專利名稱：基板清洗裝置、基板清洗方法以及基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種清洗平板顯示(Flat Panel Display)裝置用的面 板基板等的基板清洗裝置、基板清洗方法以及使用這些基板清洗裝置及基 板清洗方法的基板制造方法，本發(fā)明尤其關(guān)于一種使用刷子(brush)且對 于清洗大型基板較好的基板清洗裝置、基板清洗方法以及使用這些基板清 洗裝置及基板清洗，法的基板制造方法。
背景技術(shù)：
在液晶顯示裝置或等離子顯示裝置等各種平板顯示裝置用的面板基板 的制造工序中，利用顯影或蝕刻等藥液處理，在基板上形成電路圖案或彩 色濾光器(color filter)等。此時(shí)，如果在基板上存在污漬或異物，則無 法良好地形成電路圖案或彩色濾光器等，因此，在將基板送入制造工序時(shí) 以及在藥液處理之前或之后，必須清洗基板。包含基板的清洗以及藥液處 理的一系列處理，大多是一邊使用滾筒式輸送機(jī)(Roller Conveyor)等基 板搬送機(jī)構(gòu)來移動(dòng)基板一邊進(jìn)行的。基板的清洗， 一般是使用清洗水(純水)來沖洗基板上的污漬、異物、或 藥液等而進(jìn)行的，但是，當(dāng)污漬或異物較多時(shí)，或者特別期望較高的清洗力 時(shí)，則使用刷子來機(jī)械地去除基板上的污漬或異物。作為一邊移動(dòng)基板一邊 使用刷子來清洗基板的技術(shù)，有專利文獻(xiàn)1至專利文獻(xiàn)3所揭示的技術(shù)。[專利文獻(xiàn)1]日本專利特開平10 - 337541號公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本專利特開平10 - 307406號公報(bào)[專利文獻(xiàn)3]日本專利特開平11 - 128852號公報(bào)基板隨著近年來的平板顯示裝置的大畫面化而大型化，因此必須使刷 子與基板的寬度相應(yīng)地變長。然而，如果使刷子變長，則刷子的自重會(huì)增 加，從而使刷子產(chǎn)生彎曲。因此，刷子的旋轉(zhuǎn)軸會(huì)偏向，而刷子接觸于基板 的壓力會(huì)發(fā)生變動(dòng)，從而導(dǎo)致無法均勻地清洗基板。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的課題在于以高清洗力均勻地清洗大型基板。而且，本發(fā)明的 課題在于制造高品質(zhì)的大型基板。本發(fā)明的基板清洗裝置具備刷子，橫跨基板的寬度而設(shè)，，且一邊旋 轉(zhuǎn)一邊接觸于基板；移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使基板與刷子相對地移動(dòng)；以及保持機(jī)構(gòu)，保
持刷子可向旋轉(zhuǎn)軸的軸方向移動(dòng)。而且，本發(fā)明的基板清洗方法是，橫跨基 板的寬度而設(shè)置刷子，使基板與刷子相對地移動(dòng)， 一邊保持刷子可向旋轉(zhuǎn) 軸的軸方向移動(dòng) 一 邊使刷子旋轉(zhuǎn)，并使刷子接觸于基板。由于是一 邊保持刷子可向旋轉(zhuǎn)軸的軸方向移動(dòng) 一 邊使刷子旋轉(zhuǎn)，所以 即便刷子在旋轉(zhuǎn)前產(chǎn)生彎曲，也可以在旋轉(zhuǎn)過程中使刷子變位至旋轉(zhuǎn)軸的 軸方向上，從而消除刷子的彎曲。因此，可以防止刷子的旋轉(zhuǎn)軸的偏向，使 刷子接觸于基板的壓力固定。進(jìn)一步，本發(fā)明的基板清洗裝置中，保持機(jī)構(gòu)具有軸承，支撐刷子 的旋轉(zhuǎn)軸；以及導(dǎo)向器，向刷子的旋轉(zhuǎn)軸的軸方向引導(dǎo)軸承。而且，本發(fā)明 的基板清洗方法，是利用軸承來支撐刷子的旋轉(zhuǎn)軸，并利用導(dǎo)向器向刷子 的旋轉(zhuǎn)軸的軸方向引導(dǎo)軸承。利用使用了軸承及導(dǎo)向器的簡單結(jié)構(gòu)，可以保 持刷子可向旋轉(zhuǎn)軸的軸方向移動(dòng)。但是本發(fā)明并不限定于軸承及導(dǎo)向器，也 可以使用其他機(jī)構(gòu)來保持刷子可向旋轉(zhuǎn)軸的軸方向移動(dòng)。