実験：UVオゾン洗浄時間がスピンコーティングに与える影響をテストする
実験報告
I. 実験目的:&注意;
&注意;&注意;&注意;&注意;UVオゾン洗浄が他の洗浄方法の効果に達することができるかどうかをテストし、UVオゾン洗浄時間がスピンコーティングに与える影響をテストします。
Ⅱ.実験装置および材料:
&注意;&注意;&注意;&注意;実験装置：VCTC の-100真空スピンコーター、ＶＧＴ-1620QTD UVクリーナー、UVオゾンランプ（8W/個×3、合計電力24W）
&注意;&注意;&注意;&注意;実験材料：φ50×1mm円形ガラス基板と緑色インク
Ⅲ.実験原理:
&注意;&注意;&注意;&注意;UVランプは、185nmと254nmの高強度UV光を生成することで有機分子（汚染物質）を分解します。185nmの光は、酸素分子O2を活性オゾン分子O3に変換できます。254nmの光は同時に表面の有機分子を励起し、オゾン分子に吸収され、分解されやすくなります。この感光性酸化反応プロセスは連続的であり、これら2つの短波UV光の照射下では、オゾンは生成と分解を続け、ますます多くの反応性酸素原子を生成します。強力な酸化機能を持つ反応性酸素原子（O）は、活性化有機分子と酸化して揮発性ガス（二酸化炭素、CO について、H2O、NOなど）を形成し、物体表面から逃げて、物体表面に付着した有機汚染物質を完全に除去します。LCDとOLEDの製造では、フォトレジスト、PI接着剤、方向性フィルム、クロムフィルム、カラーフィルムを塗布する前に光洗浄を行うと、基板表面の濡れ性と接着性が大幅に向上します。
IV.実験プロセス:
&注意;&注意;&注意;&注意;まず、ガラス基板の表面を紫外線で10分間洗浄します。洗浄媒体はアルコールです。次に、UV洗浄したガラス基板をUVオゾンランプの下に置き、UVオゾン洗浄と表面の濡れ性向上を行います。UVランプとガラス基板の距離は38mmです。次に、UVオゾンで洗浄したガラス基板を異なる時間で回転コーティングするスピンコートを行い、フィルムコーティングのパラメータは、ステップ1ではステップ1 1000rpm 5秒、ステップ2では3000rpm 50秒で、フィルム液の量は毎回100μlです。コーティング後のガラス基板表面のフィルム形態の変化を観察します。
V.実験データ
実験1:
&注意; &注意; 5分間隔でUVオゾン洗浄を行った後、下図に示すように基板にフィルムをコーティングします。
洗浄時間が10分を超えると、ガラス基板表面の濡れ性が大きく変化し、10分、15分、20分のコーティングでは膜がガラス基板の表面をほぼ完全に覆っていることがわかります。理論的には、洗浄時間が長いほど、基板表面がよりきれいに洗浄され、基板表面の濡れ性が向上し、基板表面にコーティングされた膜も良くなりますが、この実験から、25分、30分、35分のコーティングでは基板表面の膜が不完全であり、その後、時間を延長すると完全な膜がコーティングされることがわかります。この動作は、次の2つの理由で発生する可能性があります。
&注意;&注意;&注意;&注意;1. 基板表面の無機または有機汚染物質は、UVオゾン洗浄前には完全に除去されず、UVオゾン照射中にも除去できないため、2回の洗浄後も基板表面は汚れたままであり、基板表面に完全な液膜をコーティングすることはできません。
&注意;&注意;&注意;&注意;2.UVオゾン照射中、基板表面の分解された有機物は一定時間動的バランスを形成します。有機物は完全に分解され、オゾンの分解によって生成された活性Oは有機物と完全に反応して、揮発可能な安定した酸化物を生成します。一定時間ガラス基板の表面に活性粒子が存在しないと、基板表面の以前に改善された濡れ性が低下します。そのため、この期間中は完全なフィルムを得ることができません。UV光照射時間を延長すると、この動的バランスが再び崩れ、ガラス基板表面の濡れ性が回復し、再び完全なフィルムをコーティングできるようになります。
実験2:
&注意; &注意; 基板に連続的にコーティングし、コーティング時間がフィルムコーティングに与える影響を観察します。実験 2 の結果から、紫外線 オゾン洗浄を 10 分から 23 分行うとコーティング効果が最も高くなることがわかります。ただし、紫外線 オゾン洗浄を 23 分から 38 分行うとコーティング効果は良くなく、この時間では完全なフィルムをコーティングできません。照射時間を長くすると、コーティング効果はいくらか向上します。
実験3:
&注意;&注意;&注意;&注意;コーティングされた基板をすべて 紫外線 オゾン光の照射下に約 1.5 時間置きます。その後、基板を取り出します。基板表面の色がほぼ除去されていることがわかります。これに基づいて、紫外線 オゾンは基板表面の着色物質を分解できますが、表面には汚染物質もいくつかあることが証明されます。この現象には 2 つの可能性があります。1 つの可能性は、これらの汚染物質が有機物ではないため、紫外線 光で分解できず、基板表面に残っていることです。もう 1 つの可能性は、汚染物質が多すぎて、より長い露出時間が必要であることです。
六.実験的結論
&注意;&注意;&注意;&注意;1. UVオゾン照射は、基材表面の濡れ性能を変える上で明らかな役割を果たします。
&注意;&注意;&注意;&注意;2. 紫外線照射時間の違いによる基材の表面性能の向上には明らかな違いがあり、実験1と実験2から、照射時間が10分から25分の場合にコーティング効果が最も高くなることがわかります。
&注意;&注意;&注意;&注意;3. UVオゾン洗浄により基材表面の着色成分を除去できます。
&注意; &注意;4. UVオゾン洗浄操作は簡単で、追加の機器は必要なく、基板洗浄のプロセスが短縮され、実験時間が節約され、複数の基板を同時に洗浄できます。