CN104597728B - 剥离液及利用该剥离液的显示装置制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种剥离液及利用该剥离液的显示装置制造方法，该剥离液包含非质子性极性溶剂、胺类化合物及质子性极性溶剂。以剥离液的总重量为基准，所述剥离液可以包含1～90重量部的所述非质子性极性溶剂、1～10重量部的所述胺类化合物以及1～30重量部的所述质子性极性溶剂。利用所述剥离液能够在短时间剥离光刻胶，且能够减少线路及彩色滤光器等所遭受的损伤。

Description

剥离液及利用该剥离液的显示装置制造方法
技术领域
本发明涉及剥离液及利用该剥离液的显示装置制造方法，更具体地涉及光刻胶去除用剥离液及利用该剥离液的显示装置制造方法。
背景技术
最近，液晶显示装置，电泳显示装置等显示装置代替已有的显像管正被广泛使用。
所述显示装置包括相互对置的两个基板和夹在两个基板之间的液晶层或电泳层等图像显示层。在上述显示装置中，两个基板相互对置并接合，两个基板之间保持有间距使得在两个基板之间具有图像显示层。
在所述图像显示层形成于由第一电极和第二电极定义的隧道状空洞内时，所述隧道状空洞是通过利用剥离液剥离牺牲层而形成的。此时，所述牺牲层不能全面地与剥离液直接接触，所以为了剥离所述牺牲层，需要剥离效果更好的剥离液。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够在短时间内剥离光刻胶，且能够减少线路及彩色滤光器等所遭受的损伤的剥离液。
本发明的另一目的在于，提供一种能够在短时间内剥离光刻胶，且能够减少线路及彩色滤光器等所遭受的损伤的显示装置制造方法。
本发明第一实施例的剥离液包含非质子性极性溶剂、胺类化合物及质子性极性溶剂。
所述剥离液可以包含1～90重量部的所述非质子性极性溶剂、1～10重量部的所述胺类化合物、以及1～30重量部的所述质子性极性溶剂。
所述非质子性极性溶剂可以包含由二甲亚砜(dimethyl sulfoxide)、N-甲基甲酰胺(N-methyl formamide；NMF)、N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone；NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(N,N-dimethyl acetamide)、N,N-二甲基甲酰胺(N,N-dimethylformamide)、N,N-二甲基咪唑(N,N-dimethyl imidazole)、γ-丁内酯(γ-butyrolactone)、环丁砜(sulfolane)、四氢糠醇(Tetrahydrofurfuryl alcohol)、N,N-二甲基丙酰胺(N,N-dimethyl propionamide)组成的群中选择的一种以上物质。
所述胺类化合物可以包含由1-(2-羟乙基)哌嗪(1-(2-hydroxyethyl)piperazine)、1-(2-氨乙基)哌嗪(1-(2-aminoethyl)piperazine)、1-(2-羟乙基)甲基哌嗪(1-(2-hydroxyethyl)methyl piperazine)、2-甲基哌嗪(2-methyl piperazine)、1-甲基哌嗪(1-methyl piperazine)以及1-氨基-4-甲基哌嗪(1-amino-4-methyl piperazine)组成的群中选择的一种以上物质。
