Eksperiment: for at teste effekten af UV-ozonrensningstid på spincoating
Rapport från experimentet
I. Experimentellt syfte:
för att testa om UV-ozonrengöring kan nå effekten av andra rengöringsmetoder och för att testa effekten av UV-ozonrengöringstid på spinnbeläggning
II.Experimentell utrustning och material:
Experimentell utrustning: VTC-100 vakuumspinbeläggning, VGT-1620QTD UV-rengörare och UV-ozonlampa (8W/st×3, total effekt 24W)
Experimentmaterial: φ50×1mm runt glassubstrat och grönt bläck
III.Experimentell princip:
UV-lampa bryter ner organiska molekyler (föroreningar) genom att producera högintensivt UV-ljus på 185nm och 254nm. Ljus på 185nm kan omvandla syremolekylen O2 till aktiv O3-ozonmolekyl. Ljus på 254nm exciterar samtidigt organiska molekyler på ytan, vilket gör det lättare att absorbera och bryta ner av ozonmolekyler. Denna ljuskänsliga oxidationsreaktionsprocess är kontinuerlig, under belysning av dessa två kortvågiga UV-ljus kommer ozon att fortsätta att generera och sönderdelas och producera fler och fler reaktiva syreatomer. Reaktiva syreatomer (O) med stark oxidationsfunktion oxiderar med aktiverade organiska molekyler för att bilda flyktiga gaser (såsom CO2, CO, H2O, NO, etc.), som strömmar ut från objektets yta, och tar därigenom helt bort de organiska föroreningarna som fastnar på föremålets yta. Vid produktion av LCD och OLED kan lätt rengöring före applicering av fotoresist, PI-lim, riktad film, kromfilm och färgfilm avsevärt förbättra vätbarheten och vidhäftningen av substratytan.
IV.Experimentell process:
Rengör först ytan på glassubstratet med UV-våg i 10 minuter. Rengöringsmediet är alkohol. Lägg sedan det UV-renade glassubstratet under en UV-ozonlampa för UV-ozonrengöring och förbättring av ytvätbarheten. Avståndet mellan UV-lampan och glassubstratet är 38 mm. Spinbelägg sedan glassubstratet som rengjorts med UV-ozon under olika tider är roterad beläggning, och parametrarna för filmbeläggning är steg 1 1000rpm 5s för steg 1 och 3000rpm 50s för steg 2, och mängden filmvätska är 100μl varje gång . Observera förändringen av filmmorfologi på ytan av glassubstratet efter beläggning.
V.Experimentella data
Experiment 1:
Efter UV-ozonrengöring med 5 minuters intervall, beläggs substratet med en film som visas i figuren nedan:
Det kan ses att vid rengöring i över 10 minuter ändras vätningsprestandan hos glassubstratets yta avsevärt, och filmen täcker nästan helt ytan på glassubstratet vid beläggning i 10 minuter, 15 minuter och 20 minuter. Teoretiskt sett, ju längre rengöringstiden är, desto renare substratytan rengörs, desto bättre vätningsprestanda för substratytan och desto bättre filmbelagd på substratytan, men det kan ses från detta experiment att filmen på substratytan är ofullständig vid beläggning i 25 min, 30 min och 35 min, och efter det beläggs en komplett film med förlängd tid. Detta beteende kan uppstå av två anledningar:
1. De oorganiska eller organiska föroreningarna på substratytan avlägsnas inte helt före UV-ozonrengöring, kan inte avlägsnas under UV-ozonbestrålning, så ytan på substratet är fortfarande oren efter två gånger rengöring, och en fullständig vätskefilm kan inte tas bort. belagd på ytan av substratet.
2. Under UV-ozonbestrålning bildar det nedbrutna organiska materialet på substratytan en dynamisk balans under en viss tidsperiod. Det organiska materialet sönderdelas fullständigt, och det aktiva O som produceras vid nedbrytningen av ozon reagerar fullständigt med det organiska materialet och genererar stabila oxider som kan förångas. Med frånvaron av aktiva partiklar på ytan av glassubstratet under en tidsperiod reduceras den tidigare förbättrade vätningsprestandan hos substratets yta. Så en komplett film kan inte erhållas under denna tidsperiod. Medan tiden för UV-ljusbestrålning förlängs, bryts denna dynamiska balans igen, så att vätningsprestandan hos glassubstratytan återställs och en komplett film kan beläggas igen.
Experiment 2:
Belägg kontinuerligt på substratet och observera effekten av beläggningstiden på filmbeläggningen. Det kan ses av resultatet av experiment 2 att beläggningseffekten är bäst vid UV-ozonrengöring under 10 min till 23 min. Beläggningseffekten är dock inte bra när UV-ozonrengöring under 23 minuter till 38 minuter, under denna tidsperiod kan en komplett film inte beläggas. Medan bestrålningstiden förlängs förbättras beläggningseffekten på något sätt.
Experiment 3:
Lägg alla belagda subtrater under bestrålning av UV-ozonljus i ca 1,5 timmar. Ta sedan ut substraten. Det kan ses att färgen på substratytan nästan är borttagen. Baserat på detta kan det bevisas att UV-ozon kan bryta ner det färgade materialet på substratytan, men det finns även vissa föroreningar på ytan. Det finns två möjligheter för detta fenomen. En möjlighet är att dessa föroreningar inte är organiska och därför inte kan brytas ned av UV-ljus och lämnar dem kvar på substratets yta. En annan möjlighet är att det finns för många föroreningar som kräver längre exponeringstid.
VI.Experimentell slutsats
1. UV-ozonbestrålning spelar en uppenbar roll för att förändra substratytans vätningsegenskaper.
2. Det finns uppenbara skillnader i förbättringen av substratets ytprestanda genom olika UV-bestrålningstid, och det kan ses från experiment 1 och experiment 2 att beläggningseffekten är bäst när bestrålningstiden är mellan 10 min och 25 min.
3. UV-ozonrengöring kan ta bort de färgade komponenterna på underlagets yta.
4. UV-ozonrengöring är enkel, ingen extra utrustning krävs, processen för substratrengöring förkortas, vilket sparar experimentell tid och flera substrat kan rengöras samtidigt.