艺，包括如下步骤：

S1在玻璃上涂覆光刻胶并烘干；

S2对光刻胶层进行曝光；

S3对所述光刻胶层进行负显影工艺，即制得所述光栅；

所述光刻胶涂覆工艺采用涂覆装置，如图1、图3、图5和图6所示，所述涂覆装置包括底座100、设置在所述底座100顶部的工作台110，设置在所述工作台110上方的喷涂部，驱动所述喷涂部分别沿着所述工作台110长度方向和宽度方向进行位移的第一驱动装置和第二驱动装置，以及驱动所述工作台110在所述底座100内沿着自身长度方向和宽度方向进行位移的第三驱动装置和第四驱动装置。

上述方案中，S1、S2和S3中的步骤均为现有技术，具体工作原理在此不进行赘述；

其中，S1中涂覆光刻胶的具体工作原理如下：

先将玻璃放置在工作台110上，放置过程中，若玻璃为长方形，则玻璃的长边侧与工作台110的长边侧平行，且玻璃放置在工作台110的中部，若为正方形或者圆形，直接放置在工作台110的中部即可。其后，在第一驱动装置的作用下，使喷涂部的出液端沿着工作台110的长度方向进行移动(边移动边喷涂)，待出液端从玻璃的一宽边侧移动至另一宽边侧后，启动第二驱动装置，使出液端沿着宽度方向移动一小段，其后关闭第二驱动装置，并继续启动第一驱动装置，以使出液端继续沿着工作台110的长度方向进行移动，待从玻璃的一宽边侧喷涂至另一宽边侧时，启动第二驱动装置，使出液端沿着未喷涂的宽度方向移动一小段，其后关闭第二驱动装置，并启动第一驱动装置，按照上述方式继续进行喷涂，如此，能够使玻璃表面完全喷涂光刻胶；待喷涂结束后，关闭第一驱动装置和第二驱动装置，喷涂结束。

上述喷涂方式相当于是在玻璃表面沿着长度方向喷涂无数条胶带，实际实施时，还可以通过调节第一驱动装置和第二驱动装置，使玻璃表面沿着宽度方向喷涂无数条胶带。无论是使用何种方式，胶带和胶带之间的结合处均会出现厚度不均匀现象，因此，在喷涂结束后，还需启动第三驱动装置和第四驱动装置，在第三驱动装置的作用下，使工作台110与玻璃同步沿着自身长度方向进行来回移动，进而使玻璃表面的喷涂胶沿着长度方向进行均匀扩散，在第四驱动装置的作用下，使工作台110与玻璃同步沿着自身宽度方向进行来回移动，进而使玻璃表面的喷涂胶沿着宽度方向进行均匀扩散，进而提高光刻胶的均匀性；通过上述装置的协同作用，能够显著提高光刻胶的均匀性，改善旋涂法以及单独采用上述喷涂部喷涂造成的不均匀问题。

作为本发明的优选实施方式，如图1所示，所述喷涂部包括喷枪120、与所述喷枪120相连的喷管130，以及与所述喷管130相连的胶箱(图中未画出)。具体实施时，可以采用空气挤压胶箱内的胶水的方式或者采用在喷管130上安装水泵的方式使胶箱内的胶水沿着喷管130进入喷枪120，再沿着喷枪120的出液端(即喷嘴)喷向玻璃表面。

作为本发明的优选实施方式，如图1和图4所示，所述第二驱动装置包括设置在所述工作台110两宽边侧上方且与所述工作台110宽边侧平行的第一滑轨140，与每个所述第一滑轨140滑动配合的第一滑块150，以及支撑每个所述第一滑轨140的支撑柱160；其中，所述第一滑轨140与所述支撑柱160之间为滑动连接，支撑柱160上设置有第五液压杆，所述第五液压杆的伸缩端与第一滑轨140固定连接。进一步地，所述第一驱动装置包括设置在两个所述第一滑块150之间的第二滑轨170，以及与所述第二滑轨170滑动配合的第二滑块180；所述喷枪120与所述第二滑块180相连。值得说明的是，所述第一滑轨140和第二滑轨170均为电动滑轨。具体实施时，在第五液压杆的作用下，能够调节两根第一滑轨140的高度，进而根据玻璃的厚度调节喷嘴的高度，同时，当喷涂结束后，还需要使第二滑轨170以及喷枪120上移，以提高玻璃取出便捷性；当调节喷嘴和第二滑轨170的高度后，启动第一滑轨140，使第一滑块150和喷枪120同步沿着第一滑轨140的长度方向(即玻璃的长度方向)进行移动，待从一宽边侧移动至另一宽边侧时，启动第二滑轨170，关闭第一滑轨140，使第一滑块150沿着第二滑轨170的长度方向移动一小段，其后，关闭第二滑轨170，启动第一滑轨140，使喷枪120从其中一宽边侧移动至另一宽边侧，其后，启动第二滑轨170，关闭第一滑轨140，使第一滑块150沿着第二滑轨170的长度方向移动一小段，其中每次第一滑块150沿着第二滑轨170移动的长度均相同。依此类推，按照上述方式，能够使整个玻璃表面均涂覆光刻胶。

