黃 超 (燕山大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程系 秦皇島 066004)摘要 在液晶顯示器(ＬＣＤ)生產(chǎn)過(guò)程中,廣泛地應(yīng)用著紫外光技術(shù)。紫外光曝光,紫外光固化,紫外光清洗等都是十分重要的工藝技術(shù),紫外光取向工藝正被受到越來(lái)越多地研究。紫外光對(duì)液晶材料有分解破壞作用,紫外光對(duì)人的眼睛和皮膚有傷害作用,這些應(yīng)該提醒人們注意,并在液晶行業(yè)采取相應(yīng)的防護(hù)措施。關(guān)鍵詞 液晶產(chǎn)業(yè) 紫外光 輻射防護(hù)
- 1 引言液晶顯示器件(ＬＣＤ)的制造業(yè)是一種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),各種在半導(dǎo)體工業(yè)中的先進(jìn)技術(shù)也在ＬＣＤ行業(yè)得到及時(shí)應(yīng)用[1]。這其中紫外光應(yīng)用技術(shù)就在ＬＣＤ的生產(chǎn)中淋漓盡致地發(fā)揮著重要的作用。但是當(dāng)液晶行業(yè)的工程技術(shù)人員在應(yīng)用紫外光技術(shù),取得滿意效果的同時(shí),不應(yīng)忽視紫外輻射的防護(hù)問(wèn)題。介紹在液晶行業(yè)的紫外光技術(shù)應(yīng)用,探討在生產(chǎn)中應(yīng)采取的紫外輻射防護(hù)措施是有意義的。2 紫外光技術(shù)在液晶行業(yè)中的應(yīng)用2.1 紫外光清洗光清洗技術(shù)是利用光子對(duì)有機(jī)化合物的光敏氧化作用達(dá)到清除粘附在材料表面上的有機(jī)物質(zhì),既方便又徹底。這種表面清潔技術(shù)是國(guó)際上80年代后期發(fā)展起來(lái)的,它是一種高清潔度的干法表面清潔處理技術(shù),目前已經(jīng)在國(guó)際上廣泛應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)程,這是保障電子產(chǎn)品質(zhì)量十分有效的技術(shù)手段。在ＬＣＤ行業(yè)中,清洗是指清除吸附在玻璃表面的各種有害雜質(zhì)或油污的工藝,清洗方法是利用各種化學(xué)試劑和有機(jī)溶劑與吸附在玻璃表面上的雜質(zhì)及油污發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和溶解作用,或伴以超聲,加熱,抽真空等物理措施,使雜質(zhì)從玻璃表面脫附(或稱解吸),然后用大量的高純度熱,冷卻離子水沖洗,從而獲得潔凈的玻璃表面。沒有經(jīng)過(guò)紫外光清洗的氧化銦錫(ＩＴＯ)玻璃基片,俄歇電子能譜分析曲線上會(huì)看到有明顯的碳峰,表明有碳?xì)浠衔锎嬖?。而?jīng)過(guò)紫外光清洗的ＩＴＯ玻璃的俄歇電子能譜分析曲線上的碳峰消失了,表明ＩＴＯ玻璃表面已經(jīng)沒有殘存的碳?xì)浠衔?達(dá)到了原子清潔度。紫外光清洗還能通過(guò)紫外光照射使水中細(xì)菌不能存活繁殖,達(dá)到殺菌的作用。所以現(xiàn)在ＬＣＤ行業(yè)中,紫外光清洗技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,與其他幾種清洗技術(shù)相結(jié)合,保證對(duì)ＩＴＯ玻璃表面的清洗后潔凈度達(dá)到十分高的要求。
2.2 紫外光曝光工藝在ＬＣＤ生產(chǎn)過(guò)程中,光刻的目的就是按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求,在ＩＴＯ導(dǎo)電玻璃上涂覆感光膠,并進(jìn)行紫外光曝光,即進(jìn)行選擇性照射,使受光照部位的光刻膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng),改變了這部分膠膜在顯影液中的溶解度。然后利用光刻膠的保護(hù)作用,對(duì)ＩＴＯ導(dǎo)電層進(jìn)行選擇性化學(xué)腐蝕,從而在ＩＴＯ導(dǎo)電玻璃上得到與掩模版完全對(duì)應(yīng)的圖形。在生產(chǎn)中為了保證ＩＴＯ膜與光刻膠間有良好的接觸和粘附,清洗后的玻璃經(jīng)紫外光照射對(duì)其表面進(jìn)行活化處理,然后涂光刻膠。光刻是ＬＣＤ制造過(guò)程中的關(guān)鍵工藝之一,曝光時(shí)間和曝光強(qiáng)度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有很大影響,紫外光曝光崗位是非常重要的質(zhì)量控制點(diǎn),凈化度要達(dá)到百級(jí)區(qū),對(duì)操作人員有嚴(yán)格的規(guī)定。
