JP2007229554A - 除塵クリーナの性能評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】必要とするクリーニング性能を備えているか否かを高信頼性で的確且つ容易に評価できるドライ式除塵クリーナの性能評価方法を提供する。
【解決手段】標準ワークとして準備するブロック体１の表面には、複数の微細溝１１が所定のピッチｐで互いに平行に直線状に延在させて配設されており、それら各微細溝１１内に樹脂ビーズ２を筆３により塗り込むようにして略均等に充填し、この状態のブロック体１表面に沿って除塵クリーナ５を走行させて微細溝１１内の樹脂ビーズ２を吸引清掃し、この清掃後のブロック体１表面に残存する樹脂ビーズ２を顕微鏡観察によりカウントし、除塵クリーナ５のワーク面方向に対する性能を評価する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、気流を用いて除塵を行うドライ洗浄方式のクリーナによる除塵性能を評価する方法に関する。

近年益々高精細化する液晶表示パネル等のフラットパネルディスプレイにおけるファインピッチ化された配線端子アレイ部のクリーニングに用いるクリーナとしては、特許文献１に示されるようなドライ洗浄方式のクリーナが好適に用いられている。

特開平１０−３０９５５３号公報

上述した特許文献１に示されるドライ方式の除塵クリーナは超音波エアーをワークに吹き付けてクリーニングを行うもので、非接触式であるためにＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電膜からなる配線端子に損傷を与えることなく、且つ水や薬液を用いないからランニングコストがかからないという利点がある。

しかし、高精細ピッチで配設された配線端子部では、微量且つ微細な塵も残さずに除去する高度なクリーニング性能が求められ、使用する除塵クリーナがそのような高度なクリーニング性能を満たしているかどうかを信頼性良く判定することが困難であった。

本発明の目的は、必要とするクリーニング性能を備えているか否かを高度な信頼性で的確且つ容易に評価できるドライ式除塵クリーナの性能評価方法を提供することである。

本発明の除塵クリーナの性能評価方法は、気流により除塵を行うドライ洗浄方式のクリーナの除塵性能を評価する方法であって、複数の微細溝が所定のパターンで配設された表面を備えるブロック体を準備し、前記微細溝内に複数の微細粒子を略均等に配置し、微細粒子が配置された前記ブロック体表面を評価すべき除塵クリーナによりクリーニングし、クリーニングした表面の一定面積当たりに残存する微細粒子の観察に基づき前記除塵クリーナの除塵性能を評価することを特徴とするものである。

本発明の除塵クリーナの性能評価方法によれば、一定の除塵難度のクリーニングサンプルとして、表面に均等に配設した微細溝内に略均等に微細粒子を配置したブロック体を常に容易に準備できるから、これを標準ワークとしてクリーニングすることにより、高度な信頼性で除塵クリーナの性能を容易に評価することができる。

本発明の除塵クリーナの性能評価方法においては、ブロック体として、表面に幅と深さが共に３５±３μｍの直線に延在する微細溝を１６０±１０μｍピッチで平行に延在させて配設したセラミック製のブロック体を準備し、前記微細溝に平均粒径が６．９±０．５μｍの樹脂ビーズからなる微細粒子を略均等に配置することが好ましく、またその場合、クリーニングした前記ブロック体表面の一定面積当たりに残存する微細粒子を計数して前記除塵クリーナの除塵性能を評価することが好ましく、これにより、常に樹脂ビーズが表面に略一定の割合で均等に配置されたブロック体を容易に得ることができ、ドライ式除塵クリーナによる面方向（ワークの表面方向）の除塵性能を高度な信頼性で容易に評価することができる。

また、本発明の除塵クリーナの性能評価方法においては、ブロック体として、表面に断面が何れもＶ字型をなし深さが異なる複数種類の直線に延在する微細溝が互いに平行に配設されたブロック体を準備することが好ましく、さらにその場合、クリーニングした前記ブック体表面の各微細溝毎の残存微細粒子の分布に基づき前記除塵クリーナの除塵性能を評価することが好ましく、これにより、前記除塵クリーナによる深さ方向の除塵性能を高度な信頼性で容易に評価することができる。

