玻璃及其儀器的清洗-格瑞戴西Greendash

玻璃因其透明性好（hǎo），對光有反射（shè），折射的能力以及電絕（jué）緣性好的特點而具有廣泛的用（yòng）途。玻璃是由多種成分（fèn）的膠體組織形成的固熔（róng）體，與人們印象中的堅硬外（wài）觀相反，玻（bō）璃實際上是化學性質脆弱易被腐蝕。因此，在玻璃表麵進行清洗時很難對它（tā）的質地毫無（wú）影響。而不同用途（tú）的玻璃化學組成不同，要求（qiú）達到的潔淨程度也不同。下麵介紹幾種有代表性的玻璃清洗過（guò）程。

普通玻璃（窗玻璃）的清洗

清洗窗玻璃要求恢複對光線的透（tòu）明性好，同時保持美觀，通常清洗窗玻璃用以下四（sì）種洗滌劑。

1.表麵活（huó）性劑

當玻璃表麵（miàn）附（fù）著（zhe）少量汙垢時，一般使用以表麵活性劑為主要成分的洗液。表（biǎo）麵活性劑的殘留（liú）是窗玻璃透明的一大障（zhàng）礙。為了解決這個問題，一方麵為防止固態成分的表麵活性劑殘留（liú）在玻璃上產生斑紋，要（yào）求洗滌劑中的成分都是液態的；另一方麵清洗後要用水充分衝洗。

2.有機溶劑

當玻璃附著（zhe）較多油性汙垢時，使用以有機（jī）溶劑為主要（yào）成分的洗滌劑去汙特別有效。由於單獨使用石油溶劑存在因易燃而安全性差的問題，要與水，表麵活性劑配成增性（xìng）溶劑使用。

3.堿性水溶液

堿性水溶液價格便（biàn）宜，又（yòu）有很強的（de）洗滌去汙（wū）能力。但（dàn）由於堿性溶液對玻璃及周圍其他物質會造成腐蝕，所以使用受到一定限製，但在食品工廠回（huí）收玻璃瓶（píng）的洗滌中仍主要使用堿性水溶液。

以上（shàng）三種方法由於會引起玻璃表（biǎo）麵凝膠層風（fēng）化和使汙垢滲透到玻璃內部，多次使（shǐ）用這些方法清洗，玻璃表麵會逐漸變粗糙，要恢複到未被汙染前的透明度是困難的。為了解決（jué）這個問題，使用具有研磨作用（yòng）的細小膠體顆粒與能被膠體粒子吸附的揮發性溶劑組（zǔ）成的清洗劑（jì）特別有效，這種洗劑稱為研磨吸（xī）附型洗劑。

4.研（yán）磨吸附型洗劑

使用這種洗劑擦洗玻璃時，被有機溶劑（jì）溶解下來的汙垢被吸附劑顆粒吸附，待溶劑揮發幹燥後粉末狀吸附劑很容易從玻璃表麵去除（chú），隻用軟幹布擦拭，不用水（shuǐ）衝洗即可（kě）得到幹淨（jìng）透明的玻璃是這種方法的優點。表6-24是（shì）各（gè）種洗劑的配方：

表6-24四種清洗窗玻璃清洗劑配方

表格P444-445頁

要求高度清潔的玻璃表麵的清洗

做鏡麵的（de）玻璃要求有特別好的反射特性，為此要在它的表麵上（shàng）進行化學鍍，形成金屬薄膜塗層。為（wéi）了獲（huò）得特別平滑的玻璃表麵，必須把普通玻璃表麵的不均勻層去除。一般在清（qīng）洗之前先進行研磨，研磨鏡麵一（yī）直采用（yòng）由三氧化（huà）二鐵與表麵活性劑組成的研（yán）磨（mó）液，經充分（fèn）研磨後再用溫水衝洗，研磨之後，用下列（liè）方法去（qù）除附著在玻璃上的研磨粉和（hé）有機汙垢。

1.堿性水溶液

如用1%濃（nóng）度的氫氧化（huà）鈉溶液在95°C溫（wēn）度下浸泡1min，並用水衝洗。

如懷疑仍有堿殘留在玻璃上，用稀鹽酸水（shuǐ）溶液進行浸泡中和再處理，再用水衝洗。用堿浸（jìn）蝕的方法可以把汙垢除盡，但腐蝕過度時會使玻璃（lí）表麵變得（dé）粗糙。為了防止腐蝕過度，在堿液中應添加少量矽酸鈉。

2.表麵活性劑水溶液

由於考慮到玻璃材料易（yì）受損失，通常選用（yòng）表（biǎo）麵（miàn）活性劑水溶液這種較溫和的清洗劑洗。但在合成洗滌劑中的金屬離子螯合劑（jì）等助劑會與玻璃表層的金屬離子選擇性（xìng）地反應（yīng）而影響玻璃質量。為防止表麵活性劑的吸著殘留，清（qīng）洗之後要用乙醇或異丙醇浸（jìn）泡加以去除。

製造光電管用的玻璃材料，一般用中性合成洗滌劑配合超聲波的方法清（qīng）洗，然後（hòu）用純水衝洗，再用（yòng）乙醇置換掉表麵的水分，最（zuì）後用溶劑蒸氣進行幹燥。

