CN104517806B - 基板处理方法和基板处理装置 - Google Patents

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    • B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect

Abstract

本发明的课题在于提供一种基板处理方法和基板处理装置，其能够有效地除去受到会在摩擦处理中产生的氟离子的影响而产生的污染成分。一种基板处理方法，其对液晶显示面板中使用的摩擦处理完成后的基板进行处理，该基板处理方法为下述构成：其包括利用氮气溶解水对上述基板进行清洗的第1工序(11)，该氮气溶解水是使至少包含氮气的气体溶解于水中而成的，上述氮气溶解水的温度被调整为40℃以上且80℃以下的范围内。

Description

基板处理方法和基板处理装置
技术领域
本发明涉及对液晶显示面板中使用的基板进行处理的基板处理方法和基板处理装置，特别涉及对摩擦处理完成后的上述基板进行处理的基板处理方法和基板处理装置。
在液晶显示面板的制造工序中，通常对在表面形成有取向膜(例如聚酰亚胺膜)的液晶基板进行摩擦处理。该摩擦处理中，在上述基板的取向膜的表面按压卷绕有例如尼龙制的摩擦布的辊，使该辊旋转从而使得上述摩擦布摩擦上述取向膜的表面。通过如此对基板的取向膜擦蹭摩擦布，取向膜(例如聚酰亚胺膜)表面的高分子链在一定方向被压坏，因此取向膜(高分子膜)产生各向异性，通过该取向膜的各向异性而规定了液晶分子的取向方向。
通过这样的摩擦处理，取向膜(聚酰亚胺膜)的被磨削掉的渣料或受到来自尼龙制的摩擦布的氟离子的影响的取向膜成分(聚酰亚胺)会使基板表面被污染。此外，聚酰亚胺本身所含有的氟离子有时也会与其它物质结合，从而成为污染物质(氟化合物)。因此，需要对摩擦处理完成后的基板进行清洗。在该清洗摩擦处理完成后的基板的现有方法(例如参见专利文献1)中，在基板中的取向膜的表面形成有纯水的遮蔽层的状态下，将试剂覆盖在该基板表面。由此，在试剂的表面漂浮移动的尘垢不会以静电方式附着于被纯水的遮蔽层所被覆的取向膜表面，而被上述试剂冲洗掉。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-299234号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在上述摩擦处理完成后的基板的清洗中，不仅是取向膜的被磨削掉的渣料，能够有效地除去受到会在上述摩擦处理中产生的氟离子的影响而产生的污染成分(氟化合物)也很重要。但是，在上述现有的基板的清洗方法(处理方法)中，并未特别考虑受到氟离子的影响而产生的污染成分。
本发明是鉴于这样的情况而进行的，提供一种基板处理方法和基板处理装置，其能够有效地除去受到会在摩擦处理中产生的氟离子的影响而产生的污染成分。
用于解决问题的手段
本发明的基板处理方法为下述构成：其是对液晶显示面板中使用的摩擦处理完成后的基板进行处理的基板处理方法，其包括利用氮气溶解水对上述基板进行清洗的第1工序，该氮气溶解水是将至少包含氮气的气体溶解于水中而成的，上述氮气溶解水的温度被调整为40℃以上且80℃以下的范围内。
通过这样的构成，利用被调整为40℃以上且80℃以下的范围内的某个温度的氮气溶解水来清洗摩擦处理完成后的基板。在该清洗过程中，氮气溶解水的至少氮成分和水成分与受到会在摩擦处理中产生的氟离子的影响而产生的污染成分在40℃以上且80℃以下的范围内的某个温度下能够发生化学反应。
本发明的基板处理方法中，可以为以下构成：包括利用特定的试剂对通过上述第1工序清洗后的上述基板进行清洗的第2工序。
通过这样的构成，利用上述氮气溶解水清洗后的摩擦完成后的基板进一步用特定的试剂进行清洗。
上述氮气溶解水的温度更优选可以调整为45℃以上且80℃以下的范围内，进一步优选可以调整为60℃以上且80℃以下的范围内。
此外，本发明的基板处理装置为下述构成：其为对液晶显示面板中使用的摩擦处理完成后的基板进行处理的基板处理装置，所述基板处理装置具有：氮气溶解水生成部，其使至少包含氮气的气体溶解于水中而生成氮气溶解水；温度维持装置，其将在该氮气溶解水生成部生成的氮气溶解水维持为40℃以上且80℃以下的范围内的温度；和第1清洗部，其利用维持为上述温度范围内的温度的上述氮气溶解水来清洗上述基板。
