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紫外线清洗

随着光电子产业的迅猛发展，清洗工艺在光电产品中是必不可少的工艺，清

洗对产品的质量、精度、外观等方面的影响也越来越重要。如何保证产品的高可

靠性和高成品率？如何保证生产的安全性及生产过程中对环境的保护？那么，对

使用者来说：选择高洁净度，且又具有安全、环保性能的清洗设备尤为重要，在

以往的清洗技术（化学清洗和物理清洗）中，很难达到要求。在又安全又环保的

前提下，如何彻底清除物体表面的污物？目前国外广泛使用的清洗方法是紫外

(UV)光清洗，它一方面能避免由于使用有机溶剂造成的污染，同时能够将清洗过

程缩短。

紫外光清洗的工作原理

光清洗技术是利用有机化合物的光敏氧化作用达到去除黏附在材料表面上

的有机物质，经过光清洗后的材料表面可以达到“原子清洁度”。更详尽的讲：

UV光源发射波长为185nm和254nm的光波，具有很高的能量,当这些光子作用

到被清洗物体表面时,由于大多数碳氢化合物对185nm波长的紫外光具有较强的

吸收能力,并在吸收185nm波长的紫外光的能量后分解成离子、游离态原子、受

激分子和中子，这就是所谓光敏作用。空气中的氧气分子在吸收了185nm波长

的紫外光后也会产生臭氧和原子氧。臭氧对254nm波长的紫外光同样具有强烈

的吸收作用,臭氧又分解为原子氧和氧气。其中原子氧是极活泼的,在它作用下,

物体表面上的碳和碳氢化合物的分解物可化合成可挥发的气体：二氧化碳和水蒸

气等逸出表面，从而彻底清除了黏附在物体表面上的碳和有机污染物。清洗时，

使基板治湿性向上。玻璃基板是以滚轮方式输送，上方装置低压水银灯产生紫外

线照射。玻璃基板所累积紫外线能量愈多，其表面水接触愈小，成反比关系。一

2

般STN-LCD制作过程中，需求的玻璃基板累积紫外线能量为300nj/cm(253.7nm)

以上。而彩色STN-LCD及彩色滤光片制作过程中，要求的玻璃基板累积紫外线

2

能量为600nj/cm(253.7nm)。在TFT-LCD制作过程中，除了低压水银灯产生臭氧

清洗玻璃外，目前制程的主流是，使用ExcimerLamp,其172nm波长紫外线的高

反应性质对玻璃的清洗效率更好。

光清洗的技术应用范围

主要在液晶显示器件、半导体硅芯片、集成电路、高精度印制电路板、光学

器件、石英晶体、密封技术、带氧化膜的金属材料等生产过程中采用光清洗方法

最为合适。

主要材料：ITO玻璃、光学玻璃、铬板、掩膜板、抛光石英晶体、硅芯片和

带有氧化膜的金属等进行精密清洗处理。可以去除污垢：有机性污垢、人体皮脂、

化妆品油脂、树脂添加剂及聚酰亚胺、石蜡、松香、润滑油、残余的光刻胶等。

此UV光源在LCD工艺中又具有UV改质(紫外光表面质变)的特点，目前在

液晶显示器STN的生产过程中，主要是用在膜处理技术上，对于改善膜与膜之

间的密接是非常有效的，如ITO膜与感光胶膜层，TOP涂层与PI涂层等等。另

在研究部门又可用来UV改性塑料材料产品，用于纳米技术研究，产品经此UV

光照射发生化学反应，使产品表面性质改变。STN-LCD、彩色滤光片及OLED

的制作过程中，有些制程设备相当雷同，差别在于制造工艺要求的不同。随着线

路的精细化及产品的彩色比，LCD产业对制造工艺的要求也不断地提升，而有

“工欲善其事，必先利其器”之需求，因此只有设备能力不断地精进，才能提高

生产的质量与效率。

日光灯的物理

我们如何看见光与分辨颜色的？谈论发光体之前，请先了解我们的眼睛是如

何看见光与分辨颜色的？

不同的光源会产生不同波长的光。如果不清楚我们的眼睛如何区分不同波长

的光？请先看彩色的世界由于太阳光会同时刺激我们眼睛中三类对颜色敏感的

细胞，因此感觉起来太阳光是『白』光。因此『白』光光源也要能够对眼睛模拟

相同的刺激。发出白热光的（钨丝）电灯虽然也能产出各种不同波长的光。但是

由于钨丝的温度无法达到像太阳表面一样5800℃的高温，因此辐射出的眼睛所

感受到电磁波波谱部份长波长的红光比较强烈。事实上，有绝大多数的电磁波更

是分布在人眼睛所感受不到的红外光区段也就是我们皮肤能感受到的电灯

的『热』辐射。关于日光我们先将主