CN103264022B - 基板清洗装置、系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及显示装置清洗技术领域，公开了一种基板清洗装置、系统及方法，所述基板清洗装置包括：水箱，与所述水箱相连的水泵，与所述水泵相连的多个喷嘴，所述多个喷嘴的流出流体喷淋于基板，还包括设置于所述基板清洗装置内的用于在流体流出所述喷嘴之前对流体进行加热的加热器。在本发明技术方案中，由于加热器的加热作用，可以提高清洗基板的流体的温度，流体中的分子运动加剧，因此，提高了有机异物在流体中的溶解度，增大了有机异物的去除几率，进而提高了产品的良率。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置清洗技术领域，特别是涉及一种基板清洗装置、系统及方法。
背景技术
在平板显示装置中，薄膜晶体管液晶显示器（Thin Film Transistor LiquidCrystal Display，简称TFT-LCD）具有体积小、功耗低、制造成本相对较低和无辐射等特点，在当前的平板显示器市场占据了主导地位。
氧化物薄膜晶体管（Oxide Thin Film Transistor，简称OTFT）具有超薄、重量轻、低耗电等优势，不仅可以用于制造液晶显示面板，而且为新一代有机发光显示面板的有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode，简称OLED）的应用提供了可能，该有机发光二极管较现有的薄膜晶体管，其色彩更艳丽并且影像更清晰。
在诸如上述显示面板的制造工艺中，涉及多种有机材料，特别是高分子材料，在制作时都有可能产生碎屑残留在基板上，因此，清洗工艺是基板制作时不可或缺的环节，清洗是一种事前去除工艺中的基板污染或微粒（Particle）以提高产品良率的工艺技术，而且，通过对基板的有效清洗，可以提高膜层间的粘附力（adhesion）。
目前在LCD和OLED工艺过程中主要使用的湿洗方法为常温水洗。水洗又分为纯水洗和水气二流体混合洗两种方式。二者共同的原理都是通过高压水流或高压水气二流体的冲击力或气体气泡（Bubble）爆破的冲击力，实施硬性冲洗。该清洗方法在去除无机物异物或较大的有机物异物时十分有效，但去除基板上细小有机异物的能力却十分有限，因而容易造成产品的不良率增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种基板清洗装置、系统及方法，用以提高去除附着在基板的细小有机异物的能力，提高产品的良率。
本发明提供了一种基板清洗装置，其包括水箱，与所述水箱相连的水泵，与所述水泵相连的多个喷嘴，所述多个喷嘴的流出流体喷淋于基板，还包括设置于所述基板清洗装置内的用于在流体流出所述喷嘴之前对流体进行加热的加热器。
优选地，所述加热器包括设置于所述多个喷嘴处以对所述多个喷嘴的流出流体进行加热的第一加热器。
优选地，所述多个喷嘴的流出流体喷淋于传送中的基板，所述多个喷嘴包括至少一组预喷淋喷嘴和至少一组对冲喷嘴，每组所述对冲喷嘴包括相对设置的两组喷淋方向相对的喷嘴，所述至少一组预喷淋喷嘴在基板的传送方向上设置于所述至少一组对冲喷嘴的上游。
优选地，所述加热器包括设置于所述水箱内以对水箱内的水进行加热的第二加热器。
优选地，所述基板清洗装置还包括与所述多个喷嘴相连的气泵，所述加热器包括设置于所述气泵和所述多个喷嘴的连通管路上以对气体进行加热的气体加热器。
优选地，所述基板清洗装置还包括用于对基板进行预加热的预加热器，所述预加热器在基板的传送方向上设置于所述多个喷嘴的上游。
优选地，所述预加热器为光照加热器或热风加热器。
本发明还提供了一种基板清洗系统，包括：如上所述的任一种基板清洗装置；温度传感器，设置于喷嘴的出水侧，用于检测喷嘴的流出流体温度信息；以及控制装置，与所述温度传感器信号连接，用于当喷嘴的流出流体温度小于设定的第一温度阈值时，控制加热器进行加热，且当喷嘴的流出流体温度不小于设定的第一温度阈值时，控制加热器停止加热。
本发明还提供了一种基板清洗方法，包括：采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行喷淋清洗。
