TFT-LCD生产中毛刷清洗工艺的研究

TFT-LCD生产中毛刷清洗工艺的研究 妖 术 变 筑 刘锋等:TFI'-LCD生产中毛刷清洗工艺的研究 文章编号:1006—6268(2007)09--0054-03 TFT—LCD生产中毛刷 清洗工艺的研究 刘锋.于凯.李相津.李正赫.李斗熙 (北京京东方光电科技有限公司,北京,100176) 摘要:以玻璃基板 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面残留的各种微粒(Particles)的去除率为依据,研究TFT—LCD 生产清洗 工艺中毛刷的旋转方向,旋转速度和毛刷相对玻璃的压入量等因素对玻璃基板表 面particles清 洗效果的影响,探讨这些因素的作用机理,为TFT-LCD生产以提供最佳的清洗工 艺方法. 关键词:TFT—LCD;清洗;毛刷;Particle去除率 中图分类号:TN949.192文献标识码:A BrushCleaningProcessAnalysisinTFT-LCDIndustry LIUFeng.YUKai.LIXiang-jin,LIZheng-xun.LIDou—xi (BeijingBOEOptoelectronicsTechnologyCo.Ltd.,Beijing,100176) Abstract:Accordingtothecalculatedremovalefficiencyoftheparticlesremainingonthe glasssubstrate,theeffectsoftheparameters,suchasrotationdirection,rotationalvelocity andindentationdistanceofthebrushontheremovaloftheparticleswerestudiedinthe paper.Thecleaningmechanismwasanalyzedandtheoptimaloptiontothecleaning processwaspointedout.IthelpsimprovingthecleaningefficiencyinTFT-LCDindustry. Keywords:TFT-LCD;cleaningprocess;brush;particleremovalefficiency 在TFT—LCD生产过程中,清洗的主要目的是去 除玻璃基板表面残留的particles….生产过程中的 particles种类很多,常见的主要有玻璃碎片,灰尘, 微小有机物,人体毛发或纤维等.如果不能有效地去 除玻璃基板表面残留的particles,就会产生如金属 层之间短路,金属层大面积脱落或者残留等各种不 良现象,从而最终影响产品的各种电学性能,产生亮 点,暗点,亮线等各种工艺缺陷. 目前TFT—LCD制程的清洗工艺经常采用的清 洗方法有超紫外,毛刷滚刷清洗,泡沫喷射清洗以及 纯净水喷射冲洗等I2-710其中毛刷对于粒径大于 3um的particles的清洗效果很好.毛刷通过紧贴 玻璃基板表面高速旋转,可以有效去除粘附或者沉 积在金属和非金属膜层的大颗粒particles.本文通 过改变毛刷的旋转方向,以particles去除率为依据, 探讨了毛刷旋转方向对清洗效果的影响.并分析了 54现代显示AdvancedDisplayOct.,2O07,总第80期收稿日期:2007—07—20 刘锋等:TfTr—LCD生产中毛刷清洗工艺的研究 毛刷的旋转速度,以及毛刷的压入量对于清洗效果 的综合影响. 1试验方法 1.1试验样品与设备 试验的样品采用康宁0.63T玻璃多张,尺寸为 1,300mmX1,100mm.清洗设备为生产线的清洗 机.particles数量测试的设备采用particlecounter (微粒计量机).particles测试结果根据particles的 粒径大小分为S(3um以下),M(3,5um)和L (5um以上). 1.2试验方法 (1)设备上,下部4个毛刷采用如图1所示的4 种不同的方向进行旋转,速度相同,其他清洗条件相 同.清洗前后测试残留在玻璃表面的particles数量, 计算particles的去除率,计算公式为: particles去除率=(清洗前particles数量一清 洗后particles数量)/清洗前particles数量 (2)毛刷的旋转速度分别采用400rpm,500rpm 和600rpm,毛刷的压入量分别选择1.0mm, 0.5mm以及0(以毛刷和玻璃表面正好相切的位 置为0位置),清洗前后使用particleCounter设 备测试清洗之后玻璃表面的particles数量,通过 计算清洗前后玻璃表面的particles的去除率,得 到毛刷旋转速度和压入量的最佳工艺. 2试验结果及其讨论 方法1 一祭 2.1Brush旋转方向对清洗效果的影响 表1是设备上下部4个毛刷采用如图1所示的 4种方法进行清洗得到的particles去除率的结 果,从结果看,方法1的清洗效果优于其他方法. 方法1中上下两组毛刷对玻璃基板的作用力可以 相互抵消,几乎不会引起玻璃基板的颤动和搬送 异常,同时后一组毛刷去除particles不会造成二 次污染,清洗效果优秀.而方法2的缺点是后面一 组毛刷都以CCW的方向进行旋转,这样就将毛 刷刷洗下来的particles甩向玻璃基板前进的方 向,造成particles对玻璃基板的二次污染.方法3 的缺点在于第一组上下两个毛刷对玻璃基板的作 用力方向相同,都与玻璃基板的前进方向相反,玻 璃的实际前进速度小于传动单元的搬送速度,玻 璃基板前进不稳定,引起玻璃基板上下颤动,毛刷 相对玻璃基板的压入量发生变化,大大降低了毛 刷的清洗能力.