Введение в знания по очистке стекла TFT-LCD-ЖК-модуль-Сенсорный экран
10.09.2023
1.0 Внедрение метода очистки
Основные методы и технологии очистки можно разделить на: метод влажной уборки и метод сухой уборки. Метод влажной уборки включает физическую очистку (включая чистку щеткой, промывку колонной воды под высоким давлением, распыление двух жидкостей, ультразвуковую очистку (ультразвук, 20 ~ 50 кГц) и т.д.) и химическую очистку (выбор растворителей в соответствии с загрязняющими веществами, разделенных на органические растворители, нейтральный лосьон, раствор для химической очистки и чистый вода и т.д.). Методы сухой очистки включают ультрафиолетовую очистку озоном, лазерную очистку и плазменную очистку, среди которых наиболее распространенной является ультрафиолетовая очистка озоном. Очистка подложки матрицы TFT представляет собой комплексное применение различных технологий очистки, и в зависимости от характера очищаемых объектов и загрязнений будут применяться различные комбинации очистки.
1.1 Влажная уборка
1.1.1 Влажная химическая очистка - это процедура, при которой поверхность основания очищается и высушивается смесью жидкой кислоты, щелочного растворителя и
деионизированной воды. Химическая очистка удаляет не только органические вещества, но и неорганические, такие как металлы. Обычно используемым
чистящим средством для удаления органических веществ является водно-аммиачный раствор перекиси водорода или смесь хромовой кислоты и серной кислоты.
Разбавленные растворы плавиковой кислоты можно использовать для удаления неорганических загрязнений.
1.1.2 Чистка щеткой: механический метод очистки, при котором используется щетка для катания по поверхности подложки для удаления частиц и органических
пленок. Он очень эффективен для удаления частиц диаметром более 5 мкм.
1.1.3 Распыление жидкости под высоким давлением: Используйте давление жидкости для воздействия на поверхность стекла, чтобы удалить частицы, что в
значительной степени зависит от высоты пограничного слоя и скорости жидкости, а скорость удаления более мелких частиц невысока.
1.1.4 Очистка распылением двух жидкостей: Принцип аналогичен распылению жидкости под высоким давлением. Двухжидкостное распылительное устройство
представляет собой высокоскоростное распылительное устройство, образованное путем смешивания сжатого воздуха и жидкости для превращения жидкости в
высокоскоростную распыляемую жидкость. Например, устройство SBJ. ЖК-модуль
1.1.5 Ультразвуковая очистка: Принцип действия обусловлен очень сложными и разнообразными факторами. Решающая теория еще не создана, но, как правило,
существуют следующие три типа эффектов:
a. Ультразвуковая кавитация
Если к жидкости добавить сильные ультразвуковые волны, чистящая жидкость изменит давление воздуха на 1 в тихой зоне в центре. Когда давление ниже 0
атмосферного, мельчайшие пузырьки воздуха, такие как растворенный в жидкости O2, превращаются в зародыши, и образуются бесчисленные крошечные
отверстия (кавитация), близкие к вакууму. Под положительным давлением ультразвуковых волн эти крошечные полости подвергаются адиабатическому сжатию и
в конечном итоге разрушаются. В момент измельчения создается сильная ударная волна, которая непосредственно разрушает грязь и рассеивает ее в жидкости
для очистки. В соответствии с эффектом такой кавитационной очистки от масляных пятен, она в основном используется для очистки механических деталей и тому
подобного. Как правило, используется чистящая машина с частотой примерно от 28 кГц до 50 кГц и интенсивностью от 0,5 до 1 Вт/см2. ЖК-модуль
b. Ускорение (ультразвуковая вибрация)
При добавлении ультразвуковых волн в жидкость молекулы жидкости вибрируют. Ускорение этой вибрации в 103 раза превышает ускорение свободного падения
при частоте 28 кГц и в 105 раз превышает ускорение свободного падения при частоте 950 кГц. При таком сильном ускорении грязь может быть удалена с
поверхности чистящего средства. Ультразвуковая волна частотой 950 кГц не может очистить масляные пятна, поскольку она не создает полостей, но может
очистить субмикронные пятна. Он также используется для очистки полупроводников из-за сложности травления металлических поверхностей. ЖК-модуль
c. Стимулирование физико-химической реакции
В зависимости от локальной высокой температуры и высокого давления (1000 атмосферных давлений, 5500 °C), создаваемых полостью, возникают химические или
физические эффекты из-за вибрации, перемешивания и т.д., и может быть осуществлено эмульгирование и диспергирование. Они могут способствовать
химическим реакциям.
