CN102505118B - 一种oled用铬蚀刻液及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种OLED用铬蚀刻液及其制备方法与应用。该铬蚀刻液，包括硝酸铈铵、硝酸水溶液、阳离子表面活性剂和水。所述硝酸铈铵占所述蚀刻液总重的百分比为5-30％，优选为10-20％；所述硝酸水溶液占所述蚀刻液总重的百分比为0.5-10％，优选为1-5％；所述阳离子表面活性剂占所述蚀刻液总重的百分比0.01-5％，优选为0.1-1％；余量为所述水。该蚀刻液能够在不发生抗蚀涂层渗透的情况下进行蚀刻，显著提高铬金属膜的蚀刻速度，能够将铬金属膜膜控制性良好且不发生抗蚀涂层渗透的情况下进行蚀刻，从而高效地得到高精度平滑的金属膜电极或配线，具有重要的应用价值。

Description

一种OLED用铬蚀刻液及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及一种OLED用铬蚀刻液及其制备方法与应用。

背景技术

在平板显示领域中，有机电致发光显示(OLED)因其超轻薄、全固化、自发光、视角广、响应速度快、温度适应性广、可实现柔软显示等诸多突出的性能，因此其应用前景比普通的LCD更丰富。目前OLED已经成功的应用于商业、通讯、计算机、消费类电子产品、工业、交通等多领域。

OLED的结构如图1所示，通常由阴极、电子传输层、有机发光层、空穴传输层、阳极构成、对有机发光二极管施加一定的电压，样机提供的空穴和阴极提供的电子注入到有机膜，空穴和电子在有机发光层中复合形成激子(Excitons)，激子跃迁到基态而发光。

铬金属膜即可以用来作为其他金属的中间层、保护层，也可以单独金属电极。其加工方便，可以通过蚀刻技术得到各种复杂的铬金属膜图形。另外铬的储量丰富，价格便宜，所以在液晶显示装置的中，金属铬因其优良的电导性、热稳定性、耐腐蚀、耐氧化、与其他金属具有很好的附着性且价格低廉等优点而广泛用于OLED制造中的电极、配线材料。

目前的铬金属膜蚀刻液主要由硝酸铈铵、硝酸、水或高锰酸钾、盐酸、草酸、水组成。随着近年来在OLED领域中，伴随着高精细化、大画面化的发展，对蚀刻的精确度提出了更加严格的要求，传统的铬金属膜蚀刻液该蚀刻液逐渐难以满足要求，对铬金属膜蚀刻时主要存在的缺点有：蚀刻速度慢，导致光致抗蚀剂长时间浸泡于蚀刻液中，将会使部分光致抗蚀剂脱落，导致部分金属走线蚀刻效果不佳。因而这样的负面影响导致了产率的降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种OLED用铬蚀刻液及其制备方法与应用。

本发明提供的OLED用铬蚀刻液，包括硝酸铈铵、硝酸水溶液、阳离子表面活性剂和水。

所述蚀刻液也可只由上述组分组成。

其中，所述硝酸铈铵占所述蚀刻液总重的百分比为5-30％，优选为10-20％，具体可为10-15％或15-20％；硝酸铈铵是稀土铈基系列产品，橘红色颗粒状晶体，其在酸性条件下有非常强的氧化性，广泛用于电子工业和IT产业，特别是制造集成电路时铬的蚀刻中。

所述硝酸水溶液的质量百分浓度为65％；所述硝酸水溶液占所述蚀刻液总重的百分比为0.5-10％，优选为1-5％，具体可为1-4％、1-3％、3-5％、3-4％或4-5％。硝酸提供的酸性环境，可以引起硝酸铈铵与铬金属膜的时刻反应，并且可以通过其用量对反应速度进行调节以满足不同客户对蚀刻速度的要求。当硝酸用量太少时，蚀刻速度太慢，用量过多时会导致蚀刻速度太快，导致蚀刻精度难以控制。

所述阳离子表面活性剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵；所述阳离子表面活性剂占所述蚀刻液总重的百分比0.01-5％，优选为0.1-1％，具体可为0.2-2％、0.2-1％、0.2-0.5％、0.5-2％、0.5-1％或1-2％。十二烷基二甲基苄基氯化铵可以有效的增加蚀刻液和金属的亲密性，改善蚀刻液对光致抗蚀剂的亲和力改善，蚀刻时速度稳定，而且提高蚀刻时的精度。其结果是不但极大提高了生产效率，也能有效避免因避免降低蚀刻精度而调整蚀刻速度缓慢，导致光致抗蚀剂长时间浸泡于蚀刻液中，将会使部分光致抗蚀剂脱落，导致部分金属走线蚀刻效果不佳的现象，从而大大的提高良品率。阳离子表面活性剂的含量过高时，会引起蚀刻速度的不稳定，导致表面粗糙，蚀刻精度变差。

余量为所述水。所述水具体可以是自来水、软水或去离子水，优选去离子水。由于蚀刻过程中会产生大量的离子及杂质，所以对水没有硬性的要求，常用的自来水或是软水就可以使用。但考虑到不同地方水质的不同，有可能引起对蚀刻液组合物难以预料的影响，所以优选去离子水。

本发明提供的制备上述蚀刻液的方法，包括如下步骤：将所述硝酸铈铵、硝酸水溶液、阳离子表面活性剂和水混匀，得到所述蚀刻液。

为了除去蚀刻液中粒径大于0.2μm的杂质粒子，所述制备蚀刻液的方法，还包括如下步骤：在所述混匀步骤之后，将所述蚀刻液过滤。所述过滤步骤中，滤网孔径不大于0.2μm，优选0.2μm。

