CN101544929A - 彩色滤光片制程中用的边胶清洗剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种彩色滤光片制程中用的边胶清洗剂，其配方是：水溶性有机胺化合物1～60wt％，苯芳香醇类有机溶剂1～60wt％，水3～80wt％；其中，水溶性有机胺化合物是乙醇胺、或者是三乙醇胺、或者是二乙醇胺、或者是其中二者或三者的混合物；苯芳香醇类有机溶剂是以下物质之一，苯甲醇、苯乙醇、苯丙醇、苯丁醇、苯戊醇、苯己醇或者这六种物质的衍生物；水为电阻高于或等于18MΩ的纯水。本发明复配得到的边胶清洗剂，可在常温下、较短时间内很容易地去除在玻璃基板边缘及背面多余的彩色光刻胶，其生产与使用安全环保性非常优越，应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及一种清洗剂，尤其涉及彩色滤光片(CF)制程中彩色光刻胶涂胶后边胶清洗时所用的边胶清洗剂。
背景技术
彩色滤光片是液晶显示器的重要组成部件，液晶显示器能呈现彩色影像，主要依靠彩色滤光片。背光源的白光透过液晶层，照射到彩色滤光片，通过彩色滤光片对应每个像素上的红、绿、蓝三色颜料光阻，形成红、绿、蓝色光，最后在人眼中混合形成彩色影像。彩色滤光片是TFT—LCD面板中成本比重最大的零组件，如15英寸面板的材料成本中，彩色滤光片约占24％。因此彩色滤光片的质量及其技术发展对液晶显示器至关重要。
彩色滤光片由玻璃基板、黑色矩阵、彩色层、保护层及ITO导电膜等组成。其中玻璃为彩色滤光片的载体，通常LCD面板要求使用相同型号的玻璃，以免在制程中因热膨胀不同而影响良品率。TFT—LCD使用的彩色滤光片玻璃必须是无碱玻璃，其成本占彩色滤光片成本的一半以上。黑色矩阵的主要作用是区隔各种颜色层，作为对比之用，并可避免光电流的产生。彩色层具有滤光功能，一般应具有耐热性佳、色彩饱和度高与穿透性好等特点；彩色层的每个像素由红、绿、蓝三个子像素构成，三个子像素的排布方式有条型、品字型和马赛克型等。保护层的主要功能是保护彩色层和增加表面的平滑性，并兼作黑色矩阵与透明电极(ITO)层的绝缘层，以及隔离液晶与防止污染等作用。ITO透明导电层作为液晶显示器的一个电极，与阵列基板的对应电极构成正负极以驱动液晶分子。
彩色滤光片的制备工艺一直以涂布光刻为主，在玻璃基板尺寸较小的生产线上，制程工艺基本以中央滴下加旋转涂布为主。因为旋转的速度很快，当玻璃基板尺寸增大时，设备的制造以及薄膜涂布均匀性控制将非常困难，因此在高世代生产线上，厂商将其改为狭缝涂布加旋转涂布工艺，但是这种涂布方式有Edge Bead(边胶)的问题。因此在干燥前(后)需要进行Edge Bead Remover(边胶去除)。
根据目前边胶清洗技术，光阻在涂膜并干燥后，虽可以用边胶清洗剂来清洗边胶，但是在清洗时却容易产生颗粒或未溶解物的残存，且这些边胶清洗剂由于添加表面活性剂，边胶清洗时，当边胶清洗剂中有空气时，边胶清洗剂就会发泡，这些泡沫消泡不充分时就会在边胶清洗剂中积蓄。随着在边胶清洗剂中溶解或分散的光阻成份的增加，边胶清洗剂中产生泡沫难以消除。这些泡沫阻碍边胶清洗剂与光阻的接触，从而引起不能清洗边胶的问题。另外，对于目前主要使用的喷射清洗，通过喷射将边胶清洗剂喷射到基板进行清洗，在边胶清洗剂中更容易引起发泡。
CF制程中用的边胶清洗剂(EBR)，主要是FuJifilm-Olin，JSR，Toyo Ink等少数日本公司所垄断，表面活性剂加入，会在边胶清洗剂中凝聚，形成油状的浮渣，浮渣附在光阻或基板表面，从而导致基材受到污染。而且表面活性剂在其使用初期，虽然具有一定的消泡作用，但是随着在边胶清洗剂中分解光阻成分的增加，消泡效果急剧下降。