加えて、本発明は、液晶表示パネルにおける配線端子アレイ部のクリーニングに用いる超音波気流により除塵を行うクリーナの性能評価に適用することが好ましく、これにより、液晶表示パネルの高精細端子アレイ部のクリーニングに用いるために高い除塵性能が要求されるドライ式クリーナの性能を高度な信頼性で常に正確に評価することができる。

図１（ａ）〜（ｄ）は、夫々、本発明の一実施形態としてのドライ式除塵クリーナ性能評価方法を各段階毎に示した説明図で、図２は評価対象の除塵クリーナを示した模式的断面図、図３は性能評価段階における顕微鏡観察図である。

先ず、本性能評価方法で用いる標準ワークを作成する。この標準ワークは、図１（ａ）に示すように、ブロック体１の表面に刻設された微細溝１１に粒径が略均一な微細粒子２を充填して作成する。

本実施形態では、セラミック製ブロック体１の表面に、断面が幅ｗ及び深さｄが共に３５±３μｍの正方形をなし直線に延在する複数の微細溝１１が、１６０±１０μｍのピッチｐで平行に刻設され、これら各微細溝１１に、平均粒径が６．９±０．５μｍの樹脂ビーズ２を筆３等の塗布具を用いて塗り込むようにして充填する。なお、ブロック体１はセラミック製に限らず、ガラスや金属等で形成してもよい。

本実施形態では、樹脂ビーズ２として、液晶表示素子において液晶を挟持する基板間隙を規制するために用いられるギャップ材粒子を用いる。このギャップ材粒子は、ジビニルベンゼン系重合体からなる。このように、除塵クリーナにより除去される塵として、実際の塵に比べて粒径が大きく且つ揃っているギャップ材粒子用樹脂ビーズ２を模擬的に用いることにより、性能評価作業をクリーンルーム等のクリーン環境下で行わなくても、ばらつきが少なく信頼性の高い評価結果が得られる。

次いで、図１（ｂ）に示すように、微細溝１１以外のブロック体１の表面に付着した樹脂ビーズ２ａを刷毛４等の掃除具で清掃除去する。

次に、上述のようにして作成準備された標準ワークとしてのブロック体１に対し、図１（ｃ）に示すように評価対象のドライ式除塵クリーナ５を稼動させる。

除塵クリーナ５は、図２に示されるように、内部が仕切り壁５１により一対の正圧室５２、５２と負圧室５３に区画され、一対の正圧室５２、５２内には、夫々、超音波発生器５４、５４が設置されてなる。

作動時においては、各正圧室５２の各超音波発生器５４を介し各吐出口５５から超音波エアａがワークのブロック体１表面に向けて約１４ｋｐａの圧力で吐出される。この場合、各吐出口５５は、クリーナ中央部に向けて傾斜した管路に形成されており、各吐出口５５から吐出された双方の超音波エアａがブロック体1表面の同じエリア、つまり負圧室５３の開口５６が対向するクリーニング対象エリアに吹き付けられる。

上述の除塵クリーナ５を用いてクリーニングを行う際は、図１（ｃ）に示すように、作動させた除塵クリーナ５をワークのブロック体１表面に対しこれに平行に約１．５ｍｍ程度の間隙を保ったまま１００ｍｍ／ｓｅｃ程度の速度で白抜き矢印方向へ走行させる。

図２に示されるように、微細溝１１内に充填されている樹脂ビーズ２に超音波エアａが高圧で吹き付けられることにより、充填されている樹脂ビーズ２が吹き上げられ、吹き上げられた樹脂ビーズ２は開口５６から負圧室５３内に吸引され、図示しない集塵部に溜められる。

一般に、物体の表面をエアが高速で流れると境界層が生じるが、本実施形態においては、超音波エアａを吹き付けるから、境界層が超音波によって破壊され、エアが直接目標エリアに当たり、効率良く除塵できる。