3.有機溶劑

為了防止玻璃受到損傷（shāng），可（kě）將（jiāng）玻璃放在（zài）脫脂力很強的有機溶劑中（zhōng）浸泡。

在用有機溶劑和表麵活性劑水溶液清洗玻（bō）璃時，伴隨使（shǐ）用攪拌，噴射（shè）和超（chāo）聲（shēng）波等物理手段可以使效率（lǜ）大為提高。

4.酸性溶液

清洗玻璃上的汙垢，很少使用酸洗液。但在化學實驗室（shì）中，燒瓶等玻璃儀器常使（shǐ）用重（chóng）銘酸鹽和濃硫（liú）酸配成洗液清洗，配方比例為：工業（yè）級重（chóng）銘酸鉀50g緩（huǎn）慢加到1L熱硫酸（工業級）中充分攪（jiǎo）拌（bàn）使（shǐ）之溶解完（wán）全，冷卻後轉入細口瓶中備用。玻璃（lí）器皿在常溫下放在此洗液中浸泡長時間後（hòu），用水充分衝洗。由於此洗（xǐ）液中生成的銘酸有強（qiáng）氧化性，因此有很好的去汙效（xiào）果。在（zài）加熱條件下，浸泡時間可大大縮短，但（dàn）應注意銘酸根離子能被吸附在玻璃（lí）表麵造（zào）成二次汙染。

在清洗作陰極射線管的玻璃時，是用氫氟酸-氟化錢組成的酸洗液清洗，其中氟化（huà）錢起緩衝作用（yòng），再配合堿液組成一個清洗係統。

5.利用玻（bō）璃表麵再熔融的方式（shì）清洗

研究金屬鋅在玻璃表麵形（xíng）成的（de）真空鍍膜時發現，玻璃未洗淨時，鋅以不均勻的斑紋狀（zhuàng）鍍在玻璃表麵，而在洗幹淨的玻璃表麵上，鋅能形成均勻的真空鍍膜，但在衝洗幹燥（zào）過程中最後蒸發（fā）的衝洗水部位（wèi），鍍膜仍是不均勻的，隻有用液態（tài）空氣蒸發時的（de）衝力把衝洗水殘留膜完全吹走時，或用（yòng）乙醇蒸氣將殘留水去除幹燥時，才能得到均勻（yún）的真空鍍膜。

但要徹（chè）底（dǐ）解決不均勻性，在用乙醇蒸氣洗淨（jìng）之後，要在200°C高溫下用離子束照射1h，使玻璃達到軟化點的溫度下受熱，這種不均勻性才能完全消除，因為（wéi）此（cǐ）時玻璃在真空條件下發生（shēng）再融化形（xíng）成了新的潔淨表麵，這種清（qīng）洗方法稱為玻璃表麵再（zài）熔融方式清洗（xǐ），是精密清洗采用的方法。

光學透鏡的清洗

可以做透鏡的具有光學特性的玻璃材（cái）料有200多種，與做窗玻璃用的普通（tōng）玻璃相比（bǐ），它們的耐化學腐蝕性，耐水性及（jí）物（wù）理強度都較差，在（zài）清洗過程中（zhōng），它們的光學特性往往受到損害，應盡量（liàng）避免其表麵（miàn）產生色斑和出現潛傷（shāng）等（děng）使透鏡（jìng）表麵變得粗糙和受損的情況，還要使清洗之後塗在透鏡上為防止反射（shè）的塗膜（mó）粘結強度十分好，要（yào）求透鏡表麵非常清潔，因此在玻璃的清洗中以光學透鏡對清洗技術的要求最高。

光（guāng）學透鏡在（zài）清洗之前要進行研磨，使用的研磨劑有氧化鋁，氧化鋅，碳酸鈣等細粉。經過研磨之後，透鏡上需要（yào）洗去的汙垢主要有透鏡產生的白斑，殘留的研磨粉，粘（zhān）結劑，保護劑的殘渣，指紋，切削油及其他油劑，塵埃等。圖6-21介紹了一個目前通用（yòng）的有代（dài）表性的（de）光學透鏡清洗（xǐ）係統。

需（xū）要說（shuō）明的是，在這一係（xì）統中為了保證良好的（de）清洗效果（guǒ），先（xiān）後使用了（le）親油性（xìng）有機溶劑，表麵活性劑水溶液、水、異丙醇（乙醇）、氯氟炷合成溶劑等多種清洗劑，並使用了超聲波等物理手段相配（pèi）合，最後用氯（lǜ）氟炷合（hé）成溶劑（jì）蒸氣幹燥之後，為去除在透鏡（jìng）表麵仍吸附的水膜（mó），還要用等離子體進行脫水處理（lǐ）。由於氯氟婭正在被限製（zhì）使用，而用醇類等低（dī）沸點溶劑替代它，後者又存在易燃、安全性差的問題（tí），因此還有待開發新的清洗係統。

研（yán）究表麵（miàn），使用這一係統，對研磨過程中使用的（de）研磨劑等微粒的去除效（xiào）果不太好。有人將各種清洗方法對附著在玻璃表麵的（de）氧化鋁微粒的去除率進（jìn）行比較，見表6-25