通过这样的构成，在第1清洗部，利用维持为40℃以上且80℃以下的范围内的某个温度的氮气溶解水来清洗摩擦处理完成后的基板。该清洗过程中，氮气溶解水的至少氮成分和水成分与受到会在摩擦处理中产生的氟离子的影响而产生的污染成分在40℃以上且80℃以下的范围内的某个温度下能够发生化学反应。
发明的效果
根据本发明的基板处理方法和基板处理装置，氮气溶解水的至少氮成分和水成分与受到会在摩擦处理中产生的氟离子的影响而产生的污染成分在40℃以上且80℃以下的范围内的某个温度下能够发生化学反应，因此能够有效地除去受到会在上述摩擦处理中产生的氟离子的影响而产生的污染成分。
附图说明
图1是示出本发明的基板处理装置的基本构成的图。
图2是示出利用氮气溶解水进行清洗时的该氮气溶解水的温度与基板表面的粉粒(污染成分)的除去率的关系Q1、以及利用纯水进行清洗时的该纯水的温度与基板表面的粉粒(污染成分)的除去率的关系Q2的图。
具体实施方式
利用附图对本发明的实施方式进行说明。
本发明的一个实施方式的基板处理装置如图1所示而构成。
图1中，该基板处理装置10具有第1清洗室11(第1清洗部)、第2清洗室12(第2清洗部)、漂洗室13和空气干燥室14。作为清洗对象的摩擦处理完成后的液晶基板S利用搬运装置(图示略)依次通过串联排列的第1清洗室11、第2清洗室12、漂洗室13和空气干燥室14而进行搬运。被投入在该基板处理装置10中的基板S在表面形成有成为取向膜的聚酰亚胺膜，其表面为经摩擦处理后的状态。
基板处理装置10还具有罐20，在罐20内贮存纯水(H2O)，同时供给氮气(N2气体)。在罐20(氮气溶解水生成部)内，氮气在纯水中鼓泡而生成氮气溶解水。在罐20附设有加热器装置21，基于来自设置于罐20内的温度检测器(图示略)的检测信号通过图示外的控制装置对加热器装置21进行通电控制，由此在罐20内生成的氮气溶解水的温度被调整为特定的温度。
在第1清洗室11设置有具有两个以上的喷嘴的喷嘴装置111。上述两个以上的喷嘴在作为清洗对象物的基板S的搬运路径的上侧和下侧分别配置有特定数量。贮存于罐20中的氮气溶解水通过泵22供给至喷嘴装置111，该氮气溶解水从喷嘴装置111的各喷嘴向搬运路径喷出。从第1清洗室11的喷嘴装置111喷出的氮气溶解水被回收至罐20，通过泵22再次从罐20被供给至第1清洗室11的喷嘴装置111。这样，在第1清洗室11与罐20之间形成循环路径，贮存于罐20中的氮气溶解水反复，被用于在第1清洗室11中的基板S的清洗。
在第2清洗室12也设置有喷嘴装置121，其具有配置于基板S的搬运路径的上侧和下侧的两个以上的喷嘴。向第2清洗室12的喷嘴装置121供给特定的试剂，试剂从喷嘴装置121的各喷嘴向搬运路径喷出。上述试剂是在摩擦处理完成后的基板S的清洗中通常使用的试剂，例如通过将1,2-己二醇或醇类、特定的添加物以及纯水按照特定比例调配来制作。
在漂洗室13也设置有喷嘴装置131，其具有配置于基板S的搬运路径的上侧和下侧的两个以上的喷嘴。向漂洗室13的喷嘴装置131供给纯水，纯水从喷嘴装置131的各喷嘴向搬运路径喷出。此外，在空气干燥室14设置两个以上的气刀，高压空气从该两个以上的气刀向搬运路径喷出。
在上述那样的基板处理装置10中，利用图示外的控制装置如下进行动作控制。在利用搬运装置所搬运的基板S通过第1清洗室11时，从喷嘴装置111的各喷嘴喷出的氮气溶解水被喷至基板S的两面。氮气溶解水在罐20内被调整为特定温度，在第1清洗室11中，基板S被该调整为特定温度的氮气溶解水所清洗(第1工序)。
第1清洗室11中的基于氮气溶解水的处理(清洗)结束，利用搬运装置所搬运的基板S在通过第2清洗室12时，从喷嘴装置121的各喷嘴喷出的试剂(含有1,2-己二醇或醇类)被喷至基板S的两面。基板S在第2清洗室12中被上述试剂所清洗(第2工序)。
第2清洗室12中的基于试剂的处理(清洗)结束，利用搬运装置所搬运的基板S在通过漂洗室13时，从喷嘴装置131的各喷嘴喷出的纯水被喷至基板S的两面。由此，残留于基板S的两面的氮气溶解水、试剂以及被氮气溶解水和试剂所除去的除去物被纯水冲洗掉。