作为本发明的优选实施方式，如图1、图5和图6所示，所述第三驱动装置包括设置在所述底座100顶面的放置腔190，设置在所述放置腔190底壁的底板200、设置在所述底板200顶面且与所述工作台110长度方向平行的第一滑槽210，设置在所述工作台110底面且与所述第一滑槽210滑动配合的第三滑块220，以及设置在所述放置腔190与工作台110宽边侧相平行的两侧壁的第一液压杆230。具体实施时，放置腔190两侧的第一液压杆230交替运行，即其中一侧的第一液压杆230伸长时，另一侧的第一液压杆230缩短，如此，能够使第三滑块220在第一滑槽210内来回滑动，进而使工作台110和玻璃同步沿着第一滑槽210的长度方向来回移动，以使玻璃表面的胶水扩散以及流动，以提高胶水的涂布均匀性。

作为本发明的优选实施方式，如图1、图5和图6所示，所述第四驱动装置包括设置在所述放置腔190底壁且与所述工作台110的宽度方向平行的第二滑槽240，设置在所述底板200底壁且与所述第二滑槽240滑动配合的第四滑块250、设置在所述放置腔190与工作台110长边侧相平行的两侧壁的第二液压杆260。具体实施时，放置腔190两侧的第二液压杆260交替运行，即其中一侧的第二液压杆260伸长时，另一侧的第二液压杆260缩短，如此，能够使第四滑块250在第二滑槽240内来回滑动，进而使工作台110和玻璃同步沿着第二滑槽240的长度方向来回移动，以使玻璃表面的胶水扩散以及流动，以提高胶水的涂布均匀性。

作为本发明的优选实施方式，如图1和图5所示，所述工作台110顶面四周设置有第三液压杆270，所述第三液压杆270的伸缩端设置有限位板280。具体实施时，当玻璃放置在工作台110上后，启动第三液压杆270，使四块限位板280移动至与玻璃侧壁抵接，以将玻璃限位至工作台110上，避免在工作台110沿着长度或者宽度方向来回移动过程中，玻璃与工作台110之间发生移位，导致胶水涂布不均匀，甚至使玻璃从工作台110表面脱落。

作为本发明的优选实施方式，如图1-3、图5和图6所示，所述工作台110的顶面中心开设有空腔290，所述空腔290底壁设置有第四液压杆300，所述空腔290顶壁设置有与所述工作台110台面平齐的升降板310，所述第四液压杆300的伸缩端与所述升降板310固定连接。具体实施时，当玻璃涂覆结束后，启动第四液压杆300，使升降板310随之进行上移，进而使玻璃与工作台110分离(如图3所示)，以便于工作人员将玻璃从工作台110上搬离。

作为本发明的优选实施方式，如图1-3、图5和图6所示，所述空腔290的内壁边缘周围设有防水板320，所述升降板310的底壁能够与所述防水板320抵接。因光刻胶在实际喷涂时，工作台110表面与玻璃边缘接触的部分也会被喷涂，进而使工作台110表面黏附光刻胶，为了使玻璃能够平整地放置在工作台110上，需要对工作台110上以及玻璃边缘的光刻胶进行处理，在实际除胶时，一般采用湿法除胶(现有技术)，胶水清洗液可能会沿着升降板310与空腔290之间的缝隙流入空腔290内，为了避免此种现象发生，本方案中，通过设置防水板320，能够在升降板310归位后，与防水板320抵接，有效避免清洗液流入空腔290内部。

作为本发明的优选实施方式，如图1-3、图5和图6所示，所述防水板320的顶部边缘设置有环形筒330，所述升降板310的底壁设置有与所述环形筒330相适配的环形插槽340；所述环形筒330的外侧设置有吸水层350(如吸水棉层)；其中，所述防水板320的内侧倾斜向下设置，且所述升降板310的外侧与所述防水板320相适配，也为倾斜设置。具体实施时，因升降板310和防水板320之间的抵接作用，能够使清洗水不能沿着防水板320进入空腔290内部，但是，因升降板310和空腔290之间存在缝隙的原因，导致在升降板310上移时，此时，原本处于升降板310以及空腔290边缘的清洗液便会掉落至防水板320上，通过使防水板320倾斜设置，能够使清洗液沿着防水板320滑落至吸水层350，以对清洗液进行处理，避免直接滑落至空腔290内部。

实验例

按照上述实施例涂覆光刻胶后，在玻璃表面等间距取16个位置，测出16个位置的厚度范围为511-519nm，厚度均匀性很高。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。