所述质子性极性溶剂可以包含由乙二醇(ethylene glycol)、二乙二醇(diethylene glycol)、三乙二醇(triethylene glycol)、四乙二醇(tetraethyleneglycol)、乙二醇甲醚(ethylene glycol methyl ether)、乙二醇乙醚(ethylene glycolethyl ether)、乙二醇丁醚(ethylene glycol butyl ether)、二乙二醇甲醚(diethyleneglycol methyl ether)、二乙二醇乙醚(diethylene glycol ethyl ether)、二乙二醇丁醚(diethylene glycol butyl ether)、三乙二醇甲醚(triethylene glycol methylether)、三乙二醇乙醚(triethylene glycol ethyl ether)、三乙二醇丁醚(triethyleneglycol butyl ether)、二丙二醇甲醚(dipropylene glycol methyl ether)以及二乙二醇二甲醚(diethylene glycol dimethyl ether)组成的群中选择的一种以上物质。
所述光刻胶去除用剥离液还可以包含防腐蚀剂或表面亲水剂。
本发明第一实施例的显示装置制造方法包括：在基板上形成第一电极的步骤；在所述第一电极上形成沿第一方向延伸的牺牲层的步骤；在所述牺牲层上沿与所述第一方向交叉的第二方向形成第二电极的步骤；以及利用剥离液剥离所述牺牲层，形成隧道状空洞的步骤。
所述剥离液包含非质子性极性溶剂、胺类化合物以及质子性极性溶剂。
所述牺牲层可以由光刻胶形成。
所述显示装置制造方法还可以包括在所述基板上形成薄膜晶体管的步骤，还可以包括在所述基板上形成彩色滤光器的步骤。并且，还可以包括在所述基板上形成黑矩阵的步骤。并且，还可以包括在所述隧道状空洞形成图像显示层的步骤。
所述剥离液可以包含1～90重量部的所述非质子性极性溶剂、1～10重量部的所述胺类化合物、以及1～30重量部的所述质子性极性溶剂。
所述非质子性极性溶剂可以包含由二甲亚砜、N-甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基咪唑、γ-丁内酯、环丁砜、四氢糠醇、N,N-二甲基丙酰胺组成的群中选择的一种以上物质。
所述胺类化合物可以包含由1-(2-羟乙基)哌嗪、1-(2-氨乙基)哌嗪、1-(2-羟乙基)甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、1-甲基哌嗪以及1-氨基-4-甲基哌嗪组成的群中选择的一种以上物质。
所述质子性极性溶剂可以包含由乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇甲醚、三乙二醇乙醚、三乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚以及二乙二醇二甲醚组成的群中选择的一种以上物质。
所述剥离液还可以包含防腐蚀剂或表面亲水剂。
利用本发明第一实施例的剥离液，能够在短时间内剥离光刻胶，能够减少对线路及彩色滤光器等的损伤。
利用本发明第一实施例的显示装置制造方法，能够在短时间内剥离光刻胶，能够减少对线路及彩色滤光器等的损伤。
附图说明
图1是本发明第一实施例的显示装置制造方法的流程图；
图2(A)、图3(A)、图4(A)、图5(A)及图6(A)是依次表示本发明第一实施例的显示装置制造方法的俯视图；
图2(B)、图3(B)、图4(B)、图5(B)及图6(B)是分别对应于图2(A)、图3(A)、图4(A)、图5(A)及图6(A)的I-I’线的剖视图；
图2(C)、图3(C)、图4(C)、图5(C)及图6(C)是分别对应于图2(A)、图3(A)、图4(A)、图5(A)及图6(A)的II-II’线的剖视图。
附图标记说明
1000 基板；
1100 第一电极；
1200 绝缘膜；
1300 牺牲层；
1400 第二电极；
TSC 隧道状空洞；
DSP 图像显示层。
具体实施方式
关于以上所述的本发明的目的、另一目的、技术特征及有益效果，可以通过与附图相关的优选实施例容易理解，但是本发明不限于在此说明的实施例，还可以通过其他方式具体化。另外，在此介绍的实施例是为了使公开的内容彻底完整，并且向本领域技术人员充分传达本发明的技术思想而提供的。
