CN102807929A

CN102807929A - 用于平面显示装置的清洁剂组合物

Info

Publication number: CN102807929A
Application number: CN2012101597129A
Authority: CN
Inventors: 洪宪杓; 尹嚆重; 房淳洪; 金炳默
Original assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Current assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Priority date: 2011-05-30
Filing date: 2012-05-22
Publication date: 2012-12-05
Also published as: JP2012246474A; KR101847208B1; TW201247866A; KR20120133077A

Abstract

本发明公开了一种用于平面显示装置的清洁剂组合物，基于所述组合物的总重量，所述组合物包含0.01～10重量％的季铵盐化合物、0.01～10重量％的二醇醚化合物、0.01～10重量％的磷酸酯化合物、0.01～5重量％的甘油化合物、0.01～1重量％的接触角减小剂和剩余量的水。

Description

用于平面显示装置的清洁剂组合物

技术领域

本发明涉及一种用于平面显示装置的清洁剂组合物。

背景技术

平面显示装置通过成膜、曝光、蚀刻等工艺制造，类似于半导体装置。然而，这种制造工艺可能导致不期望的大小为1μm或更小的极小颗粒，诸如多种有机或无机物质附着在基板的表面，从而污染基板。在基板以被这类污染物附着在其上的状态进行后续工艺的情况下，可能发生薄膜针孔或凹点(pit)、以及线路(wiring)的断裂或桥接(bridging)，因此降低了产品的制造产率。

因此，在各个工艺之间进行用于去除这类污染的清洗过程，并且为此正在进行清洁剂的详尽研究。韩国未经审查的专利公布No.2008-0038161公开了用于半导体装置的剥离剂组合物，其包含有机胺、有机膦酸、线性糖醇和水。然而，这种剥离剂对半导体装置的应用有限，而且不能防止由铜(Cu)和Cu合金制成的线路的腐蚀。韩国未经审查的专利公布No.2004-0035368公开了用于半导体和薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)的清洁剂组合物，其包含烷醇胺、有机溶剂、螯合化合物和水。然而，该组合物的问题在于其具有较低的去除有机污染物和颗粒的能力，并且在长期使用时由于邻苯二酚或没食子酸(其是多羟基苯基螯合化合物)而沉积。韩国未经审查的专利公布NO.2006-0127098公开了一种用于在半导体装置中使用的基板的清洁剂，其包含有机酸组分、有机碱组分、表面活性剂和水。然而，作为酸性溶液的该清洁剂在去除大小为1μm或更小的极小颗粒(例如有机或无机物质)方面并不能令人不满意，这可能对应于早期清洁过程的基本特性。此外，这种清洁剂在防止仅Cu线路腐蚀方面是有效的。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于平面显示装置的清洁剂组合物，其能够从玻璃基板、电极或线路上去除有机或无机污染物或颗粒。

本发明的另一个目的是提供一种用于平面显示装置的清洁剂组合物，其能够表现清洁效果，同时能够防止由金属(包括Cu)制成的用在平面显示装置中的电极或线路的腐蚀。

本发明的又一个目的是提供一种用于平面显示装置的清洁剂组合物，其不产生漂洗问题并且是有利(profitable)且环保的。

为了达到上述目的，本发明提供一种用于平面显示装置的清洁剂组合物，基于该组合物的总重量，其包含0.01～10重量％的季铵盐化合物、0.01～10重量％的二醇醚(glycolether)化合物、0.01～10重量％的磷酸酯化合物、0.01～5重量％的甘油化合物、0.01～i重量％的接触角减小剂(contact angle reducingagent)和剩余量的水。