進(jìn)一步，本發(fā)明的基板清洗裝置具備往返機(jī)構(gòu)，該往返機(jī)構(gòu)使刷子在 旋轉(zhuǎn)軸的軸方向上往返規(guī)定距離。而且，本發(fā)明的基板清洗方法，是使刷子 在旋轉(zhuǎn)軸的軸方向上往返規(guī)定距離。通過使刷子在旋轉(zhuǎn)軸的軸方向上往返 規(guī)定距離，而使刷子在基板的寬度方向上均勻地接觸基板。本發(fā)明的基板的制造方法，是使用上述任一基板清洗裝置或者基板清 洗方法來清洗基板后，進(jìn)行規(guī)定的藥液處理。以高清洗力來均勻地清洗大 型基板,可以在基板上良好地形成電路圖案或彩色濾光器等。[發(fā)明的效果]根據(jù)本發(fā)明的基板清洗裝置及基板清洗方法， 一邊保持刷子可向旋轉(zhuǎn) 軸的軸方向移動(dòng)一邊使刷子旋轉(zhuǎn)，并使刷子接觸于基板，以此可以防止刷 子的旋轉(zhuǎn)軸的偏向，使刷子接觸于基板的壓力固定，因此能夠以高清洗力 來均勻地清洗大型基板。進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的基板清洗裝置及基板清洗方法，利用軸承來支 撐刷子的旋轉(zhuǎn)軸，并利用導(dǎo)向器向刷子的旋轉(zhuǎn)軸的軸方向引導(dǎo)軸承，以此可 以利用簡單的結(jié)構(gòu)來保持刷子可向旋轉(zhuǎn)軸的軸方向移動(dòng)。進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的基板清洗裝置及基板清洗方法，使刷子在旋轉(zhuǎn) 軸的軸方向上往返規(guī)定距離，以此可以使刷子在基板的寬度方向上均勻地 接觸于基板，因此能夠更均勻地清洗大型基板。根據(jù)本發(fā)明的基板的制造方法，能夠以高清洗力來均勻地清洗大型基 板，從而在基板上良好地形成電路圖案或彩色濾光器等。因此，可以制造高 品質(zhì)的大型基板。


圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的基板清洗裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖2是本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的基板清洗裝置的主要部分的立體圖。 圖3 ( a )是表示軸承塊23a的安裝狀態(tài)的圖，圖3 ( b )是表示軸承塊 23b的安裝狀態(tài)的圖。圖4是表示液晶顯示裝置的TFT基板的制造工序之一例的流程圖。圖5是表示液晶顯示裝置的彩色濾光器基板的制造工序的一例的流程圖。1:基板10:滾筒20上刷子21:旋轉(zhuǎn)軸22馬達(dá)23a、23b:軸岸義塊24a、 24b:導(dǎo)向器.25:橫板26a、 26b:縱板27a、27b:凸輪28連結(jié)軸29:馬達(dá)30下刷子31:旋轉(zhuǎn)軸32馬達(dá)33a、33b:軸承塊40板41:連桿42曲柄圓盤43:馬達(dá)A、 B:箭頭具體實(shí)施方式
圖l是表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的基板清洗裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。而凡圖2 是本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的基板清洗裝置的主要部分的立體圖?；迩逑囱b置 是包含滾筒10、上刷子20、馬達(dá)22、上刷子保持機(jī)構(gòu)、下刷子30、馬達(dá)32、下 刷子保持機(jī)構(gòu)、上刷子升降機(jī)構(gòu)及上刷子往返機(jī)構(gòu)而構(gòu)成的。在圖1中，基板l搭載在多個(gè)滾筒10上，通過滾筒IO的旋轉(zhuǎn)向箭頭A 所示的基板移動(dòng)方向移動(dòng)。各滾筒IO是在基板移動(dòng)方向上空開固定的間隔 而設(shè)置的，并通過未圖示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而以規(guī)定的速度旋轉(zhuǎn)。另外，在本實(shí)施形態(tài)中，使基板1在水平狀態(tài)下移動(dòng)，然而本發(fā)明并 不限定于此，也可以使基板1相對于水平而在與基板移動(dòng)方向正交的方向 或者相對于基板移動(dòng)方向傾斜成規(guī)定角度的狀態(tài)下移動(dòng)。