为了清楚地表示各层及区域，在附图中放大表示了厚度。在整个说明书中，对类似部分标注了相同的附图标记。层、膜、区域、板等的部分在其他部分“上”的表述不仅包括直接位于其他部分上的情况，还包括之间进一步具有其他部分的情况。
以下，对本发明第一实施例的剥离液进行说明。
本发明第一实施例的剥离液包含非质子性极性溶剂、胺类化合物及质子性极性溶剂。
所述剥离液可以包含1～90重量部的所述非质子性极性溶剂、1～10重量部的所述胺类化合物及1～30重量部的所述质子性极性溶剂。
本发明的非质子性极性溶剂减弱形成有光刻胶的层和所述光刻胶之间的结合力，使得所述光刻胶能够容易地从所述形成有光刻胶的层剥离。所述非质子性极性溶剂只要是通常使用的溶剂就不做特别的限定，可以包含由二甲亚砜、N-甲基甲酰胺(NMF)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基咪唑、γ-丁内酯、环丁砜、四氢糠醇(Tetrahydrofurfuryl alcohol)、N,N-二甲基丙酰胺组成的群中选择的一种以上物质。更优选为所述非质子性极性溶剂包含剥离力强的N,N-二甲基丙酰胺。
本发明第一实施例的剥离液包含剥离力强的所述非质子性极性溶剂，因此能够在短时间内剥离光刻胶。
优选为包含1～90重量部的所述非质子性极性溶剂。如果所述非质子性极性溶剂不足1重量部，则可以使光刻胶剥离性能下降，如果超过90重量部，则可能发生光刻胶残留，导致剥离液制造成本上升，使生产率降低。
本发明的胺类化合物起到渗透到光刻胶的内部而破坏光刻胶之间的结合的作用。优选为包含1～10重量部的所述胺类化合物。如果所述胺类化合物不足1重量部，则可以使光刻胶剥离性能下降，如果超过10重量部，则可能发生光刻胶残留。
所述胺类化合物只要是通常使用的化合物就不做特别的限定，可以包含由1-(2-羟乙基)哌嗪、1-(2-氨乙基)哌嗪、1-(2-羟乙基)甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、1-甲基哌嗪以及1-氨基-4-甲基哌嗪组成的群中选择的一种以上物质。
本发明的质子性极性溶剂起到增加光刻胶的溶解力，在高温下利用剥离液时，使挥发造成的光刻胶的损失最小化的作用。所述质子性极性溶剂只要是通常使用的溶剂就不做特别的限定，可以包含由乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇甲醚、三乙二醇乙醚、三乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚以及二乙二醇二甲醚组成的群中选择的一种以上物质。
优选为包含1～30重量部的所述质子性极性溶剂。如果所述质子性极性溶剂不足1重量部，则因溶解高分子的能力不充分而可以使光刻胶的剥离性能下降，如果超过30重量部，则可以降低光刻胶残留去除能力。
本发明第一实施例的剥离液还可以包含水。优选为所述水是去离子水，溶解在制造本发明第一实施例的剥离液时所投入的水溶性固体化合物。
下面，对本发明第一实施例的显示装置制造方法进行说明。
图1是本发明第一实施例的显示装置制造方法的流程图。
本发明第一实施例的显示装置制造方法包括：在基板上形成第一电极的步骤(S10)；在所述第一电极上形成沿第一方向延伸的牺牲层的步骤(S20)；在所述牺牲层上沿与所述第一方向交叉的第二方向形成第二电极的步骤(S30)；以及利用剥离液剥离所述牺牲层，形成隧道状空洞的步骤(S40)。
所述剥离液包含非质子性极性溶剂、胺类化合物以及质子性极性溶剂。以所述剥离液的总重量为基准，所述剥离液可以包含1～90重量部的所述非质子性极性溶剂、1～10重量部的所述胺类化合物以及1～30重量部的所述质子性极性溶剂。
图2(A)、图3(A)、图4(A)、图5(A)及图6(A)是依次表示本发明第一实施例的显示装置制造方法的俯视图。图2(B)、图3(B)、图4(B)、图5(B)及图6(B)是分别对应于图2(A)、图3(A)、图4(A)、图5(A)及图6(A)的I-I’线的剖视图。图2(C)、图3(C)、图4(C)、图5(C)及图6(C)是分别对应于图2(A)、图3(A)、图4(A)、图5(A)及图6(A)的II-II’线的剖视图。