圖（tú）6-21光（guāng）學透鏡的清（qīng）洗係統

表6-25各種清洗方法對玻璃表麵氧化鋁微粒的去除率

研究結（jié）果表明，微粒越小，從表麵去除越難。用超聲波（bō）清洗（xǐ）的方法去除微（wēi）小顆粒較差，而用噴射（shè）方法去除率較高，去除粒徑為1µm的（de）微粒需（xū）要使用高壓噴射。目前（qián）已研製出一種高壓噴射洗（xǐ）液（yè）並使塑料微粉（fěn）懸浮在洗液中的（de）噴射方法，可使附著汙垢粒子解離，有很好的去除微粒（lì）汙垢的效果。

由於光學玻璃一般耐水性較差，為避免在清洗過（guò）程中造成透鏡表麵出現色斑和潛傷，通（tōng）常使用有機溶劑或由有機溶劑，表麵活性劑（jì）和少量（liàng）水組成的洗液（yè）代替（tì）水進（jìn）行清洗，但這些溶劑對親水性汙垢（gòu）去除不夠理想，應引起注意。

液晶清洗

液晶顯示屏（píng）（簡稱LCD）是多學科技術發展的（de）結晶（jīng），現已（yǐ）從手表、計（jì）算器應用擴展到儀器（qì）儀表、通訊設備、筆記本（běn）電（diàn）腦等各個方麵。LCD在生產（chǎn）過程中，要多次涉及到清洗技（jì）術。首先玻璃（lí）基板要經過洗淨後才能鍍ITO導電膜；鍍膜玻璃到LCD生產（chǎn）廠家後，由於運輸過程中帶來的汙染，在塗光刻（kè）膠之前還要（yào）清洗；生產出液晶盒後，在真空係（xì）統中灌（guàn）裝液（yè）晶，LCD盒表（biǎo）麵、PIN腳及狹（xiá）縫中有很多殘留的液晶，如不清洗幹淨，不但影響產品的外觀（guān），也影響電極的（de）導（dǎo）通性能。長期以（yǐ）來，大多使用三氯乙烷、CFC-113等ODS物質進行清洗，但這些ODS物（wù）質嚴重破壞（huài）地球高空的（de）臭氧層，嚴（yán）重危（wēi）害人類生存環境，因此研究替代ODS清洗工藝的新型清洗技（jì）術，已成為我國急需解決的重大課題（tí）之一。

1.非ODS清洗劑及其工藝路線的選擇

適用於LCD行業的非ODS清洗劑（jì）有水基、半水基和溶劑型三種。水基、半水基清洗劑適用於超聲（shēng）水洗工藝（yì）路（lù）線，溶劑型清洗劑適用於氣相超產清洗工藝路線。表6-26列舉了各種清（qīng）洗技術的（de）比較。

表6-26LCD替代清洗技術的比較（jiào）

表格P448頁

溶劑型清洗劑分為可燃型和不可燃型兩種。可燃型是有機（jī）坯、醇、酯、酮和醚類等（děng）。不可燃型（xíng）是氫氟氯（lǜ）烴、氫氟烴、氫氟醚、氯化（huà）烴和溴化烴類等。可燃型溶劑的優點是具有較強的清洗能力，與金屬和某些非金（jīn）屬材料相（xiàng）溶，無腐蝕作用、氣味淡、毒（dú）性小（xiǎo）、可再生回收不排放廢水等方麵。其缺點（diǎn）是可燃性強、揮發快，為防止燃燒和爆炸對設備要求高（gāo）、成本（běn）費用也髙，場地需要（yào）良好的通風條件等。不（bú）可燃型溶劑與可燃型溶劑具有相（xiàng）同的優點，但克（kè）服了可燃型溶劑危險性強的缺點。一般的溶劑清洗劑對液晶的（de）溶解能力較差（chà），清洗效果不太理想。

半水（shuǐ）基型清洗技術主要是由（yóu）烷烴、環烷烴、乙二醇酯、乙二醇醚、甲基矽氧烷等有（yǒu）機溶劑加表麵活性劑（jì）複配（pèi）而成（chéng），其優點是對重質油、焦油、蠟質和難清除的汙垢清洗能力強，與大多數（shù）被清洗材料的相溶性（xìng）好，蒸發損失少，但其缺點是（shì）廢液不（bú）能再（zài）生回收、重複使用、廢液處（chù）理所需費用比較高，為（wéi）了防止已經剝落的油汙再次附著到被清洗物上，要增加油水（shuǐ）分離器，因此運行成（chéng）本較高（gāo），且廢液含COD較高，需要進行廢水處理。

水基型清洗技術主要是在（zài）水中加入表麵（miàn）活性劑、助表麵活性劑和其他助劑進行（háng）清洗，利用表（biǎo）麵活性劑對油汙的潤濕、乳化和分散作用，再加上助表麵活性劑和其他助劑輔助作用，適用於（yú）各（gè）種油汙的清洗，對環（huán）境無影響，對人體無危害，不（bú）易燃，且運行成本較低。但其（qí）缺點是對盲孔清洗較難，清洗液不可回收，清洗設備一次投資較大（dà）等。對於（yú）液晶的清洗，可以在水中（zhōng）加入對液晶材料（liào）有較（jiào）好的溶解能力，且滲透能力較好（hǎo）的表麵活性劑、潤濕劑、水溶性（xìng）溶劑，使（shǐ）得（dé）清洗（xǐ）下來的液晶能夠較好的溶解在清洗液中（zhōng），被表麵活性劑乳化，從而脫離被清洗表麵。

