平板顯示用顯影液組合物的製作方法
2023-05-10 14:16:31
平板顯示用顯影液組合物的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種平板顯示用顯影液組合物。該組合物包括如下各組分：式I所示有機胺類化合物、式II所示非離子表面活性劑、有機溶劑和水。該顯影液在擁有優異的顯影性能的同時還具有低泡沫和對彩色光阻具有良好的分散穩定性，有效降低膜渣的形成且無金屬離子殘留，顯影性能好、無殘渣、操作溫度範圍寬、環境汙染少等特點，在感光性樹脂的顯影製備工藝中，具有廣泛應用。
【專利說明】平板顯示用顯影液組合物
【技術領域】
[0001]本發明屬於平板顯示領域，涉及一種平板顯示用顯影液組合物。
【背景技術】
[0002]在平板顯示的工藝中，為獲得所需要的布線圖案，需要利用光阻劑塗布在基板上形成薄膜之後以光罩遮擋並進行曝光，再以鹼性顯影液顯像，除去未曝光的部分，從而獲得所需要的布線圖案。
[0003]常用的光阻劑為鹼可溶性樹脂，如酚醛樹脂、亞克力樹脂及聚對羥基苯乙烯等，通常利用紫外光進行照射後改變高分子樹脂的分子結構及其在鹼類物質中的溶解度，從而能夠溶解於鹼性顯影液中。
[0004]隨著人們對於顯示效果的不斷提高，為達到更好的色彩表示及更高的精細度，目前工藝上多採用COA (ColorFilter On Array)製程，即在同一基板上將彩色濾光層在薄膜電電晶體上結合。目前市面上一般的顯影液有一下不足:
[0005]1，泡沫。目前主流的噴淋(SPRAY)顯影工藝中，通過噴頭將顯影液充分噴射到曝光後的光阻上進行顯影，顯影液很容易起泡；另外光阻顯影時，當空氣進入時會產生微小氣泡，形成泡沫。泡沫的殘留會阻擋顯影液與光阻的接觸，導致未曝光光阻出去不充分，顯影效果差，從而影響布線的完整性和精細度(日本特開平10-010749號公報)。為了抑制泡沫帶來的副作用，向顯影液中添加消泡劑是常見手段，但是有的消泡劑隨著顯影液在使用過程中不斷的溶解或分散抗蝕劑，消泡效果難以持久(日本特開平10-293964號公報)。
[0006]2，金屬離子殘留。鹼性顯影液中所使用的鹼性化合物中如果包含金屬離子，在後續的清洗環節要是有少許殘留，就會對面板封裝後光電特性產生不良影響，傳統使用以氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、磷酸鈉、磷酸二氫鈉、醋酸鈉等無機鹼性化合物為水溶液的顯影液都存在以上問題(日本特開平11-249322號公報)。所以，以四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨或烷基醇胺等有機鹼性化合物的水溶液作為顯影液。
[0007]3，膜渣。隨著曝光技術及刻蝕精度的不斷發展，對新型顯影液的要求也越來越高。因為在顯影的過程中發現，當光阻劑在塗膜、預烘和曝光後，其塗膜未曝光的部分含有酸性官能團，這些酸性官能團在鹼性顯影液中，與鹼反應形成能夠溶解在水中的水溶性有機聚合物鹽。當所溶解的這些有機聚合物鹽在顯影過程中不斷積累時，隨著濃度的不斷增加，顯影的速度開始不斷降低，並且顯影槽中的不溶性有機物開始出現，最後形成不溶水的膜渣。膜渣會不斷的堆積並附著，直接影響顯影效果，造成顯影后難以得到精確的布線圖案(日本特開平02-166452號公報)。有方案提出添加常見的非離子表面活性劑的方法(美國專利US7150960)。這些方法的出現，在很大程度上解決了顯影過程中殘渣的現象，具有改善顯示圖像品質的功效。但由於表面活性劑在鹼溶液尤其是無機鹼溶液中的溶解度存在一定限制，鹼性顯影液在運輸和儲存過程中，因為溫度的變化產生白濁及分層現象，導致顯影液的穩定性降低，影響正常使用。
【發明內容】
[0008]本發明的目的是提供一種平板顯示用顯影液組合物。
