專利名稱：一種用于測(cè)定玻璃基板表面潔凈度的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測(cè)試技術(shù)，更具體地，涉及一種測(cè)定平板顯示領(lǐng)域中所用玻璃基板表面潔凈度的方法以及設(shè)備。
背景技術(shù)：
在平板顯示行業(yè)中，玻璃基板的清洗是所有工藝的開始，潔凈的玻璃基板是后續(xù)工藝的保障，因此，玻璃基板表面潔凈度的測(cè)定就顯得尤為重要。目前，通常采用接觸角測(cè)量?jī)x來測(cè)量玻璃襯底的潔凈程度，特別是有機(jī)物的去除程度。通常當(dāng)液滴的體積小于5 y L時(shí)，理想情況下液滴的形狀將不受重力作用的影響，由于表面張力的存在，而呈圓球狀。但是，當(dāng)液滴與固體平面接觸時(shí)，其最終形狀取決于液滴內(nèi)部的內(nèi)聚力和液滴與固體間的粘附力的相對(duì)大小。當(dāng)液滴置于在固體平面上時(shí)，它能自動(dòng)地在固體表面鋪展開來，或以與固體表面成一定接觸角的液滴存在。在一些非常親水的表面，水滴會(huì)完全鋪展開，其有效接觸角為0°。這種現(xiàn)象也發(fā)生在對(duì)水具有很大親和力的固體表面(包括吸水性的材料)。在許多親水性的表面，水滴會(huì)形成介于0到30°的接觸角。在一些高疏水性、與水不兼容的表面，水滴會(huì)在其上面形成介于70到90°的大的接觸角。水滴在某些表面的接觸角可達(dá)到150到180°，在這些表面，水滴其實(shí)是坐在上面，并沒有真正潤(rùn)濕這一表面。這些表面被稱為超疏水性表面。平板顯示行業(yè)所用的玻璃基板清洗后，按照經(jīng)驗(yàn)判斷，若純水液滴在其表面接觸角小于7°，則可以認(rèn)為其表面潔凈度滿足工藝要求，可以進(jìn)行下一步處理。目前，業(yè)內(nèi)測(cè)量接觸角的方法通常有以下兩種:量角法和量高法。其中，液滴角 度測(cè)量法是測(cè)量接觸角的最常用的方法之一，如圖1a和Ib所示。該方法是將固體表面上的液滴，或?qū)⒔胍后w中的固體表面上形成的氣泡投影到屏幕上，然后直接測(cè)量切線與相界面的夾角，直接測(cè)量接觸角的大小。此方法可以快速測(cè)量接觸角，但軟件須帶影像自動(dòng)分析系統(tǒng)，才能很好的分析出接觸角的度數(shù)，否則誤差相當(dāng)?shù)拇?，效率也低，且?guī)в跋褡詣?dòng)分析系統(tǒng)的軟件較昂貴。對(duì)于量高法，如果液滴很小，重力作用引起液滴的變形可以忽略不計(jì)，這時(shí)的液滴可認(rèn)為是球形的一部分，如圖2所示。接觸角可通過高度的測(cè)量按下式計(jì)算:
9 2htan- = —
2 d( I )式中，h是液滴高度，d是液滴底的直徑。若液滴體積小于l(T4mL，此方法可用。若接觸角小于90° ,則液滴稍大亦可應(yīng)用。當(dāng)液滴也固體表面接觸角很小時(shí),高度d值很小，較難測(cè)得真實(shí)值，誤差很大。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種用于測(cè)定玻璃基板表面潔凈度的方法和設(shè)備。根據(jù)一個(gè)方面，提供一種用于測(cè)定玻璃基板表面潔凈度的方法，所述方法包括測(cè)定所述玻璃基板上液滴的直徑。所述方法包括:將所述玻璃基板置于保持水平的載物臺(tái)上，將已知體積的液體滴于所述玻璃基板上，然后測(cè)定所述液體形成的液滴的直徑。根據(jù)另一個(gè)方面，提供一種用于測(cè)定玻璃基板表面潔凈度的設(shè)備，所述設(shè)備包括:載物臺(tái)；與所述載物臺(tái)相連的懸臂；與所述懸臂相連的支架；和安裝于所述支架上的進(jìn)樣器。綜上所述，本發(fā)明提供了一種測(cè)定玻璃基板表面潔凈度的新方法，并提供了實(shí)施該方法的設(shè)備。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的測(cè)試方法通過測(cè)定一定體積的液體在基板上形成的直徑，避免了現(xiàn)有技術(shù)如量高法中測(cè)量液滴高度所可能帶來的誤差，測(cè)試步驟簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確。同時(shí)，方法所采用的設(shè)備與現(xiàn)有方法所采用的設(shè)備相比，無需復(fù)雜的分析系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明提供的測(cè)定方法和設(shè)備可以準(zhǔn)確測(cè)定液滴在玻璃基板上的接觸角，從而提供關(guān)于玻璃基板潔凈度的信息。