由於以上三類清洗劑對液晶（jīng）作用原理的不同，相應的清（qīng）洗效果、清洗速度、清洗設備等也不同，特（tè）別（bié）是對狹縫殘留液（yè）晶的清洗速度差別很大。其中半水基（jī）清洗劑、溶劑型清洗劑對液晶能產生溶（róng）解作用，相對清洗速度較快；而水基清洗（xǐ）劑的清洗速度就遠（yuǎn）遠比不上前兩者，這是因為：（1）水基清洗劑去除液晶屏狹縫（féng）殘留液晶是以表麵活性劑與液晶的乳化作用為主，乳化對（duì）超聲的依賴性較大；（2）由於（yú）水的表麵張力較溶劑大，對狹縫的潤濕性能較（jiào）差。

可用於直接替代CFC-113氣相清洗劑的溶劑型清（qīng）洗劑包括HCFC、HFC、nPB、HFE，低沸點碳氫化合物及其含氧衍（yǎn）生物。其中HCFC例如HCFC141b、HCFC225，因ODP值不等於0，為過渡性替代物；nPB等鹵代姪在有水存在時（shí）對ITO具有較大的腐蝕性，而且nPB的毒性至今尚（shàng）無定論；HFC及HFE類的（de）優點是ODP等於0，但價格昂貴，且HFC4310具有極高的GWP值，低沸點的碳（tàn）氫化合物及其含氧衍生物最大的問題是易燃易爆，使用該類清（qīng）洗劑必須采用有防爆功能的清洗設（shè）備。

基於（yú）上述水基清洗（xǐ）劑的（de）清洗效力較低和溶劑型清（qīng）洗劑的諸多問題。國內外（wài）絕大部分LCD企業釆用半水基清洗劑作為CFC-113的替代物，使用閃點大於等於61°C的碳氫化合物，既保證了（le）清洗劑在（zài）使用、存儲和運（yùn）輸過程中的安（ān）全性，又利（lì）用碳（tàn）氫化合物與液晶（jīng）的互溶性，較快地清洗（xǐ）殘留液晶，並輔以（yǐ）表麵活（huó）性（xìng）劑，經多道水（shuǐ）漂洗，可以滿足LCD行業對清洗的品質和效率越來越高的要求。少數企業采用水基清洗劑來清（qīng）洗（xǐ）LCD產品。

2.環保清（qīng）洗劑Fisher2000係列產（chǎn）品在LCD上的應用

在半水基清洗劑的選擇過程中，相應的選擇標準包括：

（1）與LC相溶

（2）ODP為0，無毒，COD、BOD排（pái）放（fàng）達國家標準

（3）pH=7.0，中性

（4）對ITO、玻璃、框膠、封口膠無腐蝕、溶脹等副作用

（5）水溶性好（hǎo）或易轉化為水溶性的乳液

（6）閃點（diǎn）高，不燃或不（bú）易燃

（7）對生產設備無不可克服的影響

（8）價格低且運行使用壽命長，保證運行（háng）成本低

國內外有多家企業生產半水基清洗劑（jì），但能夠滿足以上要求的並不多。經過比較和清洗試驗，最後選定了Fisher2000-1半水基清洗劑及相應的半水基工藝進行殘留液晶和玻璃表（biǎo）麵（miàn）的清洗。

表6-27列舉（jǔ）了香港飛世（shì）爾科技（jì）公司（sī）研發的用於LCD行業的清潔（jié）劑型號及（jí）其應（yīng）用（yòng）範圍。

表（biǎo）6-27Fisher2000係列清洗劑在LCD上的使用

表格P450頁

（1）清洗效果評價試驗

①試驗設備及材料（liào）

UEA-8090八槽式水基超聲波清洗機（jī）；環保清洗劑Fisher2000-1。

②測試儀器

顯微鏡、目（mù）測偏光台、高溫烘箱、冷凍箱、水浴鍋、離子（zǐ）殘留測試儀（外送檢測）、恒溫恒（héng）濕（shī）實驗箱、Model3200電測機。

③試驗工（gōng）藝及條件

見下圖6-22：

圖片P451頁

④清洗後潔淨度（dù）檢測（cè）

1）外觀檢測及（jí）評價方（fāng）法

a.在目測偏光台上檢查狹縫LC有無殘（cán）留。

b.使（shǐ）用100倍顯微鏡（帶反射（shè）光光源）進行外觀檢査，觀察玻璃表麵是（shì）否有固體顆粒存在，如灰塵、玻璃屑、塑料球等，玻璃狹縫是否有殘留的液（yè）晶（jīng）和箕他汙物。

