使用冷氢焰清洁玻璃基片的装置和方法制造方法及图纸

通过在一段预定的持续时间内将诸如玻璃基片的温度敏感基片的表面暴露于氢表面混合扩散火焰去除表面的杂质。预定的持续时间不足以充分加热表面，从而避免损坏该温度敏感基片。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总地来说涉及平板显示器的玻璃基片的表面清洁，特别是涉及一种使用冷氢焰对用于制造平板显示器的玻璃基片进行表面清洁的装置和方法。
技术介绍
众所周知，平板显示器(FPD)广泛应用于工业设备和消耗设备。最常见的FPD是液晶显示器(LCD)和等离子显示屏(PDP)。与阴极射线管(CRT)显示器相比，FPD的辉迹相对较小，并且能耗更小。FPD生成的图象在边缘无失真。目前，FPD用于几乎所有需要图形显示的
FPD正快速取代CRT显示器作为个人计算机的输出外设的地位。FPD也正取代传统的CRT电视机。FPD的一个重要部件是构成显示器的可视屏幕的玻璃基片。对这种玻璃基片的质量要求非常之高。这种玻璃基片必须具有高清晰度、高平坦度、均匀的厚度，并且无杂质。现在这些玻璃基片以约为890mm×680mm的大块基片的形式被制造出来，其厚度约为0.7mm。然后，再根据不同的用途将大块基片切割成小块基片。FPD制造商通常依赖于服务供应商完成清洁工作，并依赖于服务供应商根据FDP制造商的需求提供现成的玻璃基片，从而减少制造成本。大小为890mm×680mm的玻璃基片所需的典型的洁净度标准约为0.3微米尺寸中包含15,000个颗粒。在玻璃基片清洁车间，制造出来的玻璃基片在运输时以10到12个为一组，它们由聚氨酯泡沫制成的四个带槽的角固定在一起，以防止玻璃基片之间互相接触。在此阶段，这些玻璃基片表面的污染非常严重。杂质的范围从诸如尘土的小颗粒物质到其它有机化合物和蛋白质。这些有机化合物和蛋白质中的一部分由人为触摸产生，并可能包括皮肤上的天然油脂，或仅仅是“手印”。在FPD的制造过程中，玻璃基片的清洗或清洁是至关重要的。它确保玻璃基片的表面无杂质。这对于根据不同FPD类型采用适当的涂覆规格是必要的。清洁玻璃基片的重要性主要是保证在FPD最终组装完毕时产生的图像的清晰度。存在于玻璃基片表面的杂质妨碍对FPD进行适当的涂覆，并且杂质将使图像产生失真。清洁玻璃基片的几个可行的手段或方法是高温去电离水、RadianceProcess、大功率超声清洁和等离子清洁。当前最成熟的清洁玻璃基片的方法是首先用高温去电离(DI)水清洗玻璃基片，然后进行真空烘干。然后玻璃基片被直接送至净室包装。虽然这种方法有一定效果，但是在一个典型的生产工艺中该方法需要消耗几百万立方米的DI水。因为真空烘干的功率需求非常之高，所以采用真空烘干也会增加成本。研究表明，对于每天清洁5000个FPD零件的车间，每个FPD零件将需要大约1.44立方米的DI水。当颗粒尺寸接近0.3微米时，这种清洗方法的效果将会降低。Radiance Process采用激光和连续的惰性气体层流去除杂质。激光断开杂质和玻璃基片之间的结合，惰性气体将杂质移走。最近已有演示显示出该方法可急剧减少总的颗粒数量。然而，Radiance Process特别依赖于惰性气体在玻璃基片表面上层流的维持。目前还没有低成本的提供并实施RadianceProcess的设备。另一种采用的方法是大功率超声清洁。该技术本身并非新的技术。超声清洁已在印刷电路板中有应用。该技术也已经应用于玻璃基片的清洁。然而，这种方法还远不够完美。在超声清洁过程中，清洁液体的空穴导致小水泡形成，该小水泡在玻璃基片的表面上撞击。这种情况有可能导致在玻璃表面上形成微型裂痕，并造成玻璃基片不可用。等离子清洁技术在高真空系统中实施，将待清洁的零件暴露于激发的等离子体。该方法虽然有效，但是等离子系统需要较高的能源来激发等离子体，以提供高真空环境。这种系统通常十分昂贵，以至于无法仅用于玻璃基片表面的清洁。因此，需要一种新的、有效且经济的方法和装置去除玻璃基片表面的杂质。
技术实现思路
本专利技术试图提供一种使用冷氢焰清洁玻璃基片的方法和装置。通过在一段预定的持续时间之内将诸如玻璃基片的温度敏感基片的表面暴露于氢表面混合扩散火焰，以去除该表面的杂质。该预定的持续时间不足以充分加热表面，从而避免损坏该温度敏感基片。在第一方面，本专利技术提供一种去除温度敏感基片的表面的杂质的方法，该方法包括以下步骤生成氢表面混合扩散火焰，并在一段预定的持续时间之内将该氢表面混合扩散火焰暴露于表面，该预定的持续时间不足以充分加热表面，从而避免损坏该温度敏感基片。在另一方面，本专利技术提供一种清洁玻璃基片表面的工艺，该工艺包括以下步骤用去电离水清洗玻璃，烘干玻璃基片，生成氢表面混合扩散火焰；并在一段预定的持续时间之内将该氢表面混合扩散火焰暴露于表面，该预定的持续时间不足以充分加热表面，从而避免损坏该温度敏感基片。在第三方面，本专利技术进一步提供一种清洁用于制造平板显示器的玻璃基片的表面的系统，该系统包括一个用于牢固地固定玻璃基片的夹具、一个用于传送夹具的传输工具、一个使用去电离水清洁玻璃基片的清洗单元、一个烘干单元和一个使用氢表面混合扩散火焰的清洁室。附图说明图1示出了根据本专利技术的装置的方案的俯视平面图。