CN103019051A - 一种抗蚀剂剥离液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗蚀剂剥离液，涉及光学元件，用来快速有效地去除彩色滤光片上的彩色抗蚀剂以及保护层。所述彩色滤光片用彩色抗蚀剂剥离液，包括质量分数为10-45％的烷氧基碱金属盐，质量分数为10-30％的有机胺，质量分数为5-30％的表面活性剂，质量分数为20-60％的溶剂，质量分数为1-55％的醇。本发明用于去除彩色滤光片中不良品的彩色抗蚀剂及保护层。
Description
技术领域
本发明涉及光学元件，尤其涉及一种抗蚀剂剥离液。
背景技术
彩色滤光片包括玻璃基板上的黑矩阵层、彩色滤光层(R、G、B)等构成。其中彩色滤光片的制造工序中形成各膜层的工艺如下。
首先在玻璃基板上涂布一层对应膜层的光刻胶，然后进行预烘烤，预烘烤好后进行曝光、显影，最后进行后烘烤，因此在彩色滤光片生产工序中如果发现有不良品，绝大多数已经经过了至少一次的后烘烤。后烘烤后的彩色抗蚀剂已经交联固化，显影液已经不能将其从基板上剥离；还可能在彩色抗蚀剂层上形成一层保护层，也无法去除剥离。
其中，黑矩阵材料通常为含有铬或氧化铬的材料，或有机材料；彩色抗蚀剂材料通常为包括有机颜料、光固化组分、光起始剂、碱溶性树脂、溶剂、其他助剂的组合物；保护层材料通常为包括：光固化组分、光起始剂、碱溶性树脂、溶剂、其他助剂的组合物。
由于玻璃基板成本很高，如果直接废弃会造成很大浪费，因此可以将不良彩色滤光片基板上的膜层全部剥离掉，重新使用，可以节约成本。但是如果膜层剥离的不干净，或者彻底剥离需要的时间很长，就无法起到节约成本的作用。
因此提供一种剥离液，能够快速有效地去除彩色抗蚀剂以及保护层成为本领域人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗蚀剂剥离液，以快速有效地去除彩色滤光片上的彩色抗蚀剂以及保护层。
为达到上述目的，本发明提供的彩色滤光片用彩色抗蚀剂剥离液的实施例采用如下技术方案：
一种抗蚀剂剥离液，包括质量分数为10-45％的烷氧基碱金属盐，质量分数为10-30％的有机胺，质量分数为5-30％的表面活性剂，质量分数为20-60％的溶剂，质量分数为1-55％的醇。
进一步的，所述抗蚀剂剥离液包括质量分数为25-45％的烷氧基碱金属盐，质量分数为10-20％的有机胺，质量分数为10-30％的表面活性剂，质量分数为35-60％的溶剂，质量分数为5-20％的醇。
优选地，所述烷氧基碱金属盐为烷氧基钠、烷氧基锂、烷氧基钾中的一种或多种。
优选地，所述烷氧基碱金属盐为甲醇钠、乙醇钠、正丙醇钠、异丙醇钠、叔丁醇钠、甲醇钾、乙醇钾、正丙醇钾、异丙醇钾、叔丁醇钾、甲醇锂、乙醇锂、正丙醇锂、异丙醇锂、叔丁醇锂中的一种或多种。
优选地，所述有机胺为甲醇胺、乙醇胺、二乙胺、三乙胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺中的一种或多种。
优选地，所述表面活性剂为聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚中的一种或多种。
优选地，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二丙二醇甲基醚，N，N-二甲基乙酰胺，N，N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。
优选地，所述醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇中的一种或多种。
本发明实施例提供的抗蚀剂剥离液，能在较低温度下、较短时间内去除彩色滤光片上的彩色抗蚀剂和保护层，对玻璃基板没有损伤，用上述剥离液处理后的玻璃基板能够再利用。
具体实施方式
下面对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
为了研发对彩色抗蚀剂及保护层更为有效的剥离方法，使以往基本上都被废弃的彩色滤光片的玻璃基板能够得到回收使用而进行重复研究的结果，发现使用具有特定组分的剥离液组合物，就可快速有效地去除彩色抗蚀剂及保护层，从而完成了本发明。