优选地，所述采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行喷淋清洗具体包括：采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行预喷淋；以及采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行对冲喷淋。
优选地，所述基板清洗方法还包括：在采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行所述喷淋清洗之前，将基板预加热至40～120℃。
优选地，在采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行所述喷淋清洗之前，将基板预加热至100～120℃。
优选地，上述任一种所述基板清洗方法还包括：在采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行所述喷淋清洗之后，将基板降温至设定温度。
优选地，在上述任一种所述基板清洗方法中，所述加热后的水或加热后的水气混合流体的温度为40～100℃。
在本发明技术方案中，由于加热器的加热作用，可以提高清洗基板的流体的温度，流体中的分子运动加剧，因此，提高了有机异物在流体中的溶解度，从而增大有机异物去除几率，进而提高了产品的良率。此外，在本发明的清洗方法中，由于清洗基板的流体的温度的提高，清洗时间相对现有的常温清洗时间有了一定的缩短，进而提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明的一个实施例的基板清洗装置结构示意图；
图2为本发明的一个实施例的基板清洗装置的喷嘴排列结构示意图；
图3为本发明的一个实施例的基板清洗装置的预加热器分布示意图；
图4为本发明的一个实施例的基板清洗系统的工作流程示意图。
附图标记：
1-水箱 2-水泵 3-喷嘴 4-气泵 5-基板
6-传送装置 11-第二加热器 12-第一加热器 13-气体加热器
14-预加热器 31-一组预喷淋喷嘴 32-一组对冲喷嘴
具体实施方式
为了提高细小有机异物的去除几率，本发明实施例提供了一种基板清洗装置、系统及方法。在该技术方案中，由于加热器的加热作用，可以提高清洗基板的流体的温度，流体中的分子剧烈运动，可以提高有机异物在流体中的溶解度，从而增大有机异物去除几率。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明基板清洗方法的一实施例，包括：
采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行喷淋清洗。
在本发明实施例中，可以采用热水对基板进行喷淋清洗，也可以采用热水和热气体形成的混合流体对基板进行喷淋清洗，由于水温的提高，水分子剧烈运动，可以提高有机异物在水中的溶解度，从而增大有机异物去除几率。此外，在本发明的清洗方法中，由于水温的提高，清洗时间相对现有的常温清洗时间有了一定的缩短，进而提高了生产效率。
优选的，所述加热后的水或加热后的水气混合流体的温度为25～100℃，较佳的，所述加热后的水或加热后的水气混合流体的温度为40～100℃。
在本发明实施例中，所述加热后的水或加热后的水气混合流体的温度可以根据清洗的工艺的需要在25～100℃的范围内变化，例如，该温度可以为25℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃或100℃，该温度也可以为一个小范围，如40～45℃，80～83℃。
优选的，所述采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行喷淋清洗具体包括：
采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行预喷淋；
采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行对冲喷淋。
在本发明实施例中，首先采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行预喷淋，这样可以在基板表面形成完整的高温水膜，完成对基板的覆盖和润湿；再对基板进行对冲喷淋，可以实现对清洗基板凹凸位置残留的细小有机异物的精细清洗，提高了清洗的洁净度，进而降低了产品的不良率。