方法4中第一组上,下两个毛刷对 玻璃基板的作用力方向相同,与玻璃基板的前进 方向相同,玻璃未进入第二组毛刷之前前进速度 大于设备传动单元对玻璃基板的搬送速度,而第 二组上,下两个毛刷的作用力阻碍玻璃基板前进, 玻璃基板在两个毛刷之间受到两种相反方向的作 用力,玻璃基板会产生剧烈的颤动,毛刷相对玻璃 基板的压入量剧烈变化,清洗效果大大下降,并且 剧烈的颤动可能造成玻璃基板破损,发生事故. 2.2毛刷旋转速度及压入量对清洗效果的影响 如图2所示是毛刷的不同旋转速度和压入量与 表1毛刷旋转方向与particle去除率的关系 SMI总数 方法l32,l3%56,38%86.66%76.90% 方法2-6,57%l4,46%78,69%6l-35% 方法315-33%2,7,o0%78.63%64.78% 方法4—24,5l%一3.14%75.79%50,l7% particles总数计算得到的去除率的关系,从图2中 可以看出,毛刷在旋转速度为500rpm,压入量为 0.5mm时,总particles去除率最高,达到71%.在 压入量为0.5mm时,毛刷旋转速度采用500rpm和 600rpm,particles的去除率基本相同,但都比 400rpm时高5%左右.这说明particle去除率随着 OcL,2007,.第80期现代显示AdvancedDisplay55 妖 术 交 流 一一施 C—C 致 术 交 流 刘锋等:Trr—LCD生产中毛刷清洗艺的研究 毛刷的旋转速度不断增大,但是到达500rpm左右 时逐渐稳定.考虑到旋转速度太快会增加毛刷固定 端的磨损,另外高速旋转产生的离心作用可能会造 成压入量发生变化等因素,所以选择毛刷最佳的旋 转速度为500rpm.从图中可以看出,压入量对于 particles的去除率影响很大,0.5mm的压入量清洗 效果明显比0mm的压入量的清洗效果好,与1.0的 压入量清洗效果基本相当.毛刷压入量较小时,毛刷 对于沉积在膜层中的particles或者强力附着在玻璃 表面的particles的刷洗作用力/J\,去除效果不好.压 入量较大时,玻璃表面的particles可能导致玻璃表 面的膜层划伤,所以采用0.5mm的压入量较适合. 灰 ,I, ? 去 除 窒 _00警薯0纂簧0-誊0. 麓霪?穗i莲薯?i鬻童鏊| 一\蔓砉釜囊篓?蕊誊i篷鼋羹_誊囊圣甏| . \|?-l一{l0j_-?一;10蔓!毒|j ..一|\雾:羹;囊?l凌毒%囊警i: 薯.lllll0囊毫囊0毫0瓣专毒趣??套??一 |誊毫墨萎罄?j?囊秀fi?墓譬|蓦0孽蠢j0置:霉誊囊i罄0 ..ll_ji-0一l0:..?||, 1l05眦nml1lo5肼n1o.0mI1J05眦nIQ0m 400醺铵500转/分钟l600转/分钟 毛刷旋转速度及压力量 图2毛刷旋转速度和压入量与particles去除率的关系 如图3所示是在旋转速度为500rpm时,不同 压入量对各种粒径particles的去除效果,从图中可 以看出,在各钟条件下,对于L(5um以上)的 particles去除率很高,基本可达到80%左右,这说 明毛刷对于颗粒比较大的particles的去除效果明 显.毛刷对于S(3um以下)的particles去除效果 不好,有的甚至出现负去除率,particles数量反而增 多.小粒径的particles需要在毛刷清洗后使用;中洗 和其他方法进行清洗.在毛刷旋转速度为500rpm, 100% 80% 灰 60% 去40% 除20% 奎 0% 一 20%灰尘粒径和总数 图3500rpm旋转速度不同压入量 对particles的去除效果 压入量为0.5mm时,各种粒径的particles去除效 果都比较好,基本都高于60%. 3结论 (1)本文研究了毛刷旋转速度对于清洗效果的 影响,毛刷采用图1中方法1的旋转方向进行清洗, 清洗效果优于其他的旋转方式,particle去除率达到 76.9%,particle去除效果良好. (2)在旋转速度为500rpm,压入量为0.5mm 时进行清洗,总的particles去除率最高,达到71%, 各种粒径的particles的去除率都较好. 参考文献: 【1】李广福,刘玉岭,李薇薇.LCD残留液晶的清洗 【J].清洗世界,2006(22):24—28. 【2】张立华,詹前贤.超声波清洗对LCD性能的影 响的研究【J].电子产品可靠性与环境试验,2003 (3):28—32. I3】李薇薇,刘玉岭,李广福.一种新型的LCD清洗 剂【J】_电子工艺技术,2005(26):35—37. 【4】李玉香,马骏,刘建强.替代氟里昂液晶清洗剂 用表面活性剂的合成及性能研究【J】_精细化工, 2002(19):73—76. 【5】刘承桓.液晶显示器的清洗技术【J】_洗净技术, 2004,2(3—5):38—47. 【6】李新贝.COG制程中的紫外光清洗工艺研究 【J】_现代显示,2006(10):45—48. f7】徐长远等.液晶显示器磨边后超声波清洗及 STN液晶盒 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 优化的研究【J】_现代显示, 2007(5):20—23. 【8】河野诚.摩擦工序中液晶分子取向不良的主要 原因分析和控制对策【J】.现代显示,2005(12): 52-55. 作者简介:刘锋(1977,),男,山东省泰安市人,硕 士,工程师,就职于北京京东方光电科技有限公司从 事工艺技术,主要从事TFT—LCD工艺的研究工作, E—mail:liufengl@boe.com.CFI. 56现代显示AdvancedDisplayOct.,2007,总第8O期 %%%%%%%%%?加?如?如加