本发明实施例提供的抗蚀剂剥离液的配方包括：质量分数为10-45％的烷氧基碱金属盐，质量分数为10-30％的有机胺，质量分数为5-30％的表面活性剂，质量分数为20-60％的溶剂，质量分数为1-55％的醇。抗蚀剂剥离液可以用于制作彩色滤光片工艺中，例如可快速有效地去除彩色抗蚀剂及保护层。
作为上述实施例的优选实施例，抗蚀剂剥离液包括质量分数为25-45％的烷氧基碱金属盐，质量分数为10-20％的有机胺，质量分数为10-30％的表面活性剂，质量分数为35-60％的溶剂，质量分数为5-20％的醇。
上述实施例中的烷氧基碱金属盐优选为烷氧基钠、烷氧基锂、烷氧基钾中的一种或多种，其质量分数为10-45％，更具体可以为10％，25％，30％，45％。这是因为如果质量分数低于10％，剥离液就无法渗入到彩色抗蚀剂及保护层内，进而无法去除彩色抗蚀剂及保护层。如果质量分数高于45％会加深溶胀现象，造成剥离液分层，还可能会损坏玻璃基板的光学性能，造成玻璃基板无法再利用。其中，烷氧基碱金属盐还可以是包含C1-C4的烷基的烷氧基碱金属盐，更为优选的是包含C1-C4的烷基的低级醇碱金属盐。例如，甲醇钠、乙醇钠、正丙醇钠、异丙醇钠、叔丁醇钠、甲醇钾、乙醇钾、正丙醇钾、异丙醇钾、叔丁醇钾、甲醇锂、乙醇锂、正丙醇锂、异丙醇锂、叔丁醇锂中的一种或多种。
上述实施例中的有机胺可为包含C1-C6的烷基的烷基胺或醇基胺，具体可以为甲醇胺、乙醇胺、二乙胺、三乙胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺中的一种或多种。其质量分数在10-30％，更具体可以为：10％，20％，30％。这是因为如果质量分数低于10％，剥离液就无法渗入到彩色抗蚀剂及保护层内，进而无法去除彩色抗蚀剂及保护层。如果质量分数高于30％会加深溶胀现象，造成剥离液分层。
上述实施例中的所述表面活性剂可为聚氧乙烯和/或聚氧丙烯类，优选聚氧乙烯醚类、聚氧丙烯醚类，更为具体的可以为脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧丙烯醚或脂肪醇聚氧丙烯醚。质量分数在5-30％，更为具体可以为5％，10％，15％，30％。这是因为如果质量分数低于5％，剥离液就无法渗入到彩色抗蚀剂及保护层内，进而无法去除彩色抗蚀剂及保护层。如果质量分数高于30％会降低剥离液的活性，无法去除彩色抗蚀剂及保护层。
上述实施例中的溶剂可为包含甲基的酮类、胺类或醚类中的一种或多种，更具体可以为N-甲基吡咯烷酮、二丙二醇甲基醚，N，N-二甲基乙酰胺，N，N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。质量分数在20-60％，更具体可以为：20％，29％，35％，60％。如果质量分数低于20％或高于60％，会影响剥离液的活性。
上述实施例中的醇可为包含C1-C4的烷基的低级正醇或异醇，例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇中的一种或多种。质量分数在1-55％，更为具体的还可以为：1％，5％，15％，20％，55％。如果质量分数低于1％或高于55％会影响剥离液的活性。
上述配置成的剥离液，能在较低温度下、较短时间内去除彩色滤光片上的彩色抗蚀剂和保护层，对玻璃基板没有任何损伤，用上述剥离液处理后的玻璃基板能够再利用。
制作样品
在玻璃基板上以涂布-曝光-显影工艺依次将黑矩阵及彩色抗蚀剂制作成需要的膜层，例如，黑矩阵膜层厚度1.1微米，彩色抗蚀剂膜层厚度1.9微米，每一层均经过220℃，20min的后烘烤，再在彩色抗蚀剂层上形成一层膜厚为2.0微米的保护层。最后将该彩色滤光片裁切成大小合适的试样片待用。样品的制备可以根据实际需求设置，其中黑矩阵和彩色抗蚀剂膜层厚度等也可以根据需要设定，在此不作限定。
实施例1
配置剥离液1：将质量分数为30％的正丙醇钠，质量分数为20％的二乙醇胺，质量分数为10％的聚氧乙烯醚，质量分数为35％的N-甲基吡咯烷酮，质量分数为5％的乙醇在室温(例如23℃)下进行混合形成剥离液1。将上述制备的试片样品浸泡在该剥离液1中，记录膜层脱落的时间和水洗后表面状态。
实施例2
配置剥离液2：将质量分数为25％的乙醇钠，质量分数为20％的乙醇胺，质量分数为15％的聚氧丙烯醚，质量分数为35％的N-甲基吡咯烷酮，质量分数为5％的异丙醇在室温(例如23℃)下进行混合形成剥离液2。将上述制备的试片样品浸泡在该剥离液2中，记录膜层脱落的时间和水洗后表面状态。