上述本发明提供的蚀刻液在蚀刻铬金属膜中的应用，尤其是在蚀刻OLED用铬金属膜中的应用，也属于本发明的保护范围。

本发明提供的蚀刻液，能够在不发生抗蚀涂层渗透的情况下进行蚀刻，显著提高铬金属膜的蚀刻速度，能够将铬金属膜膜控制性良好且不发生抗蚀涂层渗透的情况下进行蚀刻，从而高效地得到高精度平滑的金属膜电极或配线，具有重要的应用价值。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。

本发明中所涉及的原料均可从公开商业途径购买得到，实施例中所涉及的原料由以下厂家购得。

硝酸铈铵                        淄博瑞博康稀土材料有限公司

硝酸                        苏州乐诚化工有限公司

十二烷基二甲基苄基氯化铵    合肥苍龙助剂科技有限责任公司

实施例1

将10重量份的硝酸铈铵、1重量份的质量百分浓度为65％的硝酸水溶液、0.5重量份的阳离子表面活性剂十二烷基二甲基苄基氯化铵和88.5重量份的去离子水混匀后，用0.2μm孔径的滤网进行过滤，得到本发明提供的铬蚀刻液。

按照与上完全相同的步骤，仅将上述各原料按照表1所示进行替换，得到实施例2-8和比较例1-6提供的铬蚀刻液。

按照如下方法对上述铬蚀刻液进行铬金属膜的蚀刻率测定：

在玻璃基板上采用溅射法制备铬金属膜，使膜厚达到450nm后，在该铬金属膜上涂布抗蚀涂层得到抗蚀涂层图案。将该基板在50℃下浸入表1所示蚀刻液中蚀刻1分钟后水洗并干燥，剥离抗蚀涂层后，用触针式段差计测定蚀刻量，并按照如下公式计算蚀刻率(单位nm/min)：蚀刻率＝蚀刻量/蚀刻时间。

按照如下方法对上述铬蚀刻液进行铬金属膜的蚀刻面的表面平滑以及抗蚀涂层的渗透观察：

在玻璃基板上采用溅射法制备铬金属膜，使膜厚达到450nm。在该铬金属膜上涂布抗蚀涂层得到抗蚀涂层图案。将该基板在50℃下以从蚀刻率计算出的蚀刻时间的1.2倍对该基板进行蚀刻，蚀刻完毕后水洗并干燥，剥离抗蚀涂层后，用电子显微镜(SEM)观察铝膜的蚀刻面的表面平滑以及抗蚀涂层的渗透的状态。

所得结果均列于表1中。

表1、蚀刻液组成及蚀刻效果列表

⊙-无缺陷

×-有缺陷

由表1可知，本发明提供的蚀刻液，与一般铬蚀刻液相比，具有较快的蚀刻速度，有效减少了蚀刻时间，解决了因光致抗蚀剂长时间浸泡于蚀刻液中，将会使部分光致抗蚀剂脱落，导致部分金属走线蚀刻效果不佳的问题；并且本蚀刻液的蚀刻速度相对稳定，不会引起表面粗糙以及蚀刻液向抗蚀涂层渗透的现象，可以得到精密度高、平滑的铬金属膜，提高了产品良率；另外硝酸的含量，对蚀刻速度可以适当控制，这样通过调节蚀刻液混合物中硝酸的含量，满足不同工艺对蚀刻速度的要求。

从比较例中可以看到，不含阳离子表面活性剂的蚀刻液，由于水的表面张力大，蚀刻的精确度大大的降低，阳离子表面活性剂的含量太低时，也不能有效改善蚀刻液对光致抗蚀剂的亲和力，导致蚀刻液向抗蚀涂层渗透，引起不需蚀刻的铬金属膜表面粗糙，良品率降低；阳离子表面活性剂的使用量在更优选范围内时，能有效提高蚀刻速度，含量过高时，引起蚀刻速度的不稳定，导致表面粗糙。

由以上结果可以确认，本发明提供的OLED用蚀刻液能够将铬金属膜膜控制性良好且不发生抗蚀涂层渗透的情况下进行蚀刻，从而高效地得到高精度平滑的金属膜电极或配线。

Claims (7)

1.一种蚀刻液，由硝酸铈铵、硝酸水溶液、阳离子表面活性剂和水组成；

所述阳离子表面活性剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵；所述硝酸水溶液的质量百分浓度为65%；

所述硝酸铈铵占所述蚀刻液总重的百分比为10-20%；

所述硝酸水溶液占所述蚀刻液总重的百分比为1-5%；

所述阳离子表面活性剂占所述蚀刻液总重的百分比为0.2-2%；

余量为所述水。

2.根据权利要求1所述的蚀刻液，其特征在于：所述水为去离子水。

3.一种制备权利要求1或2所述蚀刻液的方法，包括如下步骤：将权利要求1或2所述组分混匀，得到所述蚀刻液。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述方法还包括如下步骤：在所述混匀步骤之后，将所述蚀刻液过滤。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述过滤步骤中，滤网孔径不大于0.2μm。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述过滤步骤中，滤网孔径为0.2μm。

7.权利要求1或2所述蚀刻液在蚀刻铬OLED用金属膜中的应用。