[0009]本發明提供的一種顯影液組合物，包括如下各組分:
[0010]式I所示有機胺類化合物、式II所示非離子表面活性劑、有機溶劑和水；
[0011]
【權利要求】
1.一種顯影液組合物，包括如下各組分: 式I所示有機胺類化合物、式II所示非離子表面活性劑、有機溶劑和水；
2.根據權利要求1所述的組合物，其特徵在於:所述顯影液組合物由所述式I所示有機胺類化合物、式II所示非離子表面活性劑、有機溶劑和水組成。
3.根據權利要求1或2所述的組合物，其特徵在於:所述式I所示化合物選自乙醇胺、二乙醇胺、甲基二乙醇胺、二異丙胺和三乙醇胺的至少一種；優選乙醇胺和二乙醇胺中的至少一種； 所述式II中，R4和R5均選自_CH2_、-C2H4-和-C3H6-中的任意一種； R6選自氫、-CH3> -C2H5和-C3H7中的任意一種； m為5-15的整數，具體為5-10的整數； 所述式II所示非離子表面活性劑具體為如下B1251、B1291、B1272、B0251、B0273或B3251所示化合物；
4.根據權利要求1-3任一所述的組合物，其特徵在於:所述有機溶劑選自二甲基亞碸、N-甲基吡咯烷酮、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇二甲醚和二乙二醇丁醚中的任意一種或任意兩種。
5.根據權利要求1-4任一所述的組合物，其特徵在於:所述水為去離子水，所述水中的總金屬離子濃度不大於500納克/升，具體為不大於50納克/升。
6.根據權利要求1-5任一所述的組合物，其特徵在於:所述顯影液組合物為由如下各質量百分含量的組分組成: 式I所示有機胺類化合物:0.1-3% ； 式II所示非離子表面活性劑:0.1-10% ； 有機溶劑:1-20% ； 餘量為水。
7.根據權利要求6所述的組合物，其特徵在於:所述顯影液組合物為由如下各質量百分含量的組分組成: 式I所示有機胺類化合物:0.5-1.5% ； 式II所示非離子表面活性劑:0.5-5% ； 有機溶劑:2-10% ； 餘量為水。
8.一種製備權利要求1-7任一所述顯影液組合物的方法，包括如下步驟:將權利要求.1-7任一所述各組分於20-30°C混勻，得到所述顯影液組合物。
9.權利要求1-7任一所述顯影液組合物在感光性樹脂的顯影方法中的應用。
10.根據權利要求9所述的應用，其特徵在於:所述感光性樹脂選自熱塑性酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、順丁烯二酐的樹脂聚合物、順丁烯二酐半酯的樹脂聚合物和聚羥基苯乙烯中的任意一種；具體為丙烯酸樹脂，更具體為下述共聚物a-共聚物f中的任意一種: 所述共聚物a為甲基丙烯酸甲酯與羥基苯、苯乙烯和甲基丙烯酸共聚而得的共聚物，所述共聚物b為甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯和丙烯酸共聚而得的共聚物，所述共聚物c為甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯和甲基丙烯酸共聚而得的共聚物，所述共聚物d為甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸苯甲酯和甲基丙烯酸共聚而得的共聚物，所述共聚物e為甲基丙烯酸苯甲酯與甲基丙烯酸共聚而得的共聚物，所述共聚物f為甲基丙烯酸與甲基丙烯酸苯甲酯和.2-羥乙基丙烯酸甲酯共聚而得的共聚物；所述共聚物a-共聚物f的重均分子量為5000~.200000，優選 8000 ~60000。
【文檔編號】G03F7/32GK103728845SQ201310744140
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】梁曉, 唐洪, 田博 申請人:清華大學