Experimento: para probar el efecto del tiempo de limpieza con ozono UV en el recubrimiento por centrifugación
Informe del experimento
I. Propósito Experimental:
probar si la limpieza con ozono UV puede alcanzar el efecto de otros métodos de limpieza y probar el efecto del tiempo de limpieza con ozono UV en el recubrimiento por centrifugación
II.Equipo y Material Experimental:
Equipo experimental: Recubridor giratorio al vacío VTC-100, limpiador UV VGT-1620QTD y lámpara de ozono UV (8 W/unidad × 3, potencia total 24 W)
Material experimental: sustrato de vidrio redondo de φ50 × 1 mm y tinta verde
III.Principio experimental:
La lámpara UV descompone moléculas orgánicas (contaminantes) produciendo luz UV de alta intensidad de 185 nm y 254 nm. La luz de 185 nm puede convertir la molécula de oxígeno O2 en una molécula de ozono O3 activa. La luz de 254 nm excita simultáneamente las moléculas orgánicas en la superficie, lo que hace que las moléculas de ozono la absorban y descompongan más fácilmente. Este proceso de reacción de oxidación fotosensible es continuo; bajo la iluminación de estas dos luces UV de onda corta, el ozono continuará generándose y descomponiéndose, produciendo cada vez más átomos de oxígeno reactivos. Los átomos reactivos de oxígeno (O) con fuerte función oxidante se oxidan con moléculas orgánicas activadas para formar gases volátiles (como CO2, CO, H2O, NO, etc.), que escapan de la superficie del objeto, eliminando así por completo los contaminantes orgánicos adheridos al superficie del objeto. En la producción de LCD y OLED, una limpieza ligera antes de aplicar fotorresistente, adhesivo PI, película direccional, película cromada y película de color puede mejorar en gran medida la humectabilidad y la adhesión de la superficie del sustrato.
IV.Proceso Experimental:
Primero, limpie la superficie del sustrato de vidrio con onda UV durante 10 minutos. El medio de limpieza es alcohol. Luego, coloque el sustrato de vidrio limpiado con rayos UV debajo de una lámpara de ozono UV para limpiar con ozono UV y mejorar la humectabilidad de la superficie. La distancia entre la lámpara UV y el sustrato de vidrio es de 38 mm. Luego, se gira la capa del sustrato de vidrio limpiado con ozono UV durante diferentes tiempos y se gira el recubrimiento, y los parámetros del recubrimiento de la película son el paso 1 1000 rpm 5 s para el paso 1 y 3000 rpm 50 s para el paso 2, y la cantidad de película líquida es 100 μl cada vez. . Observe el cambio de morfología de la película en la superficie del sustrato de vidrio después del recubrimiento.
V. Datos experimentales
Experimento 1:
Después de la limpieza con ozono UV a intervalos de 5 minutos, el sustrato se recubre con una película como se muestra en la siguiente figura:
Se puede ver que cuando la limpieza dura más de 10 minutos, el rendimiento de humectación de la superficie del sustrato de vidrio cambia significativamente y la película cubre casi por completo la superficie del sustrato de vidrio cuando se recubre durante 10 minutos, 15 minutos y 20 minutos. Teóricamente, cuanto mayor sea el tiempo de limpieza, más limpia estará la superficie del sustrato, mejor será el rendimiento de humectación de la superficie del sustrato y mejor será la película recubierta sobre la superficie del sustrato, pero se puede ver en este experimento que la película sobre el La superficie del sustrato está incompleta cuando se recubre durante 25 min, 30 min y 35 min, y después de eso se recubre una película completa con un tiempo prolongado. Este comportamiento puede ocurrir por dos razones:
1. Los contaminantes orgánicos e inorgánicos de la superficie del sustrato no se eliminan por completo antes de la limpieza con ozono UV, no se pueden eliminar durante la irradiación con ozono UV, por lo que la superficie del sustrato aún está sucia después de dos limpiezas y no se puede formar una película líquida completa. recubierto sobre la superficie del sustrato.
2.Durante la irradiación con ozono UV, la materia orgánica descompuesta en la superficie del sustrato forma un equilibrio dinámico durante un período de tiempo determinado. La materia orgánica se descompone completamente y el O activo producido por la descomposición del ozono reacciona completamente con la materia orgánica para generar óxidos estables que pueden volatilizarse. Con la ausencia de partículas activas en la superficie del sustrato de vidrio durante un período de tiempo, se reduce el rendimiento de humectación de la superficie del sustrato previamente mejorado. Por lo tanto, no se puede obtener una película completa durante este período de tiempo. Mientras que con la extensión del tiempo de irradiación de luz UV, este equilibrio dinámico se rompe nuevamente, de modo que se restablece el rendimiento de humectación de la superficie del sustrato de vidrio y se puede recubrir nuevamente una película completa.
Experimento 2:
Cubra continuamente el sustrato y observe el efecto del tiempo de recubrimiento sobre el recubrimiento de la película. Se puede ver en el resultado del experimento 2 que el efecto del recubrimiento es mejor cuando se limpia con ozono UV durante 10 minutos a 23 minutos. Sin embargo, el efecto del recubrimiento no es bueno cuando se limpia con ozono UV durante 23 a 38 minutos; durante este período de tiempo, no se puede recubrir una película completa. Mientras que con el tiempo de irradiación prolongado, el efecto de recubrimiento mejora de alguna manera.
Experimento 3:
Coloque todos los sustratos recubiertos bajo la irradiación de luz UV de ozono durante aproximadamente 1,5 h. Después de eso, saca los sustratos. Se puede ver que el color de la superficie del sustrato casi ha desaparecido. En base a esto, se puede demostrar que el ozono ultravioleta puede descomponer la materia coloreada en la superficie del sustrato, pero también hay algunos contaminantes en la superficie. Hay dos posibilidades para este fenómeno. Una posibilidad es que estos contaminantes no sean orgánicos y, por lo tanto, no puedan descomponerse con la luz ultravioleta, dejándolos en la superficie del sustrato. Otra posibilidad es que haya demasiados contaminantes que requieran un tiempo de exposición más prolongado.
VI.Conclusión experimental
1. La irradiación con ozono ultravioleta juega un papel obvio en el cambio del rendimiento de humectación de la superficie del sustrato.
2. Existen diferencias obvias en la mejora del rendimiento de la superficie del sustrato mediante diferentes tiempos de irradiación UV, y se puede ver en los experimentos 1 y 2 que el efecto de recubrimiento es mejor cuando el tiempo de irradiación está entre 10 min y 25 min.
3. La limpieza con ozono UV puede eliminar los componentes coloreados de la superficie del sustrato.
4. La operación de limpieza con ozono UV es simple, no se requiere equipo adicional, el proceso de limpieza del sustrato se acorta, ahorra tiempo experimental y se pueden limpiar múltiples sustratos al mismo tiempo.