c.使用（yòng）高倍顯微鏡檢查（chá）清洗（xǐ）後烘幹的玻璃表麵是否有水漬存在。

d.使用（yòng）向（xiàng）幹淨的玻璃表麵吹濕氣的方法，可對比玻璃表麵是否有（yǒu）汙物及粗略對比判斷潤濕性的好（hǎo）壞。

2）接觸角評價方法

接（jiē）觸角是表示（shì）固體表麵濕潤狀（zhuàng）態（tài）的尺度，它是液體在固體表麵形成熱力學平衡時所持形成角。利用大部分固著物液滴進行測定，低接觸角表示濕潤度高，表麵能量低。與平坦的固體表麵相接觸的液體的（de）接觸角，通過液體一固體一氣體（tǐ）接合點中水珠（zhū）曲線（xiàn）的終點（diǎn）和固體表麵的接觸（chù）點測定（dìng）出（chū）來。與CFC-113工藝的清洗效果進行比較，COG工藝一般要求清洗後表麵接觸角為6°〜10°。

3）離子殘留評價方法

特（tè）別是需IC綁定（dìng）或貼FPC部位的離子汙染指標（biāo）一定要達到高可靠性電子產品的要（yào）求（qiú）。玻璃表麵的離子汙染指標對COG-STN產品（pǐn）IC驅動部分的可靠性影響極大，在IC引腳區的離子汙染要求越（yuè）低越好。根據PCB組裝件清洗的標準，離子汙染應符合下表6-28的規定。

表（biǎo）格P451頁

⑤可靠性檢測

清洗技術基砒教程

a.試驗高溫（wēn）存儲（80°C，96h）、低溫存儲（-40°C，96h）、不通電高溫高濕（溫度60°C，濕度95%RH）和（hé）高低溫衝擊（80°C/30min，-40°C/30min，試驗10個循環以（yǐ）上）。各種條件下的試驗（yàn）後，都是再放置在標準（zhǔn）大氣條件下恢複24h，然後（hòu）進行目測和電檢，判斷LC清洗後的可靠（kào）性。（注：高（gāo）低溫存（cún）儲溫度根據產品不同會不同；高溫高濕的溫度一（yī）般為（wéi）60°C，特殊要求時（shí）為80°C。下同。）

b.水煮試驗：在水浴鍋（guō）中，DI水加熱至（zhì）100°C，將樣品水煮10h，再（zài）放置在標準大氣條件下恢複24h，然後進行外觀檢查和電性能的最後檢測。試驗的合格判據為：樣品經試驗後，檢測的結果符合量產（chǎn）產（chǎn）品檢驗標準中規（guī）定的（de）外觀和電性能的要求，或不低於用CFC-113。

c.對於COG產品，考核可靠性除水煮（zhǔ）、不通電高溫高濕、高（gāo）溫儲（chǔ）存、低溫儲存、冷熱衝擊外，還需考核驅動的可靠性，試驗方案（àn）主要是在通（tōng）電情況下高溫高濕試驗，具體是將樣品在工作條件下，即（jí）通電驅動情況（kuàng）下，放（fàng）在（zài）試（shì）驗箱中（溫度：80±2°C，濕度：95±2%RH）96h，再在標準大氣（qì）條件下恢複24h，然後進行外觀檢查（chá）和電性能（néng）的檢測。試驗的（de）合格判據為：樣品經試驗後，檢測（cè）的結果符合（hé）量產產品檢驗標準中規定的外觀和電性能的要求。

⑥其他性能評價

1）封口膠狀況良好，顏色、硬度保（bǎo）持與清洗前一致，無浮膠脫（tuō）膠現象。

2）邊框膠狀（zhuàng）況良好（hǎo），無剝離（lí），也無漏氣。

（2）試驗結果

①清洗時間對清（qīng）洗效果的影響

表6-29為不同清洗時間的（de）清洗效果，可（kě）見在試驗條（tiáo）件下，該清洗工藝4min就可以洗幹淨LCD。

表6-29不同時間的清洗效果

表格P452頁

剛開始，機器設備和清洗（xǐ）工（gōng）藝還未調順時，會（huì）出現一定的清洗汙物殘留。而對清洗後的COG-LCD，灰塵、玻璃屑、塑料球等固體汙物和水漬均不允許存在。因此，保持清洗設備、材料和工藝的穩定性顯得極為重要。

②離子殘留（liú）

通過（guò）離子汙染測（cè）試方法，分別測試了經CFC-113和（hé）半水係清洗工藝清洗的LCD，測試結（jié）果是：由於（yú）後者工藝上（shàng）在清洗過程（chéng）使用（yòng）了DI水漂洗（DI水電阻（zǔ）率在12MQ•cm以上）及100級潔淨烘箱（xiāng）幹燥（zào），離子汙染（NaCl當量）在1.0µg/cm²以內（nèi），達到了高可靠性電子產品的等級標準，而前者的離子汙染（NaCl當量）則在（zài）4.0µg/cm²以上。

③極限試驗

目的（de）是進一步檢（jiǎn）驗Fisher2000-1清洗劑對封口膠的潛在影響。試驗時將LCD盒浸泡於50°C的Fisher2000-1A清洗（xǐ）劑原液和（hé）50°C的5%Fisher2000-1B清洗劑中各60min，然後在60C的DI水中慢（màn）提拉，剛開始封口有軟化的現象，但放置60min後，封口膠、框膠均完好，無發（fā）現不良的情況（kuàng）。