优选的，采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行喷淋清洗之前还包括：将基板预加热至25～120℃。
在本发明实施例中，通过对基板进行预加热，可以增加有机高分子异物的分子活性，并降低在后期喷淋清洗时喷嘴处水温和到达基板表面的水温的梯度差，因此，能进一步提高有机异物的去除率。对基板进行预加热可以在喷淋清洗前在基板传送过程中，通过光照（例如红外热源、加热灯等）或其他热源（如热风）给基板加热，控制基板的温度在25～120℃。优选的，采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行喷淋清洗之前还包括：将基板预加热至40～120℃，较佳的，将基板预加热至100～120℃。
基板预加热的温度一般要高于后期喷淋清洗时的水温，这是由于在基板传送至喷淋清洗的位置时，基板温度可能会有所降低，并且基板温度略高于喷淋清洗的水温，也利于喷淋水的蒸发。
在本发明实施例中，基板的预加热温度可以根据清洗工艺的需要来调整，例如，可以将基板加热至40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃或120℃。基板的加热温度越高，有机异物的分子活性越高，越容易被热水或水气混合流体冲洗下来。
优选的，采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行喷淋清洗之后还包括：将基板降温至设定温度。
在本发明实施例中，由于基板制作工艺的需要，对清洗完毕后的基板需要降至合适的温度，该温度根据清洗工艺的要求确定，也可以根据清洗工艺的后续工艺对温度要求而确定，一般需要降低基板的温度至常温。
如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种基板清洗装置，包括水箱1（Tank），与水箱1相连的水泵2，与水泵2相连的多个喷嘴3，多个喷嘴3的流出流体（可以为水或水气混合流体，以下简称为出水）喷淋于基板5，还包括设置于基板清洗装置内的用于在流体流出多个喷嘴3之前对流体进行加热的加热器。作为示例，图1中图示了两个水箱1，然而，本领域的技术人员应当明白，也可以设置一个水箱，或者更多水箱，视实际需要而定。
在本发明实施例中，在基板清洗装置内设置加热器，该加热器可用于加热基板或加热基板清洗装置内用于清洗基板的流体，该流体优选为水或水气混合流体，以水为例进行说明，由于加热器的作用，使得基板或用于清洗基板的水的温度升高，使得基板上有机异物的分子活性增高或水分子运动加剧，水溶解度提高，进而可以使细小的有机异物溶解在水中，从而可有效去除细小的有机异物，进而提高了产品的良率。在发明技术方案中，水泵可以为常规水泵，也可以为高压水泵，当采用高压水泵时，从喷嘴喷出的水流的冲击力更大，对异物的清洗效果更好。在本发明技术方案中，基板可以是静止的基板（需要喷嘴移动），也可以为传送中的基板，且较佳地，如图1所示，传送装置6传送基板至清洗工艺进行位置，在清洗过程中也是处于传送状态，传送装置6可以为辊道，也可以为传送带。
优选的，所述加热器包括设置于多个喷嘴3处以对多个喷嘴的出水进行加热的第一加热器12。
在本发明实施例中，由于在喷嘴3处设置了第一加热器12，可用于加热喷嘴3的出水，使得喷嘴的出水温度提高，则水分子运动加剧，使得水溶解度提高，进而可以使细小的有机异物溶解在水中，从而可有效去除细小的有机异物，进而提高了产品的良率。
如图2所示，优选的，多个喷嘴3的出水喷淋于传送中的基板5，多个喷嘴包括至少一组预喷淋喷嘴31和至少一组对冲喷嘴32，每组对冲喷嘴32包括相对设置的两组喷淋方向相对的喷嘴，所述至少一组预喷淋喷嘴31在基板传送方向上设置于所述至少一组对冲喷嘴32的上游。这里的表述上游及下游定义为：在基板传送方向上，基板先经过的位置为上游，后经过的位置为下游。