以下，結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方案，其中:圖1a和圖1b為量角法測(cè)試示意圖；圖2為量高法測(cè)試示意圖；圖3為球缺體積與接觸角和接觸面圓直徑關(guān)系示意圖；圖4為測(cè)試設(shè)備結(jié)構(gòu)主視圖；圖5為測(cè)試設(shè)備結(jié)構(gòu)俯視示意圖；圖6為實(shí)施例1液滴的直 徑與接觸角的關(guān)系，點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，曲線為理論曲線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的測(cè)定玻璃基板表面潔凈度測(cè)試方法和設(shè)備做詳細(xì)說明。同時(shí)在這里做以說明的是，為了使實(shí)施例更加詳盡，下面的實(shí)施例為最佳、優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)于一些公知技術(shù)本領(lǐng)域技術(shù)人員也可采用其他替代方式而進(jìn)行實(shí)施；同時(shí)，附圖并不是按比例嚴(yán)格繪制，其重點(diǎn)僅是放在公開的原理上。下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的試劑材料等，如無特殊說明，均為市售購(gòu)買產(chǎn)品。本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)測(cè)試用液滴的體積恒定時(shí)，在忽略重力因素條件下，接觸角(切線與底邊的夾角)正好可以通過計(jì)算弧形的高度與寬度后取反三角函數(shù)取得，如圖3所不，可以看到9/2與(1和]1的關(guān)系。球缺的體積V= Ith2 (R —登)(2 )
Θ dta n - = — s m θ =—
2 d ,m因此可以得到球缺的體積:￥ = ,τ(^π )2χ -^—^
\22/ \ 2.3 ηθ6 /
、 /
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)定玻璃基板表面潔凈度的方法，所述方法包括測(cè)定所述玻璃基板上液滴的直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括: 將所述玻璃基板置于保持水平的載物臺(tái)上，將已知體積的液體滴于所述玻璃基板上，然后測(cè)定所述液體形成的液滴的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括根據(jù)所述液體的體積和所述液滴的直徑計(jì)算玻璃基板的接觸角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述液體為在玻璃表面形成小于90°接觸角的液體； 優(yōu)選地，所述液體為水、乙醇、丙醇、丙酮、乙酸乙酯中的任一種或其組合；優(yōu)選地，所述液體為水； 優(yōu)選地，所述液體的體積為0.2-1.0 μ L，優(yōu)選小于5 μ L0
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在空氣潔凈度不低于GB50073-2001《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》中4級(jí)的條件下測(cè)定所述液滴的直徑。
6.一種用于測(cè)定玻璃基板表面潔凈度的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 載物臺(tái)(101)； 與所述載物臺(tái)(101)相連的懸臂(102)； 與所述懸臂(102)相連的·支架(104);和 安裝于所述支架(104)上的進(jìn)樣器(106)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述進(jìn)樣器(106)連接漏斗(105)，所述漏斗(105)含有液體并將液體以體積定量的方式輸送給所述進(jìn)樣器(106)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的設(shè)備，其特征在于，所述懸臂(102)通過軸(103)固定于所述載物臺(tái)(101)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述懸臂(102)為可伸縮懸臂，并且可沿軸(103)轉(zhuǎn)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括帶量尺的光學(xué)顯微鏡。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于測(cè)定玻璃基板表面潔凈度的方法，所述方法包括測(cè)定所述玻璃基板上液滴的直徑。此外，本發(fā)明還提供用于實(shí)施所述方法的設(shè)備，所述設(shè)備包括載物臺(tái)(101)；與所述載物臺(tái)(101)相連的懸臂(102)；與所述懸臂(102)相連的支架(104)；和安裝于所述支架(104)上的進(jìn)樣器(106)。本發(fā)明提供的測(cè)定方法和設(shè)備可以精確測(cè)定液滴在玻璃基板上形成的接觸角，測(cè)試步驟簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)G01N13/00GK103245591SQ20121003239
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月13日
發(fā)明者周南云, 羅敏婷, 趙淑云, 黃興國(guó), 謝杏芬 申請(qǐng)人:廣東中顯科技有限公司