中国专利200510115433.2公开了一种边胶清洗剂，含有碱性化合物、表面活性剂和溶剂，其表面活性剂为Demini型表面活性剂，虽然消泡性与稳定性不错，但是成本较高，不具有市场竟争力。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种彩色滤光片(CF)制程中彩色光刻胶涂胶后边胶清洗时所用的边胶清洗剂。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
彩色滤光片制程中用的边胶清洗剂，其组分具有如下的重量百分比：水溶性有机胺化合物1～60wt％，苯芳香醇类有机溶剂1～60wt％，水3～80wt％。
进一步地，上述的彩色滤光片制程中用的边胶清洗剂，其中，所述的水溶性有机胺化合物是乙醇胺、或者是三乙醇胺、或者是二乙醇胺、或者是其中二者或三者的混合物。
更进一步地，上述的彩色滤光片制程中用的边胶清洗剂，其中，所述的苯芳香醇类有机溶剂是以下物质之一，苯甲醇、苯乙醇、苯丙醇、苯丁醇、苯戊醇、苯己醇或者这六种物质的衍生物。
更进一步地，上述的彩色滤光片制程中用的边胶清洗剂，其中，所述的水为电阻高于或等于18MΩ的纯水。
再进一步地，上述的彩色滤光片制程中用的边胶清洗剂，其组分：水溶性有机胺化合物10～50wt％，苯芳香醇类有机溶剂10～50wt％，水10～40wt％。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
本发明运用科学先进的配方配制出边胶清洗剂，方法简便，该边胶清洗剂在彩色滤光片(CF)制程中，能有效快速清洗彩色光刻胶涂胶后边胶及背面胶。其生产与使用安全环保性优越，堪称是具有新颖性、创造性、实用性的好技术，产生了良好的经济效益和社会效应，值得在业内广泛推广应用。
具体实施方式
在彩色滤光片制程中，为了能快速有效将彩色光刻胶涂胶后边胶及背面胶清洗，研制了一种清洗剂。该清洗剂由溶液与碱性物质复配，不添加任何一种表面活性剂，因此在实际工艺中几乎不产生泡沫，同时该边胶清洗剂的分散稳定性也较好，使用该清洗剂能很容易地去除在在玻璃基板边缘及背面多余的彩色光刻胶。
本发明彩色滤光片制程中用的边胶清洗剂，其配方为：水溶性有机胺化合物1～60wt％，苯芳香醇类有机溶剂1～60wt％，水3～80wt％。
其中，水溶性有机胺化合物是乙醇胺、或者是三乙醇胺、或者是二乙醇胺、或者是其中二者或三者的混合物。其含量在1～60wt％，如果少于1wt％，则碱性太弱，无法去除彩色光刻胶；如果多于60wt％，则碱性太强，去除彩色光刻胶速度太快，可能会去除本该保留下的彩色光刻胶。
苯芳香醇类有机溶剂是以下物质之一，苯甲醇、苯乙醇、苯丙醇、苯丁醇、苯戊醇、苯己醇或者这六种物质的衍生物。其含量在1～60wt％，如果少于1wt％或多于60wt％，则去胶能力变弱，且持续使用的寿命会受到限制。
水通常采用纯水，纯水的电阻高于或等于18MΩ。
需强调的是，本发明边胶清洗剂，其理想配方是：水溶性有机胺化合物10～50wt％，苯芳香醇类有机溶剂10～50wt％，水10～40wt％。
上述复配成的边胶清洗剂，可在常温下、较短时间内能很容易地去除在玻璃基板边缘及背面多余的彩色光刻胶。
实施例1～10：
如表1所示组成(wt％)配制边胶清洗剂№1～10，在有搅拌带夹套无金属离子腐蚀的容器内按实施例中的比例先后加入水、水溶性有机胺化合物、芳香醇类有机溶剂，同时搅拌冷却，防止温度局部升高，完全加好后，脱色，再循环过滤搅拌半小时，均匀即可。
表1
| 实施例 | 水溶性有机胺化合物 | 水溶性有机胺化合物 | 苯甲醇及其衍生物 | 水 |
| 1 | 40wt％乙醇胺 | 0wt％二乙醇胺 | 30wt％苯甲醇 | 30wt％纯水 |
| 2 | 40wt％ | 10wt％ | 30wt％ | 20wt％ |
| 乙醇胺 | 二乙醇胺 | 苯己醇 | 纯水 | |
| 3 | 40wt％乙醇胺 | 20wt％三乙醇胺 | 30wt％苯丁醇 | 10wt％纯水 |