④Fisher2000-1可燃性（xìng）

a.將適（shì）量（liàng）Fisher2000-1A溶劑倒於平地上（shàng），用火柴試點，不燃。

b.將適量Fisher2000-1A溶劑盛於燃燒皿，用火柴試點，不燃。

c.用一小鐵棒沾上Fisher2000-1A溶劑，用火柴試點。可燃，但燃燒火（huǒ）焰小，隻持續2〜3s。

（3）結果分析及討論

①Fisher2000-1由碳（tàn）氫化合物及非離子型表麵活性劑組成，不（bú）含ODS類物（wù）質，使用安全，對人體（tǐ）無害，是CFC-113的理想替代（dài）物。

②Fisher2000-1有較強的液晶（jīng）溶解能力，一般4min可洗淨LCD，人們在實際生產中，根據清（qīng）洗的液晶盒條件不同，洗淨（jìng）時間設定在5〜10min。

③Fisher2000-1溶劑消費成本相對於（yú）CFC-113低，但由於清洗（xǐ）設備電力消費上比CFC-113高出許多，總運行成本基本相當，進行ODS替代後不會增加運行（háng）成本。

④Fisher2000-1A的密度（dù）比水低得多，清洗過程中（zhōng）Fisher2000-1A與雜質、水明顯分層，對防止清洗二次（cì）汙染（rǎn）、溶劑回收以及磨（mó）邊LCD的（de）脫水和清洗都有好處（chù）。

⑤Fisher2000-1兩種搭配材料A（碳氫化合物（wù））和B（多種非離（lí）子（zǐ）表麵活性劑）的（de）pH值都為7.0，為（wéi）中性清洗劑，相對於（yú）其他弱（ruò）堿性或（huò）弱酸（suān）性清洗劑，可以避免清洗劑可能殘留給產品帶來的質量（liàng）隱（yǐn）患（ITO電極腐蝕）。

同時，後級DI水漂（piāo）洗（xǐ）容易（yì）。不僅適合於封口後殘留液（yè）晶清洗，也適合於高檔STN產品貼偏振片前（qián）清洗，STN產（chǎn）品熱壓FPC前的清洗以及COG精細線路產品IC綁定前的清洗。清洗工藝（yì）流程相同，工藝控製上也（yě）容易實施。

@Fisher2000-1A對橡（xiàng）膠有（yǒu）較明顯的溶脹（zhàng）作用，在設備的製造，如液泵（bèng）的選擇，密封墊圈的選擇及人工操作時手套的選用上，需充分考慮這種特性。

⑦Fisher2000-1A在加熱使用過（guò）程中有（yǒu）一定（dìng）的氣味，清洗設備上（shàng）須有良好的抽風設施（shī）。據飛世爾公司介紹，低氣（qì）味的（de）改（gǎi）進型Fisher2000-1A清洗劑已經開發，並（bìng）正在樣品試用階段。

⑧進一步改進設備及工（gōng）藝流程建議（yì）。

為了進（jìn）一步（bù）提高清洗效率，縮短清（qīng）洗節拍，根據試驗（yàn）結果，建議在噴淋之前增加兩個清洗槽，可將清洗（xǐ）節（jiē）拍縮短為3〜5mim其工（gōng）藝流程見下圖6-23：

圖6-23工藝流程圖

圖片P454頁

（4）小（xiǎo）結

半水基清洗劑Fisher2000-1具有優異的清（qīng）洗性能，配合半水係清洗工藝，清洗品質明（míng）顯高於CFC-113氣相清洗工藝，適合於高檔STN-LCD產品的後工程清洗。同時，Fisher2000-1清洗效率及成本與CFC-113相（xiàng）當，對環境和人（rén）體無不良影響，可替代CFC-113作為高檔STN-LCD的清（qīng）洗（xǐ）劑。

3.水基型清洗技（jì）術（shù）的研究（jiū）

水基型清洗技術對液晶的清洗適用麵較寬，對（duì）多種（zhǒng）液晶都有較（jiào）強的清洗能力，運行成本較低，廢液較易處理。

（1）水基型清洗劑的組（zǔ）成

脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚（mí）（組分A）是一種非離子表麵活性劑，其（qí）HLB值約為10〜13左右（yòu），具有低（dī）濁點、低（dī）起泡性、滲透性能優異（yì）、流動性好等優點，加入它可以增加清洗劑對LCD狹縫裏的液晶清洗（xǐ）能力，降低清洗劑的起泡性，有利於漂洗。但它對液晶的乳化（huà）和分散（sàn）作用不好，為了提高清洗劑對清洗下來的液晶的乳化和分散能力，避免被去除的（de）液晶再次沉積汙染LCD表麵，可（kě）以加入脂肪醇聚氧乙烯（xī）聚氧丙烯嵌（qiàn）段（duàn）聚（jù）醚磷酸酯（組分B）。脂肪醇聚（jù）氧乙烯醚（mí）（AEO-9）、組分A、組分B的一些性能比較見表（biǎo）6-30。