在本发明的优选实施例中，基板在传送装置6的传送作用下传送，在基板的传送方向上，即图2的箭头方向首先设置一组预喷淋喷嘴31，用于对基板表面进行预喷淋，在预喷淋喷嘴31之后设置至少一组对冲喷嘴32，这组喷嘴可分别相对传送方向和反传送方向进行喷水，特别对于传送方向和反传送方向的异物清洗较为彻底，可以用于清洗基板表面凹凸位置的细小的异物。对冲喷嘴32可以为一组，如图2所示，也可以多设置几组，如两组，三组等。如图2所示，对冲喷嘴32分为喷嘴A和喷嘴B两列，其中一列喷嘴A的喷淋方向与基板传送方向相反，另一列喷嘴B的喷淋方向与基板传送方向一致，根据清洗前序工艺的产品信息，可以获得基板凹凸处的有机异物的位置，根据该有机异物的位置可以控制一列喷嘴A开启或一列喷嘴B开启，例如，以基板传送方向为凸起处前侧，若清洗前序工艺的有机异物位于凸起处前侧，则控制一列喷嘴A开启，一列喷嘴A喷淋方向与基板传送方向相反，这时可以冲洗掉位于凸起处前侧的有机异物，同理，若清洗前序工艺的有机异物位于凸起处后侧，则控制一列喷嘴B开启；在清洗工艺中，一般基板的传送速度为3600～7200mm/min，为了不影响清洗工艺的清洗效果，需要使相对设置的对冲喷嘴的水流速度到达基板的速度一致，因此，可以对基板的传送速度进行合适地调整，以使两组喷嘴的出水到达基板的速度一致。
优选的，本发明实施例的基板清洗装置，所述加热器还包括设置于水箱1内对水箱1内的水进行加热的第二加热器11。
在本发明实施例中，在水箱中增加第二加热器11，使得进入水泵的水为热水，避免在喷嘴处加热时间不够引起的水温仍相对较低的问题。
优选的，本发明实施例的基板清洗装置，还包括与多个喷嘴3相连的气泵4，所述加热器包括设置于气泵4和多个喷嘴3的连通管路上以对气体进行加热的气体加热器13。
在本发明实施例中，增加一路气体通道，并在气路通道上设置有气体加热器13，使热气和热水形成的水气混合流体一起从喷嘴喷出对基板进行清洗，由于热气与水混合形成的热气泡的冲击力，使得附着在基板表面的异物更易被冲洗掉，因此，提高了基板清洗装置对基板的清洗能力。
优选的，如图3所示，本发明实施例的基板清洗装置，所述加热器包括对基板进行预加热的预加热器14，预加热器14在基板的传送方向上设置于多个喷嘴3的上游。
在本发明实施例中，预加热器14设置在传送基板5进入喷嘴喷淋之前的线路上，可以采用光照（例如为红外热源或者其他加热灯等）或热风等方式对待清洗的基板在传送过程中进行预加热，传送装置6可以为辊道。
优选的，所述预加热器14为光照加热器或热风加热器。
在本发明实施例中，采用光照加热器或热风加热器可以方便地在基板传送过程中实现对基板的加热。
本发明实施例还提供一种应用上述基板清洗装置的基板清洗系统，包括：
温度传感器，设置于喷嘴的出水侧，用于检测喷嘴的出水温度信息；
控制装置，与所述温度传感器信号连接，用于当喷嘴的出水温度小于设定的第一温度阈值时，控制加热器进行加热。
在本发明实施例中，采用控制装置实现对喷淋的自动化控制，当喷嘴的出水温度小于设定的第一温度阈值时，控制加热器加热，使得出水达到清洗基板的合适的温度。
控制装置既可以通过硬件实现控制功能，也可以通过软件实现控制功能，所述设定的第一温度阈值可以根据经验进行设定，其具体值不受限制，根据清洗工艺的需要可以在合适的范围内进行调整。如设定的第一温度阈值的取值区间为[25℃,100℃]，设定的第一温度阈值可以为25℃、40℃、70℃、80℃、90℃或100℃。
优选的，所述控制装置，用于当喷嘴的出水温度不小于设定的第一温度阈值时，控制加热器停止加热。
在本发明实施例中，采用控制装置实现对喷淋的自动化控制，当喷嘴的出水温度不小于设定的第一温度阈值时，该温度即可满足清洗基板的需要，这时控制加热器停止加热。
为了更详细描述本发明的基板清洗系统，以下列举一个具体实施例进行说明。在该实施例中，包括如图1所示的较佳的基板清洗装置，即包括第一加热器12、第二加热器13、气体加热器13以及气泵4，该基板清洗装置的对传送装置6传送的基板5进行清洗。以下对控制装置的控制流程进行说明。
如图4所示，本发明基板清洗系统的工作流程示意图，本发明基板清洗系统的工作流程包括：
步骤101、获取水箱内的水温信息；
步骤102、判断水箱内的水温是否小于设定的第一温度阈值；如果否，则执行步骤103；如果是，则控制装置控制水泵关闭，不供给水，继续获取水箱内的水温信息；
步骤103、控制装置控制水泵开启，实现水供给；
步骤104、水泵开启后，获取喷嘴出水的温度信息；
步骤105、判断喷嘴出水的温度是否小于设定的第一温度阈值；
如果否，则执行步骤106；如果是，则执行步骤107；
步骤106、控制第一加热器停止加热；