如圖2所示，在利用滾筒10而移動(dòng)的基板1的上方及下方，配置有上 刷子20以及下刷子30。上刷子20具有旋轉(zhuǎn)軸21，并通過安裝在旋轉(zhuǎn)軸21 一端的馬達(dá)22的驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。同樣，下刷子30具有旋轉(zhuǎn)軸31，并通過安 裝在旋轉(zhuǎn)軸31 —端的馬達(dá)32的驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。當(dāng)基板1通過上刷子20與下 刷子30之間時(shí)，上刷子20以及下刷子30 —邊旋轉(zhuǎn)一邊接觸于基板1,以此 來清洗基板l。在圖1及圖2中，上刷子保持機(jī)構(gòu)是包含軸承塊23a、 23b、導(dǎo)向器 24a、 24b、橫板25、以及縱板26a、 26b而構(gòu)成的。軸承塊23a、 23b以可旋 轉(zhuǎn)的方式支撐上刷子20的旋轉(zhuǎn)軸21。圖3 ( a )是表示軸承塊23a的安裝狀態(tài)的圖，圖3 ( b )是表示軸承塊 23b的安裝狀態(tài)的圖。如圖3 (a)所示，軸承塊23a通過導(dǎo)向器24a而安 裝在橫板25上，在橫板25上連接有縱板26a。另一方面，如圖3 (b)所 示，軸承塊23b通過導(dǎo)向器24b而安裝在縱板26b上。橫板25及縱板26a、 26b 以與旋轉(zhuǎn)軸21的軸方向平行的方式而配置著，導(dǎo)向器24a、 24b向旋轉(zhuǎn)軸 21的軸方向引導(dǎo)軸承塊23a、 23b。以此，上刷子保持機(jī)構(gòu)保持上刷子20 可向旋轉(zhuǎn)軸21的軸方向移動(dòng)。由于是一邊保持上刷子20可向旋轉(zhuǎn)軸21的軸方向移動(dòng)一邊使上刷子 20旋轉(zhuǎn)，因此即便上刷子20在旋轉(zhuǎn)前產(chǎn)生彎曲，也可以在旋轉(zhuǎn)過程中使上 刷子20變位至旋轉(zhuǎn)軸21的軸方向，從而消除上刷子20的彎曲。因此，可 以防止旋轉(zhuǎn)軸21的偏向，使上刷子20接觸于基板1的壓力固定。在圖2中，下刷子保持機(jī)構(gòu)是包含軸承塊33a、 33b而構(gòu)成的。軸承塊 33a、 33b以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐下刷子30的旋轉(zhuǎn)軸31。軸承塊33a、 33b固 定在未圖示的橫板或縱板上。另外，在本實(shí)施形態(tài)中，雖然下刷子保持機(jī)構(gòu)的軸承塊33a、 33b是固:子3o可:旋轉(zhuǎn)軸3i的軸方向;多動(dòng)。 "''^在圖l及圖2中，上刷子升降機(jī)構(gòu)是包含凸輪27a、 27b、 i^軸28、以及 馬達(dá)29而構(gòu)成的。凸輪27a、 27b是通過連結(jié)軸28而連結(jié)的，并通過安裝 在連結(jié)軸28 —端的馬達(dá)29的驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。如圖2所示，凸輪27a抵接在 縱板26a的下端，凸4侖27b抵接在縱板26b的下端。當(dāng)凸輪27a、 27b通過 馬達(dá)29的驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，抵接于凸輪27a、 27b上的縱板26a、 26b上下移 動(dòng)。以此，上刷子升降機(jī)構(gòu)使上刷子20上下移動(dòng)，從而調(diào)整上刷子20的高 度。根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，可以利用上刷子升降機(jī)構(gòu)來精密地調(diào)整上刷子20的 高度,從而能夠精密地調(diào)整上刷子20接觸于基板1的壓力。另外，在本實(shí)施形態(tài)中，并未設(shè)置針對下刷子30的升降機(jī)構(gòu)，但是也 可以針對下刷子30設(shè)置同樣的升降機(jī)構(gòu)。在圖l及圖2中，上刷子往返機(jī)構(gòu)是包含板40、連桿41、曲柄圓盤42、以 及馬達(dá)43而構(gòu)成的。板40安裝在軸承塊23b的上面，且在板40上連結(jié)著 連桿41的一端。而連桿41的另一端連結(jié)于曲柄圓盤42,當(dāng)曲柄圓盤42通 過馬達(dá)43的驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，連桿41使軸承塊23b在箭頭B所示的方向上