1.2 Сухая чистка
Сухая чистка в основном включает в себя фотохимическую очистку (УФ), физическую очистку и плазменную очистку.
1.2.1 Ультрафиолетовая фотохимия (ультрафиолет) - это использование ультрафиолетовых лучей длиной волны 185 нм и 254 нм, генерируемых ртутной лампой
низкого давления, для облучения молекул газа с целью расщепления их на высокоэнергетические свободные радикалы, и образующиеся свободные радикалы
вступают в реакцию с обработанным материалом для достижения поглощающего эффекта. Этот метод в основном предназначен для удаления органических
загрязнителей.
1.2.2 Метод плазменного удаления (plasma) использует плазму для образования свободных радикалов, вступающих в реакцию с загрязняющими веществами.
Например, кислородная плазма может удалять фоторезист и мелкодисперсные органические вещества, а затем продукт удаляется из реакционного резервуара
потоком воздуха. ЖК-модуль
1.2.3 Технология удаления частиц с помощью лазерной системы позволяет удалять частицы размером 0,1 мкм или меньше. Принцип заключается в том, что
лазерный нагрев разрушает среду с низкой освещенностью, в которой находятся прилипшие частицы, тем самым удаляя их. Как правило, плотность лазерной
энергии невелика и практически не повреждает подложку.
Кроме того, технология удаления частиц высокоскоростным воздушным потоком также эффективна для удаления частиц с поверхности подложки.
1.3 Сравнение нескольких распространенных методов очистки
2.0 Источники, классификация и воздействие загрязняющих веществ
2.1 Источники загрязняющих веществ
Загрязняющие вещества в основном образуются в результате загрязнения сырья, технологических процессов и окружающей среды. Среди них загрязнение сырья включает в себя некоторые примеси, вносимые стекольным заводом, процессом упаковки, транспортировки и хранения. Загрязнение процесса включает остатки реагентов в процессе, механический износ технологической камеры, химические реакции на поверхности процесса и т.д. Загрязнение окружающей среды включает в себя человеческие волосы, перхоть, волокна, воздушную пыль, износ механического оборудования, жир и т.д.
2.2 Классификация загрязняющих веществ
Загрязняющие вещества можно разделить на неорганические типы, такие как частицы, металлы и оксиды; органические типы, такие как волокна, масла и бактерии. Среди них в основном пыль, примеси в камере и примеси для травления и т.д., которые прилипают к основной поверхности. Металлические загрязнения в основном образуются при формировании металлической пленки и нанесении рисунка, а также могут быть другими источниками пыли. Атомы аморфного кремния легко образуют оксидный слой в среде, содержащей кислород и воду. Если слой аморфного кремния n+ окислится, контактное сопротивление источника и стока увеличится. Органические примеси существуют в различных формах, таких как жир от перхоти человека, механическое масло, вакуумная смазка, чистящий растворитель и другие жидкокристаллические модули
2.3 Влияние различных источников загрязнения
Оборудование для очистки 3.0 TFT LCD
Оборудование для очистки TFT LCD, как правило, состоит из конвейера, УФ-излучения, плазменной очистки (AP), очистки распылением под высоким давлением, ультразвуковой очистки, щетки (RB), распыления воды (SBJ) и сушки воздушным ножом (AK) или сушки сушкой. В настоящее время введено несколько групп важных единиц измерения.
3.1 Блок AP
При нормальных условиях температуры и давления ионы, генерируемые высоковольтной ионизацией, вступают в реакцию с загрязнениями на поверхности стекла и бомбардируют их,
достигая цели очистки от пятен и посторонних предметов. Слой gate/SD не используется в производстве, поскольку он повреждает металлический слой и приводит к дефектам AP.
Технологические условия: Расход N2 150 л/мин, расход CDA 0,3 л/мин, зазор -5 мм, напряжение 7 КВ.