步骤107、控制第一加热器进行加热；
步骤108、获取第一加热器的加热信息，具体为第一加热器进行加热的信息反馈于控制装置；
步骤109、控制装置控制第二加热器和气体加热器进行加热。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括采用任一实施例清洗得到的基板，采用本发明实施例清洗装置、系统及方法得到的基板的有机异物明显减少，产品的良率得到了大大提升。
所述显示装置具体可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等具有任何显示功能的产品或部件。
在上述实施例中，采用本发明基板清洗装置、系统及方法，可以有效去除残留在基板凹凸表面的有机异物，提高了产品的良率，并且，采用本发明的技术方案可以有效节约清洗时间，提高了产品的生产效率。
尽管上述优选实施例中，以水和水气混合流体为清洗剂的例子进行了说明，然而也可以采用其他清洗剂对基板进行清洗，此时，各个加热器的加热温度范围可以做适应性改动。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种基板清洗装置，包括水箱，与所述水箱相连的水泵，与所述水泵相连的多个喷嘴，所述多个喷嘴的流出流体喷淋于基板，其特征在于，还包括设置于所述基板清洗装置内的用于在流体流出所述多个喷嘴之前对流体进行加热的加热器；所述多个喷嘴的流出流体喷淋于传送中的基板，所述多个喷嘴包括至少一组预喷淋喷嘴和至少一组对冲喷嘴，每组所述对冲喷嘴包括相对设置的两组喷淋方向相对的喷嘴，所述至少一组预喷淋喷嘴在基板的传送方向上设置于所述至少一组对冲喷嘴的上游。
2.如权利要求1所述的基板清洗装置，其特征在于，所述加热器包括设置于所述多个喷嘴处以对所述多个喷嘴的流出流体进行加热的第一加热器。
3.如权利要求1所述的基板清洗装置，其特征在于，所述加热器包括设置于所述水箱内以对水箱内的水进行加热的第二加热器。
4.如权利要求1所述的基板清洗装置，其特征在于，还包括与所述多个喷嘴相连的气泵，所述加热器包括设置于所述气泵和所述多个喷嘴的连通管路上以对气体进行加热的气体加热器。
5.如权利要求1至4任一项所述的基板清洗装置，其特征在于，还包括用于对基板进行预加热的预加热器，所述预加热器在基板的传送方向上设置于所述多个喷嘴的上游。
6.如权利要求5所述的基板清洗装置，其特征在于，所述预加热器为光照加热器或热风加热器。
7.一种基板清洗系统，其特征在于，包括：
如权利要求1至6之任一项所述的基板清洗装置；
温度传感器，设置于喷嘴的出水侧，用于检测喷嘴的流出流体温度信息；以及
控制装置，与所述温度传感器信号连接，用于当喷嘴的流出流体温度小于设定的第一温度阈值时，控制加热器进行加热，且当喷嘴的流出流体温度不小于设定的第一温度阈值时，控制加热器停止加热。
8.一种基板清洗方法，其特征在于，包括：
采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行喷淋清洗，具体包括：采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行预喷淋；以及
采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行对冲喷淋。
9.如权利要求8所述的基板清洗方法，其特征在于，还包括：在采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行所述喷淋清洗之前，将基板预加热至40～120℃。
10.如权利要求9所述的基板清洗方法，其特征在于，在采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行所述喷淋清洗之前，将基板预加热至100～120℃。
11.如权利要求8至10任一项所述的基板清洗方法，其特征在于，还包括：在采用加热后的水或加热后的水气混合流体对基板进行所述喷淋清洗之后，将基板降温至设定温度。
12.如权利要求8至10任一项所述的基板清洗方法，其特征在于，所述加热后的水或加热后的水气混合流体的温度为40～100℃。
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