往返移動(dòng)。以此，上刷子往返機(jī)構(gòu)反復(fù)進(jìn)行使上刷子20在旋轉(zhuǎn)軸21的軸 方向上往返規(guī)定距離的動(dòng)作。通過使上刷子20在旋轉(zhuǎn)軸21的軸方向上往 返規(guī)定距離，可以使上刷子20在基板的寬度方向上均勻地接觸于基板1。根據(jù)以上所說明的實(shí)施形態(tài)， 一邊保持上刷子20可向旋轉(zhuǎn)軸21的軸 方向移動(dòng)一邊使上刷子20旋轉(zhuǎn)并使上刷子20接觸于基板1，以此可以防止 旋轉(zhuǎn)軸21的偏向，使上刷子20接觸于基板1的壓力固定，因此能夠以高 清洗力來均勻地清洗大型基板1。進(jìn)一步，利用軸承塊23a、 23b來支撐上刷子20的旋轉(zhuǎn)軸21，并利用 導(dǎo)向器24a、 24b在旋轉(zhuǎn)軸21的軸方向上引導(dǎo)軸承塊23a、 23b,以此能夠 以簡單的結(jié)構(gòu)來保持上刷子20可向旋轉(zhuǎn)軸21的軸方向移動(dòng)。但是,本發(fā)明 并不限定于此，也可以使用其他機(jī)構(gòu)來保持上刷子20可向旋轉(zhuǎn)軸21的軸 方向移動(dòng)。進(jìn)一步，使上刷子20在旋轉(zhuǎn)軸21的軸方向上往返規(guī)定距離，以此可 以使上刷子20在基板的寬度方向上均勻地接觸于基板1,因此可以更均勻 地清洗大型基板l。另外，在以上所說明的實(shí)施形態(tài)中，并未設(shè)置針對下刷子30的往返機(jī) 構(gòu)，但是，也可以針對下刷子30而設(shè)置同樣的往返機(jī)構(gòu)。此時(shí)，如果使上 刷子20與下刷子30向彼此相反的方向移動(dòng)，則基板1所承受的來自上刷 子20的基板寬度方向上的力、與基板1所承受的來自下刷子30的基板寬 度方向上的力相互抵消，因此，即便上刷子20及下刷子30接觸于基板1 的壓力變強(qiáng)，基板1也不會(huì)在基板的寬度方向上偏移。因此，可以增強(qiáng)上 刷子20及下刷子30接觸于基板1的壓力，從而提高清洗力。在以上所說明的實(shí)施形態(tài)中，是使用滾筒IO來移動(dòng)基板I，但是，也可 以取代移動(dòng)基板1而移動(dòng)上刷子20及下刷子30，以此來使基板1與上刷子 20及下刷子30相對地移動(dòng)。圖4是表示液晶顯示裝置的TFT基板的制造工序之一例的流程圖。在 薄膜形成工序(步驟101)中，利用濺鍍法或等離子化學(xué)氣相沉積 (CVD, Chemical Vapor Deposition)法等，在玻璃基板上形成作為液晶驅(qū) 動(dòng)用的透明電極的導(dǎo)電體膜或絕緣體膜等薄膜。在抗蝕劑涂布工序(步驟 102)中，利用滾筒涂布法等而涂布感光樹脂材料(光阻劑)，在薄膜形成 工序(步驟101)中所形成的薄膜上形成光阻劑膜。在曝光工序(步驟103) 中，使用鄰近式(proximity)曝光裝置或投影曝光裝置等，將光罩的圖案 轉(zhuǎn)印到光阻劑膜上。在顯影工序(步驟104)中，利用浴式(shower)顯影 法等將顯影液供給到光阻劑膜上，去除光阻劑膜的多余部分。在蝕刻工序 (步驟105)中，利用濕式蝕刻，去除在薄膜形成工序(步驟101)中所形 成的薄膜內(nèi)的未由光阻劑膜所遮掩的部分。在剝離工序(步驟106)中，利 用剝離液而剝離在蝕刻工序(步驟105)中完成遮罩作用的光阻劑膜。在上 述各工序之前或之后，可以根據(jù)需要而實(shí)施基板的清洗工序及干燥工序。 多次重復(fù)這些工序，在玻璃基板上形成TFT陣列。而且，圖5是表示液晶顯示裝置的彩色濾光器基板的制造工序之一例 的流程圖。在黑色矩陣形成工序(步驟201)中，通過抗蝕劑涂布、曝光、顯 影、蝕刻、剝離等處理，在玻璃基板上形成黑色矩陣。在著色圖案形成工 序(步驟202 )中，利用染色法、顏料分散法、印刷法、電鍍法等，在玻璃 基板上形成著色圖案。