附图说明

结合附图，从以下详细描述将更清晰地理解本发明的以上和其它目的、特征和更多优点，其中：

图1示出了被有机污染物中有机毡制粗头笔(felt-tip pen)痕迹污染的玻璃基板的相片；

图2示出了使用根据本发明的实施例4的清洁剂组合物去除有机毡制粗头笔痕迹的结果的相片；

图3示出了被有机污染物中人的指纹污染的Cu基板的相片；及

图4示出了使用根据本发明的实施例4的清洁剂组合物去除指纹污染的结果的相片。

具体实施方式

以下，将给出本发明的详细描述。

根据本发明，一种用于平面显示装置的清洁剂组合物包含季铵盐化合物、二醇醚化合物、磷酸酯化合物、甘油化合物、接触角减小剂和水。

在根据本发明的用于平面显示装置的清洁剂组合物中，季铵盐化合物赋予其去除有机和无机污染物和颗粒的高能力，以及防止由金属(包括Cu)制成的电极或线路腐蚀的高能力。

基于该组合物的总重量，季铵盐化合物的量可以是0.01～10重量％，且优选0.05～5重量％。当季铵盐化合物的量落入上述范围时，去除有机或无机污染物和颗粒的能力可能增加，并且防止由金属(包括Cu)制成的电极或线路腐蚀的能力可能增加。

季铵盐化合物可以选自由以下物质组成的组中的一种或多种：四甲基氢氧化铵(TMAH)、四乙基氢氧化铵(TEAH)、四丙基氢氧化铵(TPAH)和四丁基氢氧化铵(TBAH)。

在根据本发明的用于平面显示装置的清洁剂组合物中，二醇醚化合物可增加有机或无机污染物和颗粒的溶解度并可赋予其有利(profitable)和环保的优点。

基于该组合物的总重量，二醇醚化合物的量可以是0.01～10重量％，且优选0.05～5重量％。当二醇醚化合物的量落入上述范围时，有机或无机污染物和颗粒的溶解度可能增加，清洁剂在清洁过程完成后可没有残留，并且可获得有利和环保的优点。

二醇醚化合物可以选自由以下物质组成的组中的一种或多种：乙二醇单丁醚(BG)、二乙二醇单甲醚(MDG)、二乙二醇单乙醚(卡必醇)、二乙二醇单丁醚(BDG)、二丙二醇单甲醚(DPM)、二丙二醇单乙醚(MFDG)、三乙二醇单丁醚(BTG)、三乙二醇单乙醚(MTG)和丙二醇单甲醚(MFG)。

在根据本发明的用于平面显示装置的清洁剂组合物中，磷酸酯化合物用作质子溶剂和非质子溶剂的助溶剂，并且赋予其从基板去除有机污染物和有机相关污点的较好的清洁效果。即使使用少量磷酸酯化合物时，仍可去除大量有机污染物。

基于组合物的总重量，所用的磷酸酯化合物的量可以是0.01～10重量％，且优选0.05～5重量％。当磷酸酯化合物的量落入上述范围时，可获得从基板去除有机污染物和有机相关污点的较好的清洁效果。

可通过下面化学式1表示磷酸酯化合物。

[化学式1]

在化学式1中，R₁至R₃独立地为氢原子、及C₁～C₁₀线性或支链烷基。烷基可以是甲基、乙基、丙基或丁基。

化学式1的磷酸酯化合物的实例可包括磷酸甲酯、磷酸二甲酯、磷酸三甲酯、磷酸乙酯、磷酸二乙酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯和磷酸三丁酯。

上述磷酸酯化合物可单独使用或以两种或多种的混合物使用。

在根据本发明的用于平面显示装置的清洁剂组合物中，甘油化合物的作用是防止由金属(包括Cu)制成的电极或线路的腐蚀并增加去除有机物的能力。

基于该组合物的总重量，甘油化合物的量可以是0.01～5重量％，且优选0.05～2重量％。当甘油化合物的量落入上述范围时，可增加防止由金属(包括Cu)制成的电极或线路腐蚀的能力，而不降低去除有机污染物的能力。