漂洗室13中的基于纯水的处理(冲洗)结束，利用搬运装置所搬运的基板S在通过空气干燥室14时，由于从各气刀喷出的高压空气，附着于基板S上的纯水被吹跑，使基板S的表面被干燥。其后，基板S被搬运装置搬运至下一工序(液晶面板的组装工序等)。
根据上述的基板处理装置10，即使是在聚酰亚胺膜(取向膜)的表面附着有因摩擦处理中的利用摩擦布的机械性摩擦而产生的脏物或受到氟离子的影响而产生的污染成分(氟化合物)的基板S，在第1清洗室11中也被调整为特定温度的氮气溶解水所清洗，其后，在第2清洗室12中被含有1,2-己二醇或醇类的试剂所清洗，因此能够有效地除去这些脏物和污染成分(氟化合物)。
特别是，通过第1清洗室11中的利用氮气溶解水的清洗，能够有效地除去氟化合物等污染成分。其原因可推测为：氮气溶解水中含有的H2(H2O)、N2以及污染成分中含有的氟离子F-结合，生成氟化铵离子NH4 +F-。
需要说明的是，在上述实施方式中，作为生成氮气溶解水的方法，举出使氮气在罐20内的纯水中鼓泡并溶解的例子来进行了说明，但不限于此，可以为利用中空纤维膜的方法等使氮气溶解于纯水中而能够生成氮气溶解水的方法。
此外，在上述实施方式中，举出将氮气溶解水作为溶解水的例子来进行了说明，但溶解于纯水的气体不仅限于氮气，只要是包含氮气的气体且为与基板S上的氟化合物等污染成分发生化学反应的气体即可。
需要说明的是，在上述实施方式中，对于作为处理对象物的基板S说明了对两面进行处理的例子，但不限于此，可以为仅对一个面进行处理等根据工序而对必要的面进行处理。
下面，示出在图1所示的基板处理装置10中进行的实验例。
·条件
将氮(N2)气以1NL(纳升)/分钟供给至罐20
氮气溶解水的氮(N2)气浓度：8ppm
·测定方法
使用通过光而测定基板S的粉粒(污染成分)的尺寸和个数的装置，将基板处理装置10中的处理前的测定值与其处理后的测定值的比例作为除去率(％)。
·结果
如图2的特性Q1所示，若第1清洗室11中使用的氮气溶解水的温度为40℃以上，则除去率急剧地上升，其温度约为80℃时除去率达到90％，在超过该温度的温度下没有较大变化。氮气溶解水的温度为45℃时，除去率特别大幅地变化，进而若氮气溶解水的温度超过60℃，则除去率接近饱和状态。由此可知，第1清洗室11中使用的氮气溶解水的温度优选调整为40℃以上且80℃以下的范围内的温度。在该调整范围中，特别优选为45℃以上且80℃以下的范围、进一步优选为60℃以上且80℃以下的范围。
需要说明的是，在第1清洗室11中代替氮气溶解水而使用纯水的情况下，该纯水的温度与除去率的关系如图2的特性Q2那样。在纯水的情况下，如使用氮气溶解水的情况(参照Q1)那样，除去率不会因温度而大幅变动。
在上述实验例中，氮气溶解水的氮(N2)气浓度值为8ppm，但本发明不限定于此。在氮气溶解水为低温区域的情况下，认为由于基板上的氟化合物等粉粒的分解进展慢，因此粉粒除去率低。另一方面，在氮气溶解水为一定温度以上的高温区域的情况下，认为对于液温所溶入的气体的量达到饱和状态，因此粉粒除去率也达到饱和状态，粉粒除去率达到最大限度。因此，认为图2所示的特性Q1如上所述为氮气溶解水的氮气浓度值为8ppm时的结果，但即使氮气浓度值为8ppm以外，也表现出与该特性Q1同样倾向的特性。
关于氮气溶解水的氮(N2)气浓度，从与氟化合物等污染成分充分发生化学反应而提高该污染成分的除去率的方面出发，优选在某种程度上为高浓度。但是，即便过高，也只是无助于化学反应的量增加，氮气被浪费。实际上，氮气溶解水的氮(N2)气浓度在5ppm～25ppm的范围进行调整。
需要说明的是，在氮气鼓泡时，只要使氮气以纳米气泡等微细气泡的形式混入纯水中，则不需要特别考虑浓度设定。这是因为，从以往已知的是，纳米气泡为极小的气泡，因此长时间持续停留与液体中。若利用该性质，则纯水中的氮气长时间持续为饱和状态，因此氟化合物等污染成分的除去效率也维持为饱和状态。
符号的说明
10 基板处理装置
11 第1清洗室(第1清洗部)
12 第2清洗室(第2清洗部)
13 漂洗室
14 空气干燥室
20 罐
21 加热器装置
22 泵
111、121、131 喷嘴装置