| 4 | 1wt％乙醇胺 | 0wt％二乙醇胺 | 50wt％苯乙醇 | 49wt％纯水 |
| 5 | 30wt％乙醇胺 | 10wt％二乙醇胺 | 1wt％苯戊醇 | 59wt％纯水 |
| 6 | 30wt％三乙醇胺 | 20wt％二乙醇胺 | 10wt％苯乙醇 | 40wt％纯水 |
| 7 | 10wt％乙醇胺 | 0wt％二乙醇胺 | 10wt％苯丙醇 | 80wt％纯水 |
| 8 | 10wt％乙醇胺 | 10wt％三乙醇胺 | 10wt％苯丁醇 | 70wt％纯水 |
| 9 | 5wt％二乙醇胺 | 20wt％三乙醇胺 | 35wt％苯甲醇 | 40wt％纯水 |
| 10 | 5wt％乙醇胺 | 30wt％三乙醇胺 | 50wt％苯乙醇 | 15wt％纯水 |
具体试验时，彩色光刻胶以旋转涂布的方式涂布于玻璃基板，并热板上以90℃烘10秒，此时形成彩色光刻胶薄膜。继而，用上述配制得到的边胶清洗剂№1～10，对彩色光刻胶清洗，并进行剥离试验、分散稳定性、泡沫高度实验。
1)清洗与剥离效果试验：将涂好彩色光刻胶的玻璃基片浸泡在1000g边胶清洗剂，观察相同温度下剥离时间和剥离清洁度，及1000倍放大镜观察有无残渣。
2)分散稳定性：在4000g边胶清洗剂中加入40gRGB彩色光刻胶，充分搅拌溶解后用颗粒仪测定5υm以上的颗粒数量。
3)泡沫高度实验：将边胶清洗剂在40±0.5℃下恒温，并用2151罗氏泡沫仪(ROSS-Miles法)，测定泡沫高度。
将上述实验结果记录于表2中。
表2
| 实施例编号 | 清洗与剥离试验 | 分散稳定性 | 泡沫高度实验 |
| 1 | 30秒后无渣残 | 87个/mL | <0.5cm |
| 2 | 20秒后无渣残 | 53个/mL | <0.5cm |
| 3 | 15秒后无渣残 | 26个/mL | <0.5cm |
| 4 | 40秒后无渣残 | 53个/mL | <0.5cm |
| 5 | 30秒后无渣残 | 57个/mL | <0.5cm |
| 6 | 20秒后无渣残 | 53个/mL | <0.5cm |
| 7 | 50秒后无渣残 | 67个/mL | <0.5cm |
| 8 | 40秒后无渣残 | 65个/mL | <0.5cm |
| 9 | 30秒后无渣残 | 45个/mL | <0.5cm |
| 10 | 15秒后无渣残 | 45个/mL | <0.5cm |
综上可以看出，本发明边胶清洗剂能在常温下、较短时间内很容易地去除在玻璃基板边缘及背面多余的彩色光刻胶。而且，其生产与使用安全环保性优越，应用前景十分看好。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (5)
1.彩色滤光片制程中用的边胶清洗剂，其特征在于其组分具有如下的重量百分比：水溶性有机胺化合物1～60wt％，苯芳香醇类有机溶剂1～60wt％，水3～80wt％。
2.根据权利要求1所述的彩色滤光片制程中用的边胶清洗剂，其特征在于：所述的水溶性有机胺化合物是乙醇胺、或者是三乙醇胺、或者是二乙醇胺、或者是其中二者或三者的混合物。
3.根据权利要求1所述的彩色滤光片制程中用的边胶清洗剂，其特征在于：所述的苯芳香醇类有机溶剂是以下物质之一，苯甲醇、苯乙醇、苯丙醇、苯丁醇、苯戊醇、苯己醇或者这六种物质的衍生物。
4.根据权利要求1所述的彩色滤光片制程中用的边胶清洗剂，其特征在于：所述的水为电阻高于或等于18MΩ的纯水。
5.根据权利要求1所述的彩色滤光片制程中用的边胶清洗剂，其特征在于其组分具有如下的重量百分比：水溶性有机胺化合物10～50wt％，苯芳香醇类有机溶剂10～50wt％，水10～40wt％。
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