图2示出了根据图1的A-A部分的氢焰室的正视截面图。图3示出了根据本专利技术的清洁玻璃基片的步骤的方框图。具体实施例方式图1示出了根据本专利技术的清洁用于制造FPD的玻璃基片的系统10。系统10包括传输工具12a和12b、夹具14、DI水箱16、烘干室18、氢清洁室20和净室包装设备22。氢清洁室20设计为真空室。该氢清洁室20在内部气压约为3磅/平方英寸或0.2巴的环境下工作。利用真空泵24实现此工作环境。参考图2，氢清洁室20包括不锈钢室32、真空泵24和一对氢燃烧器毂35a和35b。夹具14将玻璃基片30固定在与两个氢燃烧器毂35a和35b的距离大致相等的位置上。氢燃烧器毂35a/35b由多个线性排列的燃烧器喷嘴组成。氢燃烧器毂的长度与待清洁的玻璃基片的长度大致相同。燃烧器喷嘴产生的火焰是柔和的、“冷的”，并且是干净的燃烧。该火焰由纯氢在纯氧中燃烧产生。然而，氢和氧在被点燃之前并未预先混合起来。燃烧器喷嘴是设计有喷口的管。也就是说，一个主喷嘴喷射氧气，一个位于主喷嘴之内的中央喷嘴喷射氢气。当燃烧器喷嘴工作时，喷射出的氢气被氧气包围。当氢气被点燃时，仅在氢气周围和氧气的接触面燃烧。这样产生的火焰称为表面混合扩散火焰40a和40b。因为火焰的温度远低于常规的预先混合的火焰，所以该火焰被描述为“冷”燃烧火焰。为了确保氢气完全燃烧，从喷嘴中喷射出200％的氧气量。既然氢清洁室20是工作在约3磅/平方英寸环境下的真空室，所以，即使气体没用尽，也没有气体累积的可能性。参考图1和图3，清洁玻璃基片30的工艺100的步骤从将玻璃基片30安装在夹具14上的步骤110开始。然后传输玻璃基片30至DI水箱16。降低玻璃基片30，或在步骤115将玻璃基片浸入DI水箱中进行初次清洗。任何可溶性的杂质和松散的颗粒物质在此处被去除。然后在步骤120抬高玻璃基片30并传输至用于烘干的烘干室18。使用压缩空气或干燥气流来吹干或移走玻璃基片30上的所有水分。这也有助于去除其它颗粒物质。然后在步骤125传输玻璃基片至使用氢焰对玻璃基片进行最终表面清洁的氢焰室20。参考图2，当玻璃基片30进入氢焰室20时，氢燃烧器毂35a和35b位于玻璃基片30顶部附近的高度。氢燃烧器毂35a和35b已被点燃。表面混合扩散火焰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去除温度敏感基片的表面杂质的方法，该方法包括以下步骤：产生氢表面混合扩散火焰；和在一段预定的持续时间内将所述氢表面混合扩散火焰暴露于所述表面；所述预定的持续时间不足以充分加热所述表面，从而避免损坏所述温度敏感基片 。

【技术特征摘要】
SG 2001-11-21 200107220-61.一种去除温度敏感基片的表面杂质的方法，该方法包括以下步骤产生氢表面混合扩散火焰；和在一段预定的持续时间内将所述氢表面混合扩散火焰暴露于所述表面；所述预定的持续时间不足以充分加热所述表面，从而避免损坏所述温度敏感基片。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在真空环境下实施。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述温度敏感基片包括以下物质中的一个或多个玻璃基片和基于硅的半导体基片。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氢表面混合扩散火焰由纯氢在纯氧中燃烧产生，该纯氢和纯氧没有预先混合。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述暴露氢表面混合扩散火焰的步骤进一步包括向所述氢表面混合扩散火焰和所述温度敏感基片喷射过氧化氢薄雾。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括在一段预定的持续时间之内将所述氢表面混合扩散火焰暴露于所述表面之后，将臭氧对准所述玻璃基片。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述纯氧的量至少比所述纯氢的量多100％。8.一种清洁玻璃基片表面的工艺，所述工艺包括以下步骤用去电离水清洗所述玻璃基片；烘干所述玻璃基片；产生氢表面混合扩散火焰；和在一段预定的持续时间之内将所述氢表面混合扩散火焰暴露于所述表面；所述预定的持续时间不足以充分加热所述表面，从而避免损坏所述温度敏感基片。9.根据权利要求8所述的工艺，其特征在于，所述玻璃基片用于制造平板显示器。10.根据权利要求8所述的工艺，其特征在于，所述将氢表面混合扩散火焰暴露于所述表面的步骤在真空环境下实施。11.根据权利要求8所述的工艺，其特征在于，所述氢表面混合扩散火焰由纯氢在纯氧中燃烧产生，该纯氢和纯氧没有预先混合。12.根据权利要求8所述的工艺，其特征在于，所述纯...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫T梁，杜蒂M林，陈秀男，
申请(专利权)人：新加坡科技研究局，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]