实施例3
配置剥离液3，将质量分数为45％的异丙醇钾，质量分数为10％的二乙醇胺，质量分数为5％的聚氧丙烯醚，质量分数为20％的二丙二醇甲基醚，质量分数为20％的异丙醇在室温(例如23℃)下进行混合形成剥离液3。将上述制备的试片样品浸泡在该剥离液3中，记录膜层脱落的时间和水洗后表面状态。
实施例4
配置剥离液4，将质量分数为10％的乙醇钾，质量分数为30％的二乙醇胺，质量分数为30％的聚氧丙烯醚，质量分数为29％的二丙二醇甲基醚，质量分数为1％的异丙醇在室温(例如23℃)下进行混合形成剥离液4。将上述制备的试片样品浸泡在该剥离液4中，记录膜层脱落的时间和水洗后表面状态。
实施例5
配置剥离液5，将质量分数为10％的乙醇钾，质量分数为10％的二乙醇胺，质量分数为5％的聚氧丙烯醚，质量分数为60％的二丙二醇甲基醚，质量分数为15％的异丙醇在室温(例如23℃)下进行混合形成剥离液5。将上述制备的试片样品浸泡在该剥离液5中，记录膜层脱落的时间和水洗后表面状态。
实施例6
配置剥离液6，将质量分数为10％的异丙醇钠，质量分数为10％的二异丙醇胺，质量分数为5％的聚氧丙烯醚，质量分数为20％的二丙二醇甲基醚，质量分数为55％的叔丁醇在室温(例如23℃)下进行混合形成剥离液6。将上述制备的试片样品浸泡在该剥离液中，记录膜层脱落的时间和水洗后表面状态。
实验结果见如下表一。
表一
| 脱落时间 | 水洗后残留 | |
| 实施例1 | 2分30秒 | 无 |
| 实施例2 | 3分15秒 | 无 |
| 实施例3 | 2分20秒 | 无 |
| 实施例4 | 3分19秒 | 无 |
| 实施例5 | 3分22秒 | 无 |
| 实施例6 | 3分20秒 | 无 |
综上所述，本发明实施例提供的抗蚀剂剥离液能在较低温度(室温)下、较短时间(5分钟之内)内去除彩色滤光片上的彩色抗蚀剂和保护层，对玻璃基板没有损伤，用本发明提供的剥离液处理后的玻璃基板能够再利用。
本发明提供的抗蚀剂剥离液，可以用于薄膜晶体管液晶显示器用彩色抗蚀剂的剥离液，尤其用于去除彩色滤光片制程中所产生的不良基板上的彩色抗蚀剂和含彩色抗蚀剂的覆膜(即保护层)，使之能够成为黑膜(Black Mask)或基板回收使用的彩色抗蚀剂剥离液。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种抗蚀剂剥离液，其特征在于，包括质量分数为10-45％的烷氧基碱金属盐，质量分数为10-30％的有机胺，质量分数为5-30％的表面活性剂，质量分数为20-60％的溶剂，质量分数为1-55％的醇。
2.根据权利要求1所述的抗蚀剂剥离液，其特征在于，所述烷氧基碱金属盐包括烷氧基钠、烷氧基锂、烷氧基钾中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的抗蚀剂剥离液，其特征在于，所述烷氧基碱金属盐为甲醇钠、乙醇钠、正丙醇钠、异丙醇钠、叔丁醇钠、甲醇钾、乙醇钾、正丙醇钾、异丙醇钾、叔丁醇钾、甲醇锂、乙醇锂、正丙醇锂、异丙醇锂、叔丁醇锂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的抗蚀剂剥离液，其特征在于，所述有机胺为甲醇胺、乙醇胺、二乙胺、三乙胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的抗蚀剂剥离液，其特征在于，所述表面活性剂为聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的抗蚀剂剥离液，其特征在于，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二丙二醇甲基醚，N，N-二甲基乙酰胺，N，N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的抗蚀剂剥离液，其特征在于，所述醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇中的一种或多种。
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