Увеличение потока N2 и CDA полезно для генерации высокой плотности и большего количества свободных радикалов и улучшения эффекта очистки, но для этого также требуется
большее напряжение возбуждения; уменьшение зазора между подложкой и электродом также может улучшить эффект очистки, но если зазор слишком мал, необходимо предотвратите
повреждение подложки; увеличение напряжения возбуждения может генерировать больше свободных радикалов и улучшить эффект очистки, но требования к источнику питания и
антистатическому оборудованию будут выше, а увеличение количества частиц высокой энергии сделает дефекты AP более серьезными.
3.2 Единица измерения RB
Чистка щеткой предназначена главным образом для удаления относительно крупных частиц (>5 мкм). Эффект расчесывания зависит от скорости подачи основы, силы нажатия щетки,
а также от направления и скорости вращения щетки. Скорость подачи подложки высокая, а скорость удаления частиц уменьшается; величина прижима равна нулю или положительному
числу, и вибрация щетки также может удалять часть частиц. По мере увеличения объема прессования увеличивается скорость удаления частиц. Но слишком сильное нажатие может
повредить поверхность мембраны.
Для нулевой настройки кисти мы определяем положение, при котором кисть находится точно по касательной к подложке, в качестве нулевой точки кисти. Положение нулевой точки
напрямую связано с фактической силой нажатия, поэтому регулировка нулевой точки кисти очень важна. Этапы настройки нулевого значения щетки следующие: ① Используйте только
что сформированное стекло из алюминиевой пленки (толщина стекла 0,5 мм, толщина алюминиевой пленки 1500-2000 Мм); ② Установите величину верхнего и нижнего нажатия щетки
на 0,0 мм, точка доступа выключена и ее не нужно включать. Стекло с алюминиевым покрытием очищается. После очистки выньте стекло с алюминиевым покрытием и отнесите его в
MCR (или MAR), чтобы оценить внешний вид; ③ Кроме того, во время очистки стекла с алюминиевым покрытием вам необходимо подойти к щетке, чтобы прислушаться, нет ли
каких-либо посторонних звуков при вращении щетки. Оценка по стандарту OK: После очистки на стекле с алюминиевым покрытием нет явных царапин или слегка поцарапаны только
передняя и/или задняя части; при вращении щетки не раздается ненормального звука.
3.3 УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫЙ блок
УФ-установка оснащена ртутной лампой низкого давления, которая генерирует ультрафиолетовые лучи длиной волны 172/185/254 нм. Под действием ультрафиолетовых лучей молекулы кислорода возбуждаются, образуя свободные радикалы кислорода, и они взаимодействуют с органическими загрязнителями, разрывая химические связи органических веществ, превращая их в монооксид углерода, углекислый газ, воду и т.д. Газ испаряется. Конкретный принцип реакции заключается в следующем:
3.4 Ультразвуковая очистка
На эффект ультразвуковой очистки влияют несколько факторов:
Зависимость от частоты: Как правило, чем ниже частота, тем более очевиден эффект кавитации, но шум относительно высок, что подходит для объектов с относительно плоскими
поверхностями. Чем выше частота, тем хуже эффект кавитации, но шум относительно низкий. Он подходит для объектов с большим количеством глухих отверстий с микроотверстиями
и электронных кристаллов.
Это связано с температурой: как правило, средняя температура 30 ℃-50 ℃ обладает наилучшим очищающим эффектом.
Это связано с интенсивностью звука: в зависимости от различных частот интенсивность звука обычно выбирается примерно на уровне 1-2 Вт/см2.
Что касается чистящей жидкости: Вообще говоря, чем ниже вязкость чистящей жидкости, тем выше содержание воздуха и тем лучше эффект очистки.
Это связано с глубиной моющего раствора и положением очищаемого объекта.
3.5 Сушильное устройство
3.6 Сушка на горячей плите
4.0 Подтверждение эффекта очистки
4.1 Скорость удаления частиц
Степень удаления (%) = (количество частиц до очистки - количество частиц после очистки) / количество частиц до очистки × 100%
Стандарт: T≤100EA; выше 3um≤40EA
4.2 Испытание на угол соприкосновения
Капля воды на пленке имеет форму полусферы, высота равна d, а радиус равен r, тогда угол смачивания θ=2арктанд/r.
Величина угла смачивания измеряет удаление органического вещества из субстрата. Чем меньше угол контакта, тем меньше органического вещества, тем выше степень очистки и тем
лучше проникновение капель воды.
Стандарт: θ≤7°