Claims (5)

1.一种基板处理方法，其为对在表面形成有成为取向膜的聚酰亚胺膜并且所述聚酰亚胺膜为摩擦处理完成后的状态的液晶显示面板用基板进行处理的基板处理方法，其中，
所述基板处理方法包括第1工序：利用使至少包含氮气的气体溶解于水中而成的氮气溶解水对所述基板进行清洗，
所述氮气溶解水的温度被调整为45℃以上且80℃以下的范围内。
2.一种基板处理方法，其为对在表面形成有成为取向膜的聚酰亚胺膜并且所述聚酰亚胺膜为摩擦处理完成后的状态的液晶显示面板用基板进行处理的基板处理方法，其中，
所述基板处理方法包括以下工序：
第1工序，利用使至少包含氮气的气体溶解于水中而成的氮气溶解水对所述基板进行清洗；
第2工序，利用试剂对通过所述第1工序清洗后的所述基板进行清洗；和
干燥工序，使通过所述第2工序清洗后的所述基板干燥，
所述氮气溶解水的温度被调整为45℃以上且80℃以下的范围内。
3.如权利要求1或2所述的基板处理方法，其中，所述氮气溶解水的温度被调整为60℃以上且80℃以下的范围内。
4.一种基板处理装置，其为对在表面形成有成为取向膜的聚酰亚胺膜并且所述聚酰亚胺膜为摩擦处理完成后的状态的液晶显示面板用基板进行处理的基板处理装置，其中，
所述基板处理装置具有：
氮气溶解水生成部，其使至少包含氮气的气体溶解于水中而生成氮气溶解水；
温度维持装置，其将在该氮气溶解水生成部生成的氮气溶解水维持为45℃以上且80℃以下的范围内的温度；和
第1清洗部，其利用维持为所述温度范围内的温度的所述氮气溶解水来清洗所述基板。
5.一种基板处理装置，其为对在表面形成有成为取向膜的聚酰亚胺膜并且所述聚酰亚胺膜为摩擦处理完成后的状态的液晶显示面板用基板进行处理的基板处理装置，其中，
所述基板处理装置具有：
氮气溶解水生成部，其使至少包含氮气的气体溶解于水中而生成氮气溶解水；
温度维持装置，其将在所述氮气溶解水生成部生成的氮气溶解水维持为45℃以上且80℃以下的范围内的温度；
第1清洗部，其利用维持为所述温度范围内的温度的所述氮气溶解水来清洗所述基板；
第2清洗部，其利用特定的试剂对通过所述第1清洗部清洗后的基板进行清洗；和
干燥室，其使通过所述第2清洗部清洗后的所述基板干燥。
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