このようにしてクリーニングしたブロック体１表面の微細溝１１内には、図１（ｄ）に示されるように、除去されずに残った樹脂ビーズ２ｂが幾つか存在する。このうちの一定範囲のエリア内に残存する樹脂ビーズ２ｂを、光学顕微鏡で観察してカウントする。本実施形態では、図３に示すように、０．５ｍｍ四方のビューエリアＡｖ内に残った樹脂ビーズ２ｂの数をカウントする。このカウント数が評価対象除塵クリーナのワークの面方向に対する除塵性能を表す指標となる。

今例えば、評価対象除塵クリーナ５に必要とされる除塵性能を、「０．５ｍｍ四方での残存樹脂ビーズ数が１０以下」と定めた場合、図３の例では図１（ｃ）に示される本実施形態の標準ワークを使用してクリーニング終了後に残存する樹脂ビーズ数が「６」であるから、本除塵クリーナは必要とされる面方向に対する除塵性能を備えていると評価できる。

以上のように、本実施形態の性能評価方法では、標準ワークとして、表面に一定ピッチで配設された複数の微細溝１１内に略一定粒径の微細な樹脂ビーズ２を均等に充填したブロック体１を用いるから、除塵難度が略一定でばらつきのない標準ワークを容易に準備でき、その結果、ドライ式除塵クリーナの面方向に対する除塵性能を常に高度な信頼性で評価することができる。

次に、本発明の他の実施形態について、図４及び図５に基づき説明する。なお、上記実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。

本実施形態の性能評価方法は、除塵クリーナの深さ方向に対する除塵性能を評価するものである。そのため、この評価方法では、標準ワークとして準備するブロック体６の表面に、断面がＶ字型で深さが４段階に異なる４種類の微細溝６１ａ〜６１ｄが互いに平行に直線に延在させて刻設されている。

これら、４種類の微細溝６１ａ〜６１ｄは、夫々、Ｖ字の頂角θが同じ角度で深さｄがｄ1〜ｄ4の４段階にわたり深くなっている。そして、これら４種類のＶ字微細溝６１ａ〜６１ｄが、同じ順序で繰り返し配設され、複数組のＶ字微細溝グループが形成されている。なお、各微細溝６１ａ〜６１ｄの並設ピッチｐは、上記実施形態のブロック体１における微細溝１１と同じでよい。

上述した構成のブロック体６を用いて行う除塵性能評価プロセスは、上記実施形態と同じである。すなわち、上記実施形態のものと同じ樹脂ビーズ２を各微細溝６１ａ〜６１ｄ内に均等に塗布充填し、これに対して、上記実施形態の場合と同じ条件で評価対象の除塵クリーナ５を作動させブロック体６の表面のクリーニングを行う。

そして最後に、クリーニングしたブロック体６表面における所定位置の一定面積を顕微鏡で観察し、除塵クリーナ５の深さ方向の除塵性能を評価する。この際、図５に示すように、微細溝６１ｂに幾つか（本実施形態では４個）の樹脂ビーズ２ｂが散在して残存し、微細溝６１ｃには略全長にわたり樹脂ビーズ２ｂが残存している場合、この除塵クリーナ５の深さ方向の除塵性能は、深さ「ｄ2 」と評価する。

以上のように、本実施形態の性能評価方法では、標準ワークとして、表面に深さが異なる４種類の微細溝６１ａ〜６１ｄを一定ピッチで配設し、それら微細溝６１ａ〜６１ｄ内に略一定粒径の微細な樹脂ビーズ２を均等に充填したブロック体６を用いるから、深さが異なる微細溝６１ａ〜６１ｄ間の除塵難度比が略一定でばらつきのない標準ワークを容易に準備でき、その結果、ドライ式除塵クリーナの深さ方向に対する除塵性能を常に高度な信頼性で評価することが可能となる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、最終段階の顕微鏡観察による除塵性能評価において、観察位置を変更して複数回の観察を実施し、それらの平均値を評価値としてもよく、これにより、より正確な性能評価を実施できる。