根据本发明的用于平面显示装置的清洁剂组合物包含接触角减小剂，以确保清洁过程后基板的亲水性，并且可防止金属(包括Cu)的腐蚀。

基于该组合物的总重量，接触角减小剂的量可以是0.01～1重量％，且优选0.01～0.5重量％。当接触角减小剂的量落入上述范围时，更易确保清洁过程后基板的亲水性，并且可提高防止由金属(包括Cu)制成的电极或线路腐蚀的能力。接触角减小剂可以是二羟丙硫醇。

在根据本发明的用于平面显示装置的清洁剂组合物中，水可以以剩余的量加入以使组合物的总重量为100重量％。有用的是去离子水，其适用于半导体加工并具有18MΩ·cm或更大的电阻率。

根据本发明的用于平面显示装置的清洁剂组合物，即使不使用基于三唑的化合物，也可防止由金属(包括Cu)制成的电极或线路的腐蚀。如果使用基于三唑的化合物，可增强这种抗腐蚀性，但这种基于三唑的化合物可被吸附到Cu的表面从而会有残留。因此，优选的是不使用上述基于三唑的化合物。

本发明提供一种使用上述清洁剂组合物制造的平面显示装置。该平面显示装置的实例包括有机电致发光装置、液晶显示器等。

根据本发明的用于平面显示装置的清洁剂组合物可从玻璃基板、电极或线路去除有机或无机污染物或颗粒。根据本发明的用于平面显示装置的清洁剂组合物可表现清洁效果，同时防止用在平面显示装置中的由金属(包括Cu)制成的电极或线路的腐蚀。根据本发明的用于平面显示装置的清洁剂组合物包括大量的水，因此降低了存在冲洗问题的可能性。而且，用于平面显示装置的清洁剂组合物是有利且环保的。

下面提出的用于说明的实施例和测试例可提供对本发明的更好的理解，但不应解释为本发明的限制。

实施例1至12和比较例1至5：清洁剂组合物的制备

使用装配有搅拌器的混合器混合其含量显示在下面表1中的组分，在室温下以500rpm的速率搅拌1小时，从而制备清洁剂组合物。

表1

注释：TMAH：四甲基氢氧化铵

TEAH：四乙基氢氧化铵

BG：乙二醇单丁醚

MDG：二乙二醇单甲醚

BDG：二乙二醇单丁醚

MTG：三乙二醇单乙醚

TMP：磷酸三甲酯 TBP：磷酸三丁酯

TPP：磷酸三丙酯 TEP：磷酸三乙酯

测试例：清洁剂组合物的特性的评价

1)Cu蚀刻速率的评价

将具有

厚的Cu层的玻璃基板浸入实施例1至12和比较例1至5的清洁剂组合物中30min。清洁剂的温度为25℃，并且在浸入前后测量Cu层的厚度，由Cu层的厚度变化计算Cu层的溶解速率。结果显示在下面表2中。

2)去除污染物-1的能力评价

为了评价去除有机污染物的能力，用有机毡制粗头笔痕迹或人的指纹污染尺寸为2cm×2cm的玻璃基板和Cu基板的表面，并在25℃下使用喷雾型基板清洗装置，用实施例1至12和比较例1至5的清洁剂组合物清洗污染的基板1min。此后，用超纯水洗涤基板30秒，然后用氮气干燥。

※有机毡制粗头笔痕迹是否被去除的评价标准(用有机毡制粗头笔痕迹污染后风干24小时)

○：当有机毡制粗头笔痕迹被去除时，×：当有机毡制粗头笔痕迹未被去除时

※指纹是否从Cu基板去除的评价标准

10：当指纹被完全去除时，0：当指纹未被去除时

3)去除有机污染物-2的能力评价

将Cu基板在空气中静置24小时，因此被空气中各种有机物、无机物、颗粒等污染，然后在25℃下使用喷雾型Cu基板清洗装置，用实施例1至12和比较例1至5的清洁剂组合物清洗1min。此后，用超纯水洗涤基板30秒，然后用氮气干燥。随后，将0.5μl超纯水滴在玻璃基板上，测量清洗后的接触角。结果显示在下面表2中。

