Эксперимент: проверить влияние времени очистки УФ-озоном на центрифугирование покрытия.

Отчет об эксперименте

I. Цель эксперимента: 

    проверить, может ли очистка УФ-озоном достичь эффекта других методов очистки, а также проверить влияние времени очистки УФ-озоном на центрифугирование покрытия.

II.Экспериментальное оборудование и материалы:

    Экспериментальное оборудование: вакуумная центрифугирующая машина ВТЦ-100, УФ-очиститель ВГТ-1620QTD и озоновая УФ-лампа (8 Вт/шт×3, общая мощность 24 Вт).

    Экспериментальный материал: круглая стеклянная подложка диаметром 50×1 мм и зеленые чернила.

III. Принцип эксперимента:

    УФ-лампа разлагает органические молекулы (загрязнители), производя ультрафиолетовый свет высокой интенсивности с длиной волны 185 и 254 нм. Свет с длиной волны 185 нм может преобразовать молекулу кислорода O2 в активную молекулу озона O3. Свет с длиной волны 254 нм одновременно возбуждает органические молекулы на поверхности, что облегчает их поглощение и разложение молекулами озона. Этот процесс фоточувствительной реакции окисления является непрерывным: при освещении этими двумя коротковолновыми ультрафиолетовыми лучами озон будет продолжать генерироваться и разлагаться, производя все больше и больше химически активных атомов кислорода. Реактивные атомы кислорода (O) с сильной функцией окисления окисляются активированными органическими молекулами с образованием летучих газов (таких как СО2, СО, H2O, НЕТ и т. д.), которые выходят с поверхности объекта, тем самым полностью удаляя прилипшие к поверхности объекта органические загрязнители. поверхность объекта. При производстве ЖК-дисплеев и OLED легкая очистка перед нанесением фоторезиста, клея ПИ, направленной пленки, хромовой пленки и цветной пленки может значительно улучшить смачиваемость и адгезию поверхности подложки.

IV. Экспериментальный процесс:

    Сначала очистите поверхность стеклянной подложки УФ-волной в течение 10 минут. Чистящее средство – спирт. Затем поместите стеклянную подложку, очищенную УФ-излучением, под УФ-озоновую лампу для очистки УФ-озоном и улучшения смачиваемости поверхности. Расстояние между УФ-лампой и стеклянной подложкой составляет 38 мм. Затем нанесите центрифугирование стеклянной подложки, очищенной УФ-озоном, в разное время, поверните покрытие, параметры пленочного покрытия: шаг 1, 1000 об/мин, 5 с для шага 1, и 3000 об/мин, 50 с для шага 2, а количество пленочной жидкости составляет 100 мкл каждый раз. . Наблюдайте за изменением морфологии пленки на поверхности стеклянной подложки после нанесения покрытия.

V.Экспериментальные данные

Эксперимент 1:

    После УФ-озоновой очистки с интервалом в 5 минут подложку покрывают пленкой, как показано на рисунке ниже:

Видно, что при очистке более 10 минут смачивающая способность поверхности стеклянной подложки существенно меняется, и пленка практически полностью покрывает поверхность стеклянной подложки при нанесении покрытия в течение 10, 15 и 20 минут. Теоретически, чем дольше время очистки, тем чище очищается поверхность подложки, тем лучше смачивающая способность поверхности подложки и тем лучше пленка, нанесенная на поверхность подложки, но из этого эксперимента видно, что пленка на поверхности подложки Поверхность подложки остается неполной при нанесении покрытия в течение 25, 30 и 35 минут, а после этого с увеличением времени покрывается полная пленка. Такое поведение может произойти по двум причинам:

    1. Неорганические или органические загрязнители на поверхности подложки не полностью удаляются перед очисткой УФ-озоном, не могут быть удалены во время УФ-озонового облучения, поэтому поверхность подложки все еще остается грязной после двукратной очистки, и полная жидкая пленка не может быть удалена. наносится на поверхность подложки.

    2. Во время УФ-облучения озоном разложившееся органическое вещество на поверхности подложки образует динамический баланс в течение определенного периода времени. Органическое вещество полностью разлагается, а активный О, образующийся при разложении озона, полностью реагирует с органическим веществом с образованием стабильных оксидов, которые могут улетучиваться. При отсутствии активных частиц на поверхности стеклянной подложки в течение определенного периода времени ранее улучшенные характеристики смачивания поверхности подложки снижаются. Так что полноценный фильм за этот период времени получить невозможно. Хотя с увеличением времени облучения УФ-светом этот динамический баланс снова нарушается, так что смачивающая способность поверхности стеклянной подложки восстанавливается, и можно снова покрыть всю пленку.

Эксперимент 2:

    Непрерывно наносите на подложку и наблюдайте за влиянием времени нанесения на пленочное покрытие. Из результатов эксперимента 2 видно, что эффект покрытия является лучшим при очистке УФ-озоном в течение от 10 до 23 минут. Однако эффект покрытия не является хорошим при очистке УФ-озоном в течение 23–38 минут, в течение этого периода времени невозможно нанести полное покрытие. Хотя при увеличении времени облучения эффект покрытия в некоторой степени улучшается.

Эксперимент 3:

    Поместите все покрытые подложки под облучение УФ-озоном примерно на 1,5 часа. После этого вынимаем подложки. Видно, что цвет на поверхности подложки практически удален. На основании этого можно доказать, что УФ-озон может разлагать окрашенные вещества на поверхности подложки, но на поверхности также присутствуют некоторые загрязнения. Есть две возможности этого явления. Одна из возможностей заключается в том, что эти загрязнения не являются органическими и, следовательно, не могут быть разложены ультрафиолетовым светом, оставляя их на поверхности подложки. Другая возможность заключается в том, что загрязнений слишком много, и требуется более длительное время воздействия.

VI. Экспериментальное заключение.

    1. УФ-облучение озоном играет очевидную роль в изменении смачиваемости поверхности подложки.

    2. Существуют очевидные различия в улучшении характеристик поверхности подложки при разном времени УФ-облучения, и из эксперимента 1 и эксперимента 2 видно, что эффект покрытия является лучшим, когда время облучения составляет от 10 до 25 минут.

    3. Очистка озоном УФ-излучением позволяет удалить цветные компоненты с поверхности подложки.

   4. Операция очистки УФ-озоном проста, не требуется никакого дополнительного оборудования, процесс очистки подложки сокращается, что экономит время эксперимента, и можно очищать несколько подложек одновременно.