首先，参照图1、图2(A)、图2(B)及图2(C)，在基板1000上形成第一电极1100(S10)。所述第一电极1100起到控制图像显示层的作用，能够通过光刻工序构图而形成。所述第一电极1100可以由ITO或IZO等透明导电性物质形成。此时，所述基板1000是透明或不透明的绝缘基板，可以是硅基板、玻璃基板、塑料基板等，但不限于此。
接着，参照图1、图2(A)、图2(B)及图2(C)，在所述第一电极1100上形成绝缘膜1200。所述绝缘膜1200保护第一电极1100。
接着，参照图1、图3(A)、图3(B)及图3(C)，在所述第一电极1100上，更具体而言，在形成于所述第一电极1100上的所述绝缘膜1200上形成沿第一方向(例如，DR1方向)延伸的牺牲层1300(S20)。所述牺牲层1300可以由光刻胶形成，可以通过光刻工序构图而形成。所述光刻胶只要是通常使用的光刻胶就不做特别的限定，可以使用有机高分子材料。
所述牺牲层1300用于在之后被去除而形成隧道状空洞，之后在要形成图像显示层的位置，以与所述隧道状空洞的宽度和高度对应的宽度和高度形成。
接着，参照图1、图4(A)、图4(B)及图4(C)，在所述牺牲层1300上沿与所述第一方向交叉的第二方向(例如，DR2方向)形成第二电极1400(S30)。在俯视图中，所述第二电极1400与所述第一电极1100重叠。所述第二电极1400可以通过光刻工序构图而形成。所述第二电极1400可以由ITO或IZO等透明导电性物质形成。
接着，参照图1、图5(A)、图5(B)及图5(C)，利用剥离液剥离图4(A)至图4(C)的所述牺牲层1300，形成隧道状空洞TSC(S40)。所述牺牲层1300因所述剥离液而从所述牺牲层1300的露出的上表面起依次被剥离至所述牺牲层1300的内部，由此形成由所述第一电极1100的上表面及所述第二电极1400的下表面定义的隧道状空洞TSC(tunnel-shapedcavity)。
此时，所述剥离液包含非质子性极性溶剂、胺类化合物及质子性极性溶剂。以所述剥离液的总重量为基准，所述剥离液可以包含1～90重量部的所述非质子性极性溶剂、1～10重量部的所述胺类化合物以及1～30重量部的所述质子性极性溶剂。关于所述非质子性极性溶剂、所述胺类化合物及所述质子性极性溶剂的具体例，已记载在前文，下面省略具体的说明。
包含在所述剥离液中的所述非质子性极性溶剂减弱形成有光刻胶的层和所述光刻胶之间的结合力，使得所述光刻胶能够容易地从所述形成有光刻胶的层剥离。包含在所述剥离液中的所述胺类化合物起到渗透到光刻胶的内部而破坏光刻胶之间的结合的作用，包含在所述剥离液中的所述质子性极性溶剂起到增加光刻胶的溶解力，在高温下利用剥离液时，使挥发造成的光刻胶的损失最小化的作用。
所述牺牲层1300被所述第一电极1100和所述第二电极1400围住，不能全面地与剥离液直接接触，所以为了剥离所述牺牲层1300，需要剥离效果更好的剥离液。本发明第一实施例的剥离液包含所述非质子性极性溶剂，更具体而言，包含剥离力强的N,N-二甲基丙酰胺，能够在短时间内剥离所述牺牲层1300。利用所述剥离液剥离所述牺牲层(1300)，形成所述隧道状空洞TSC。
此外，本发明第一实施例的显示装置制造方法还可以包括在所述基板1000上形成薄膜晶体管(未图示)的步骤。所述薄膜晶体管虽然没有被图示，但是可以包括栅线、数据线、栅极、半导体图案、源极以及漏极。
此外，本发明第一实施例的显示装置制造方法还可以包括在所述基板1000上形成彩色滤光器(未图示)的步骤。所述彩色滤光器(未图示)可以形成在所述薄膜晶体管(未图示)上。所述彩色滤光器(未图示)可以在所述基板1000上形成显示红、绿、蓝或者其他颜色的彩色层，通过光刻工序对所述彩色层构图而形成。所述彩色滤光器(未图示)的形成方法不限于此，当然也可以通过喷墨方法等形成。