2.3 紫外光固化紫外光固化是以某種聚合物為基礎(chǔ),加入特定的單體(活性稀釋劑),光引發(fā)劑和多種添加劑(穩(wěn)定劑,填料,顏料),在紫外光輻射下,受激發(fā)的光引發(fā)劑使帶雙鍵的聚合物和單體發(fā)生聚合反應(yīng),在極短時(shí)間內(nèi)固化,交聯(lián)成網(wǎng)狀固化膜。與其他相比,紫外光有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì):(1)固化速度快,可大大提高生產(chǎn)率,易滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求。(2)無(wú)污染,無(wú)揮發(fā)性物質(zhì)排放,有利環(huán)保。(3)節(jié)省能源,減少場(chǎng)地,降低成本。(4)提高產(chǎn)品檔次:紫外線固化無(wú)溶劑揮發(fā),故固化膜均勻,表面光潔,使其有更好的使用性能和外觀。還可滿足其他特殊要求。紫外光輻射固化技術(shù)在ＬＣＤ行業(yè)上有著很重要的應(yīng)用,沒有灌注液晶的壓合后的空液晶盒要進(jìn)行封框膠紫外光固化,灌注液晶之后的液晶盒要進(jìn)行封口膠紫外光照射固化。在用紫外光照射封口膠時(shí),應(yīng)根據(jù)所用紫外光固化膠的性能合理制定固化工藝條件,避免用過(guò)量的紫外光進(jìn)行固化,以防對(duì)液晶產(chǎn)生不良影響。因?yàn)樽贤夤鈱?duì)液晶材料的分解作用將會(huì)增加器件的功耗電流。
2.4 紫外偏振光取向研究在ＬＣＤ生產(chǎn)中有一個(gè)獨(dú)特的摩擦取向工藝,即摩擦涂覆在ＩＴＯ玻璃基片的聚酰亞胺薄膜表面,使表面形成溝槽,或被摩擦而極化,使液晶分子沿著摩擦方向排列。這種摩擦工藝雖然能取得滿意的摩擦取向的效果,但是摩擦?xí)a(chǎn)生灰塵和靜電,給ＬＣＤ生產(chǎn)帶來(lái)不少麻煩,同樣又需要設(shè)法加以消除。因此為了避開摩擦處理取向這道工序,人們不斷地研究各種新的表面處理方法,現(xiàn)在研究較多的方法是紫外光照射法(ＯｐｔｉｃａｌＢｕｆｆｉｎｇ),當(dāng)用偏振紫外光照射聚酰亞胺時(shí),也可以獲得取向膜。如果這個(gè)技術(shù)發(fā)展成熟而獲得實(shí)際應(yīng)用,ＬＣＤ行業(yè)也就又多了一項(xiàng)應(yīng)用紫外光技術(shù)的地方。3 紫外光對(duì)人體的危害紫外光對(duì)人體的健康有很大影響,資料表明,除了在人體皮膚中促進(jìn)維生素Ｄ的合成,防止佝僂病及殺菌外,尚未發(fā)現(xiàn)紫外線有其他有益效應(yīng),但對(duì)其危害,已引起人們普遍關(guān)注
- 3.1 紫外光對(duì)眼睛的損傷白內(nèi)障被認(rèn)為過(guò)量紫外光輻射的主要原因,經(jīng)紫外光照射后,射線大部分被角膜上皮細(xì)胞核蛋白吸收,導(dǎo)致細(xì)胞核膨脹,碎裂和細(xì)胞死亡,以至損傷眼角膜和晶狀體,導(dǎo)致渾濁?？偟恼f(shuō)來(lái),紫外光輻射增加,人類的白內(nèi)障患者增加。
3.2 紫外光對(duì)人皮膚的損傷紫外光的影響有積累作用,它的主要機(jī)理:蛋白質(zhì)受紫外光照射后,形成光解產(chǎn)物,此外,其溶解度和粘度,對(duì)熱變性的敏感性及熒光等物理化學(xué)和光學(xué)性質(zhì)均有顯著的改變。紫外光對(duì)皮膚的作用分為急性作用和慢性作用。急性作用表現(xiàn)為紅斑效應(yīng),其癥狀為水腫脫皮,全身癥狀有寒戰(zhàn),發(fā)燒,惡心,罕見循環(huán)衰竭。慢性作用如致皮膚老化,色素沉著,加速老化,甚至引起腫瘤。輕者皮膚出現(xiàn)水腫性紅斑,重者會(huì)出現(xiàn)水皰或大皰,還可伴有休克,發(fā)熱,畏寒,惡心,心悸和頭昏等癥狀。