4)去除颗粒的能力评价

用实施例1至12和比较例1至5的清洁剂组合物清洗被无机颗粒溶液污染的玻璃基板。具体地，玻璃基板被平均颗粒大小为0.8μm的有机颗粒的溶液污染，3000rpm下离心干燥1min，然后在25℃下使用喷雾型玻璃基板清洗装置，用以上各清洁剂组合物清洗1min。此后，用超纯水洗涤基板30秒，然后用氮气干燥。使用表面颗粒计数器(Topcon WM-1500)计算清洗前后尺寸为0.1μm或更大的颗粒的数量。结果显示在下面表2中。

表2

从表2可明显看出，根据本发明的实施例1至12的清洁剂组合物对Cu具有高抗腐蚀性能，并且对去除有机毡制粗头笔痕迹和空气污染物非常有效。

同时，图1示出了被有机污染物中有机毡制粗头笔痕迹污染的玻璃基板的相片。图2示出了使用根据本发明的实施例4的清洁剂组合物去除有机毡制粗头笔痕迹的结果的相片。图3示出了被有机污染物中的人的指纹污染的Cu基板的相片。图4示出了使用根据本发明的实施例4的清洗组合物去除指纹污染的结果的相片。

参考图1至4，可见实施例4的清洁剂组分在去除有机污染物方面是极好的。

而比较例1至3的清洁剂组合物并没有表现出去除有机毡制粗头笔痕迹、指纹污染、空气污染物等的高能力。比较例4的清洁剂组合物没有表现出对Cu的高抗腐蚀性能且没有表现出去除空气污染物的高能力。同样比较例5的清洁剂组合物也没有表现出对Cu的高抗腐蚀性能且没有表现出去除空气污染物的高能力。

如上文所描述，根据本发明的清洁剂组合物可从玻璃基板、电极或线路去除有机或无机污染物或颗粒。根据本发明的清洁剂组合物可表现清洁效果，同时能够防止平面显示装置中使用的由金属(包括Cu)制成的电极或线路的腐蚀。根据本发明的清洁剂组合物由于使用了大量水而降低了存在冲洗问题的可能性。同时，根据本发明的清洁剂组合物是有利且环保的。

尽管为了说明的目的，已公开本发明的优选实施例，但本领域技术人员应理解在不背离所附权利要求书所揭示的本发明的范围和精神下，各种修改、添加和代替都是可能的。

Claims

1.一种用于平面显示装置的清洁剂组合物，其特征在于，基于所述组合物的总重量，所述组合物包含：

0.01～10重量％的季铵盐化合物；

0.01～10重量％的二醇醚化合物；

0.01～10重量％的磷酸酯化合物；

0.01～5重量％的甘油化合物；

0.01～1重量％的接触角减小剂；及

剩余量的水。

2.根据权利要求1所述的清洁剂组合物，其特征在于，所述季铵盐化合物选自由以下物质组成的组中的一种或多种：四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵和四丁基氢氧化铵。

3.根据权利要求1所述的清洁剂组合物，其特征在于，所述二醇醚化合物选自由以下物质组成的组的一种或多种：乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、三乙二醇单丁醚、三乙二醇单乙醚和丙二醇单甲醚。

4.根据权利要求1所述的清洁剂组合物，其特征在于，所述磷酸酯化合物通过以下化学式1表示：

[化学式]

其中R₁至R₃独立地为氢原子、及C₁～C₁₀线性或支链烷基。

5.根据权利要求4所述的清洁剂组合物，其特征在于，所述磷酸酯化合物选自由以下物质组成的组的一种或多种：磷酸甲酯、磷酸二甲酯、磷酸三甲酯、磷酸乙酯、磷酸二乙酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯和磷酸三丁酯。

6.根据权利要求1所述的清洁剂组合物，其特征在于，所述接触角减小剂是二羟丙硫醇。

7.一种平面显示装置，其特征在于，所述平面显示装置使用根据权利要求1所述的清洁剂组合物来制造。