表6-30脂肪醇聚氧乙烯醚（mí）、組分A、組分B的性能比較

表格P454頁

下麵是以脂肪（fáng）醇聚氧乙烯醯、潤濕劑、烷基醇（chún）醯、組分A、組分B為主要原料複配的一係列清洗劑，分別（bié）測定其滲透性、乳化（huà）率、發泡性和清洗（xǐ）能力，結果見表6-3l。

實（shí）驗結（jié）果表明：當其他組（zǔ）分的比例（lì）不變，隻改（gǎi）變組分A、B的比例時，所複（fù）配的清洗劑清洗能力在組分（fèn）A：12%，組（zǔ）分B：6%時最好，滲（shèn）透性最好（hǎo），乳化率和發泡性適中。

（2）水基型清洗（xǐ）技術的清洗工藝及（jí）環境檢測

表6-31清洗（xǐ）劑的各項性能指標

表格P455頁（yè）

采用水基清洗技術進行清洗時，不同的使用廠家可以根據各自的實際情況選用不同的清洗工藝，下麵是推薦的較好的清洗工藝：

圖6-24水基清洗工藝流程

圖P455頁

其中1#、2#槽後有儲液槽，清（qīng）洗液可以循環過濾。4#、5#、6#槽的漂洗水是逆流的。

經試驗這種清洗方（fāng）式（shì）對LCD屏（píng）狹縫中的液晶殘留物的清洗效果良好。用顯微鏡觀察，該清洗劑的清洗效果與用氟（fú）裏昂及三氯乙烷清洗後效果相當。最為關鍵的（de）是此清洗方法使用水溶性清洗劑、純水，對環境無汙（wū）染，排出廢液經環境監測部門檢測，符合環保要求。

4.物理清洗技術

物理清洗方式是借助一定的物理作用力（lì）清洗掉汙物，操作簡單、安全、方便，不易形成（chéng）二次汙染。目前，對LCD生（shēng）產過程適用（yòng）的物理清洗方式主要有：UV-O₃清洗，幹（濕）式（shì）超產清洗（xǐ），等離子體清洗。下麵（miàn）作簡（jiǎn）單介紹。

（1）UV（紫外）一O₃（臭氧）清洗

紫外線是一種波長在100〜400nm之間的電磁波，其對有機物有很強的分解（jiě）作用，分解機理包括紫外線破壞有機（jī）物分（fèn）子中的化（huà）學鍵（jiàn）和短波長的紫外線照射會生成臭氧分子，而臭氧分（fèn）子有很強的氧化性，可通過氧（yǎng）化分（fèn）解（jiě）有機物。使用產生紫外線和產生臭氧的兩（liǎng）種（zhǒng）裝置的協同作用，可以大大增強（qiáng）對有機物的清洗效果。但目前國內（nèi）大多數（shù）LCD廠，無UV—O₃清洗設備，更沒有專用（yòng）的（de）臭氧產生裝置，隻使用低壓（yā）水銀燈產生紫外線（主要波長為184nm和247nm），而（ér）且（qiě）許（xǔ）多裝置（尤其國產設備）紫外線的強度和波長未達到有效快（kuài）速分解有機（jī）物的要求，因此實際清（qīng）洗的（de）效果並不是很好。LCD工廠UV清洗主要用在塗光刻膠前和塗PI前，除可一定程（chéng）度分解去（qù）除有（yǒu）機物外，還（hái）可以鈍化ITO和玻璃表麵，改（gǎi）善塗（tú）布的性能。

隨著LCD用戶對LCD的要求越來（lái）越高以及LCD廠對UV清洗的（de）認識逐漸提高，UV清洗（xǐ）應該得到越來越多的使用。

（2）幹式（shì）超聲波（bō）清（qīng）洗技術

由於濕式超聲清洗應用廣泛，故這裏不作介紹。

利用高壓（yā）氣流通過特殊結構的噴嘴在空氣中產生超聲波，輻射被洗物表麵，通過超（chāo）聲振（zhèn）動將粘結在表麵的顆粒狀汙物振鬆（sōng），再借助強力氣流作用將汙物（wù）帶走，這種機（jī）器一般還配套有抽氣吸塵（chén）裝置，灰塵被抽走，不至於造成灰塵的汙染。這（zhè）種裝（zhuāng）置源於日（rì）本，日本LCD工廠大多采用這種裝置，台灣也生產（chǎn）類似（sì）裝（zhuāng）置（zhì），但性能（néng）不及日本（běn）。因價格昂貴，國內隻有少數LCD工廠使用。

該種裝置主要使用在塗膠前、塗PI前、摩擦前和摩擦後清洗，用於去除粘附於表麵的固體汙染物。

由於摩擦後濕式（shì）清（qīng）洗的控製過程要求較高，稍有不當，則會造成PI定（dìng）向不良，故未來應有（yǒu）越來越多的工廠會選用幹（gàn）式超聲波清洗設備。

（3）等離子清洗技術

在等離子體中，因（yīn）物質處於活性化狀態而且能量非常高，故易與其（qí）他分子產生反應，用此物質可以清（qīng）洗（xǐ）有機汙垢，或者在低溫下（xià）改變表麵（miàn）的性質。