此工序針對R、 G、 B的著色圖案而反復(fù)進(jìn)行。在保 護(hù)膜形成工序(步驟203 )中，在著色圖案上形成保護(hù)膜，在透明電極膜形 成工序(步驟204 )中，在保護(hù)膜上形成透明電極膜。在上述各工序之前、工 序中途或工序之后，可以根據(jù)需要而實(shí)施基板的清洗工序及干燥工序。使用本發(fā)明的基板清洗裝置或基板清洗方法而清洗基板后，進(jìn)行顯影、蝕 刻、剝離等藥液處理，由此能夠以高清洗力來均勻地清洗大型基板,在基板 上良好地形成電路圖案或彩色濾光器等。因此，可以制造高品質(zhì)的大型基 板。
權(quán)利要求
1、一種基板清洗裝置，其特征在于該基板清洗裝置包括刷子，橫跨基板的寬度而設(shè)，且一邊旋轉(zhuǎn)一邊接觸于基板；移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使基板與所述刷子相對地移動(dòng)；以及保持機(jī)構(gòu)，保持所述刷子可向旋轉(zhuǎn)軸的軸方向移動(dòng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板清洗裝置，其特征在于其中所述的保持 機(jī)構(gòu)具有軸承，支撐所述刷子的旋轉(zhuǎn)軸；以及導(dǎo)向器，向所述刷子的旋 轉(zhuǎn)軸的軸方向引導(dǎo)該軸承。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基板清洗裝置，其特征在于其包括往返 機(jī)構(gòu)，該往返機(jī)構(gòu)使所述刷子在旋轉(zhuǎn)軸的軸方向上往返規(guī)定距離。
4、 一種基板清洗方法，其特征在于其包括 橫跨基板的寬度而設(shè)置刷子， 使基板與刷子相對地移動(dòng)，一邊保持刷子可向旋轉(zhuǎn)軸的軸方向移動(dòng) 一 邊使刷子旋轉(zhuǎn)并使刷子接觸 于基板。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基板清洗方法，其特征在于其利用軸承來支 撐刷子的旋轉(zhuǎn)軸，并利用導(dǎo)向器向刷子的旋轉(zhuǎn)軸的軸方向引導(dǎo)軸承。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的基板清洗方法，其特征在于其使刷子在 旋轉(zhuǎn)軸的軸方向上往返規(guī)定距離。
7、 一種基板的制造方法，其特征在于其使用如權(quán)利要求1至3中任一 項(xiàng)所述的基板清洗裝置而清洗基板后，進(jìn)行規(guī)定的藥液處理。
8、 一種基板的制造方法，其特征在于其使用如權(quán)利要求4至6中任一 項(xiàng)所述的基板清洗方法而清洗基板后，進(jìn)行規(guī)定的藥液處理。
全文摘要
本發(fā)明能夠以高清洗力來均勻地清洗大型基板。上刷子(20)具有旋轉(zhuǎn)軸(21)，并通過馬達(dá)(22)的驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。軸承塊(23a、23b)以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐著上刷子(20)的旋轉(zhuǎn)軸(21)。導(dǎo)向器(24a、24b)向旋轉(zhuǎn)軸(21)的軸方向引導(dǎo)軸承塊(23a、23b)。由于是一邊保持上刷子(20)可向旋轉(zhuǎn)軸(21)的軸方向移動(dòng)一邊使上刷子(20)旋轉(zhuǎn)，所以即便上刷子(20)在旋轉(zhuǎn)前產(chǎn)生彎曲，也可以在旋轉(zhuǎn)過程中使上刷子(20)變位至旋轉(zhuǎn)軸(21)的軸方向上，從而消除上刷子(20)的彎曲。因此，可以防止旋轉(zhuǎn)軸(21)的偏向，使上刷子(20)接觸于基板(1)的壓力固定。
文檔編號G02F1/1333GK101130187SQ20071011143
公開日2008年2月27日 申請日期2007年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月24日
發(fā)明者井崎良, 小笠原和義, 森口善弘, 釜石孝生 申請人:株式會(huì)社日立高科技