3.3 紫外光對(duì)其他部位的損傷紫外光輻射對(duì)免疫系統(tǒng)的影響:免疫系統(tǒng)的一些成分存在于皮膚中,皮膚暴露在紫外光下,使得免疫系統(tǒng)受紫外光照射,使其功能受到干擾。研究表明,紫外光輻射的免役抑制作用可導(dǎo)致皮膚癌,同時(shí)引起一些傳染病和其他一些疾病如:加速艾滋病惡化,細(xì)菌真菌瘧疾的傳染
- 4?。蹋茫男袠I(yè)對(duì)紫外光輻射的防護(hù)措施(4.1 警示措施在ＬＣＤ行業(yè)中,應(yīng)用紫外光技術(shù)的崗位很多,工程技術(shù)人員都知道紫外光對(duì)液晶材料,聚酰亞胺等材料有分解破壞作用,加速產(chǎn)品老化,降低使用壽命,而注意了對(duì)這些材料的避光低溫貯藏。紫外光輻射對(duì)人體的健康有很大的影響,這應(yīng)該作為常識(shí)讓人們了解。目前尚不到談“紫”色變的程度,但不能輕視。應(yīng)該出于安全生產(chǎn)和勞動(dòng)保護(hù)的目的,采取警示措施,在生產(chǎn)操作規(guī)程中,寫進(jìn)提醒操作人員,注意避免接受過(guò)量的紫外光輻射的忠告。
4.2 預(yù)防措施在ＬＣＤ行業(yè)中,應(yīng)用紫外光的地方,通常是罩在深色有機(jī)玻璃箱內(nèi)的,不使操作人員接受到強(qiáng)烈的紫外光輻射。而且,前段工藝生產(chǎn)線上出于對(duì)車間環(huán)境潔凈度的要求,人員比較少,對(duì)紫外光輻射防護(hù)的問(wèn)題不會(huì)引起重視。但是對(duì)于液晶盒封口崗位,在用紫外光照射封口膠時(shí),對(duì)操作人員就應(yīng)該采取相應(yīng)的紫外光輻射防護(hù)措施。這些措施可以是讓操作人員佩帶防紫外光輻射護(hù)目鏡,穿防紫外光輻射的凈化工作服。在電子產(chǎn)業(yè),凈化工作服要有防靜電的功能,但還沒有把防紫外光輻射的功能要求提出來(lái)?，F(xiàn)在研制防御紫外光輻射的紡織品已經(jīng)取得很多成果,只要ＬＣＤ行業(yè)向凈化工作服供應(yīng)商提出這方面的要求,一定也會(huì)得到解決。不僅是ＬＣＤ行業(yè),目前在許多公共場(chǎng)所,紫外光滅菌燈常明,紫外光驗(yàn)鈔機(jī)常開,都會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良影響。
4.3 通風(fēng)換氣措施紫外光有滅菌的功能,對(duì)活性氧物質(zhì)的生成有重要影響。經(jīng)過(guò)紫外光殺菌的房間,空氣質(zhì)量發(fā)生明顯的變化,使人感覺到呼吸起來(lái)不舒服。ＬＣＤ生產(chǎn)車間是凈化車間,空氣一般是經(jīng)過(guò)二級(jí)、三級(jí),甚至是四級(jí)高效過(guò)濾器凈化處理的?？諝鈨艋到y(tǒng)的作用是建立起潔凈的環(huán)境和凈化空調(diào)空氣,為了保證凈化室潔凈度和降低凈化成本,室內(nèi)空氣是需要再循環(huán)利用的。比較多地使用紫外光,加速了凈化室內(nèi)新鮮空氣的消耗,使室內(nèi)的操作人員感覺呼吸不舒服。因此增加紫外光的應(yīng)用,也就要增加凈化室通新風(fēng)換新氣的次數(shù),才會(huì)減輕操作人員的不良感覺。
 5 結(jié)束語(yǔ)在液晶顯示器(ＬＣＤ)生產(chǎn)過(guò)程中,廣泛地應(yīng)用著紫外光技術(shù)。紫外光曝光,紫外光固化,紫外光清洗等都是十分重要的工藝技術(shù),紫外光取向工藝正被受到越來(lái)越多地研究。在把紫外光技術(shù)運(yùn)用得淋漓盡致的同時(shí),人們也應(yīng)須知紫外光對(duì)液晶材料有分解破壞作用,紫外光對(duì)人的眼睛和皮膚有傷害作用,因而應(yīng)該提醒人們注意,并在液晶行業(yè)采取相應(yīng)的防護(hù)措施完成了。
|