在日本已經開（kāi）發了裝配在流水線中使用氧氣或氫氣等離子體裝置去除附著在LCD、PDP或電子部件結合麵上的有機物，這樣可（kě）以大大改變表麵的（de）性質，增加表麵（miàn）粘合（hé）能力。在清洗LCD的玻（bō）璃（lí）上有機汙物時，可以連續快速（例：400mm/s）地處理，生產效率高。

LCD等離子處理後（hòu），表麵的分子鍵變化而成為（wéi）親水性高的分子鍵狀態，因（yīn）此，對（duì）有機汙染物的清除效果及濕潤性（接觸角度）均會大大提（tí）高，而且其效果持續時間也大幅度延長；表麵上（shàng）含碳量（有機汙染物）大大減少，而且（qiě），隨存（cún）放碳量的增加緩慢；麵板（bǎn）與（yǔ）ACF之間的粘合強（qiáng）度增加150%。另外，等（děng）離子（zǐ）體噴射衝擊會形成對（duì）LCD狹縫（féng）的等離（lí）子清洗效果，可將前（qián）麵造（zào）成的殘留汙物給予進一步清洗，進（jìn）而可（kě）使LCD品質更加提高。

總乙等離子清洗可用於LCD的（de）ITO電（diàn）極、COF接合麵、COG接合麵、斑馬（mǎ）條（tiáo）、斑馬紙等接合部粘接前的清（qīng）洗，不僅可以清除有機物，而且可以大大改善表（biǎo）麵狀態（tài），提高了LCD、LCD模塊的可靠性和使用壽命。

5.小結

LCD清洗正在逐漸使用非ODS清（qīng）洗劑，其中半水基清洗劑從環保、安全和效果角度來講（jiǎng）最好（hǎo），但清洗設備及運行成本較高；溶劑型清（qīng）洗劑還沒有真正環保又安全的ODS替代產品，水基型（xíng）清洗劑不易燃、不易爆，可以與緩衝劑、抑製劑、消泡劑等添加劑複配使用，但對盲孔清（qīng）洗較難，清洗液（yè）不可回收。長遠來看（kàn），它們均要被（bèi）淘汰。其他物（wù）理清洗方法（如UV—Ch清洗，幹式超聲清洗（xǐ），等離子（zǐ）清洗等）對LCD相關材料（liào）表麵可作進（jìn）一步有效的清洗，正逐漸進入LCD生產過程中，對LCD、LCD模塊的品質提升有重要的作用。

新成果舉例

最（zuì）近（jìn），有專（zhuān）家運用精細化工的複配技術，做了小試和應用試驗，研製（zhì）了一種性能優異、成本低廉（lián）的（de）玻璃清洗劑。以前由於玻璃通常是用自來水進行清洗的，而由於自來水中有鈣、鎂離子的影響，會在玻璃表（biǎo）麵留下模（mó）糊的（de）塗層，清洗效果不理想，尤其是天長日久（jiǔ）經風吹雨淋的（de）玻璃表麵的（de）汙垢，很難用自來水清洗幹淨。下麵就作一簡（jiǎn）單介紹。

1.製備（bèi）

（1）原料

①AES：脂肪醇（chún）聚氧乙烯醛硫酸鈉，淡（dàn）黃色膏（gāo）狀物，屬（shǔ）陰離子表麵活性劑（jì），對水的硬度不敏感，生物降（jiàng）解性能優異，水（shuǐ）溶液粘度較（jiào）大，能反複起泡，這裏作表麵活性劑；②乙二（èr）醇：俗名甘醇，有甜味的無色粘稠液體，無氣味，易（yì）吸濕，能與水、乙醇和丙酮混（hún）溶（róng），這裏作溶劑；③EDTA—2Na：乙二胺四乙酸二鈉，白（bái）色固體粉末，在水溶液中能與鈣、鎂等金屬離子形成牢固的網狀結構，使金屬離子被（bèi）束縛，達到使硬水軟化的目的（de），另外，它還能使水溶液提髙透明度，並具有一定的殺菌能力，這裏作螯合劑；④鐵氰化鉀：俗稱赤血鹽，深紅色單斜晶體，溶於水，加熱時分解，這（zhè）裏作（zuò）氧化劑；⑤尿素：又稱脲或（huò）碳酰胺，純品是無色晶體，工業品為白色顆粒，溶於水、乙醇（chún）和苯，幾（jǐ）乎不溶於乙醚和氯仿，水溶（róng）液呈中性（xìng）反應，這裏作助溶（róng）劑；⑥乙酸異（yì）戊（wù）酯：無色液體，具有香蕉和梨的氣味，微溶於水，這（zhè）裏作香精；⑦水（shuǐ）；這裏作溶劑。

（2）配方和操作

配（pèi）方如表6-32。

表6-32幾種新型玻璃清洗劑

表格P457頁

操作過程：

①A液的配製：按配比計量，在攪拌下用一半水溶解AES，然（rán）後再溶解乙二醇；

②B液的配製：按配比計量，在攪拌（bàn）下用另一半水依次溶解尿素、ED7A-2Na、鐵氧化（huà）鉀；

③將B液加入A液，攪拌均勻，然後滴加乙（yǐ）酸異戊酯，再（zài）攪拌均勻即可。

（3）產品質量指標

外觀（guān）：淺黃（huáng）綠色（sè）透明液體

凍點：＜0°c

pH值：6〜7