また、１個のブロック体には同じ深さの微細溝を一定ピッチで並設し、各ブロック体毎に溝の深さを異ならせた複数種類のブロック体を準備し、これら複数種類のブロック体夫々に、上記実施形態と同じ除塵性能評価プロセスを実施するようにしてもよい。この方法によれば、除塵クリーナの深さ方向の除塵性能と面方向の除塵性能の双方を高度な信頼性で容易に評価することが可能となる。

さらに、ブロック体に形成する微細溝の配設パターンは、上記実施形態のように直線状の溝を平行に配設するパターンに限らず、除塵クリーナの用途等に応じて、格子状パターンや同心円状パターン等、最適なパターンに配設することが好ましい

またさらに、微細溝の大きさや断面形状、溝に配置する微細粒子の平均粒径等の各種寸法は、上記実施形態の形状や寸法に限らず、除塵クリーナの用途等に応じて最適に設定されるべきものである。

加えて、上記実施形態では除塵クリーナをブロック体に対して移動させたが、これとは逆に、除塵クリーナを固定しブロック体を除塵クリーナに対して移動させてもよい。

（ａ）〜（ｄ）は、夫々、本発明の一実施形態としての除塵クリーナ性能評価方法を示す各段階別説明図である。 上記実施形態における評価対象の除塵クリーナを示す模式的断面図である。 上記実施形態における最終段階の顕微鏡観察を示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、夫々、本発明の他の実施形態としての除塵クリーナ性能評価方法におけるクリーニング過程を示す段階別説明図である。 上記他の実施形態における最終段階の顕微鏡観察を示す説明図である。

符号の説明

１、６ ブロック体
１１、６１ａ〜６１ｄ 微細溝
２ 微細粒子（樹脂ビーズ）
３ 筆
４ 刷毛
５ 除塵クリーナ

Claims (6)

1. 気流により除塵を行うドライ洗浄方式のクリーナの除塵性能を評価する方法であって、
   複数の微細溝が所定のパターンで配設された表面を備えるブロック体を準備し、
   前記微細溝内に複数の微細粒子を略均等に配置し、
   微細粒子が配置された前記ブロック体表面を評価すべき除塵クリーナによりクリーニングし、
   クリーニングした表面の一定面積当たりに残存する微細粒子の観察に基づき前記除塵クリーナの除塵性能を評価することを特徴とする除塵クリーナの性能評価方法。
2. 前記ブロック体として、表面に幅と深さが共に３５±３μｍの直線に延在する微細溝が１６０±１０μｍピッチで平行に延在させて配設されたセラミック製のブロック体を準備し、前記微細溝内に平均粒径が６．９±０．５μｍの樹脂ビーズからなる微細粒子を略均等に配置することを特徴とする請求項１に記載の除塵クリーナの性能評価方法。
3. 前記樹脂ビーズが微細溝内に配置されたブロック体をクリーニングした後、該ブロック体表面の一定面積当たりに残存する微細粒子を計数して前記除塵クリーナの除塵性能を評価することを特徴とする請求項２に記載の除塵クリーナの性能評価方法。
4. 前記ブロック体として、表面に断面が何れもＶ字型をなし深さが異なる複数種類の直線に延在する微細溝が互いに平行に配設されたブロック体を準備することを特徴とする請求項１に記載の除塵クリーナの性能評価方法。
5. 前記樹脂ビーズが微細溝内に配置されたブロック体をクリーニングした後、該ブロック体表面の各微細溝毎の残存微細粒子の分布に基づき前記除塵クリーナの除塵性能を評価することを特徴とする請求項４に記載の除塵クリーナの性能評価方法。
6. 前記除塵クリーナは、液晶表示パネルにおける配線端子アレイ部のクリーニングに用いる超音波気流により除塵を行うクリーナであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の除塵クリーナの性能評価方法。

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