此外，本发明第一实施例的显示装置制造方法还可以包括在所述基板1000上形成黑矩阵(未图示)的步骤。所述黑矩阵(未图示)可以形成在所述薄膜晶体管(未图示)上，可以在形成所述彩色滤光器(未图示)的步骤之前、之后或者与其同时形成。所述黑矩阵可以通过在所述基板1000上形成吸光的遮光层，通过光刻对所述遮光层进行构图而形成，也可以有选择地通过其他方法，例如喷墨方法等形成。
此外，参照图6(A)至图6(C)，本发明第一实施例的显示装置制造方法还可以包括在所述隧道状空洞TSC内形成图像显示层DSP的步骤。所述图像显示层DSP被设在相互对置的所述第一电极1100和所述第二电极1400之间，通过电场控制图像显示层DSP以显示图像。所述图像显示层DSP只要能够基于电场显示图像且是液相，则不做特别的限定。例如，所述图像显示层DSP是电泳层或液晶层。
下面，通过具体的实施例，对本发明进行具体说明。以下的实施例只是用来帮助理解本发明，并不限定本发明的范围。
<第一实施例>
制造剥离液，其中，作为非质子性极性溶剂包含60重量部的N,N-二甲基丙酰胺及20重量部的N-甲基-2-吡咯烷酮，作为胺类化合物包含2重量部的1-(2-羟乙基)哌嗪，作为质子性极性溶剂包含18重量部的二乙二醇。
<第一比较例>
制造剥离液，其中，作为非质子性极性溶剂包含10重量部的N-甲基-2-吡咯烷酮，作为质子性极性溶剂包含38重量部的二乙二醇。
<剥离速度测定>
将在玻璃基板上涂覆有光刻胶的基板，利用金刚石刀切成300mm×400mm，制作样片。
利用第一实施例的剥离液和第一比较例的剥离液，剥离上述样片的光刻胶。
在利用所述第一实施例的剥离液的情况下，测定出剥离速度为129.8μm/min，但在利用所述第一比较例的剥离液的情况下，测定处剥离速度为34.0μm/min。
<彩色滤光器的膨胀(swelling)测定>
在玻璃基板上形成彩色滤光器及黑矩阵，在所述彩色滤光器及黑矩阵上涂覆了光刻胶。利用金刚石刀，将涂覆了光刻胶的所述基板切成300mm×400mm，制作样片。
利用第一实施例的剥离液和第一比较例的剥离液，剥离上述样片的光刻胶，30分钟后测定的彩色滤光器RGB的膨胀程度。
在利用所述第一实施例的剥离液的情况下，发生了R：0.06％、G：0.79％、B：0.88％的膨胀，但在利用所述第一比较例的剥离液的情况下，发生了R：1.23％、G：1.95％、B：1.35％的膨胀。
以上，参照附图说明了本发明的实施例，但是本领域技术人员应当能够理解本发明在不改变其技术思想或必要技术特征的情况下，可以以其他具体形态实施。因此，以上说明的实施例在各方面均是例示，而不是对本发明的限定。

Claims (15)

1.一种光刻胶去除用剥离液，其中所述剥离液由非质子性极性溶剂、胺类化合物及质子性极性溶剂组成，
所述非质子性极性溶剂包括N-甲基-2-吡咯烷酮和N,N-二甲基丙酰胺，
其中所述光刻胶去除用剥离液包含：
1～90重量部的所述非质子性极性溶剂、
1～10重量部的所述胺类化合物、
1～30重量部的所述质子性极性溶剂。
2.根据权利要求1所述的光刻胶去除用剥离液，其特征在于，
所述非质子性极性溶剂还包含由二甲亚砜、N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基咪唑、γ-丁内酯、环丁砜以及四氢糠醇组成的群中选择的一种以上物质。
3.根据权利要求1所述的光刻胶去除用剥离液，其特征在于，
所述胺类化合物包含由1-(2-羟乙基)哌嗪、1-(2-氨乙基)哌嗪、1-(2-羟乙基)甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、1-甲基哌嗪以及1-氨基-4-甲基哌嗪组成的群中选择的一种以上物质。
4.根据权利要求1所述的光刻胶去除用剥离液，其特征在于，
所述质子性极性溶剂包含由乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇甲醚、三乙二醇乙醚、三乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚以及二乙二醇二甲醚组成的群中选择的一种以上物质。
5.根据权利要求1所述的光刻胶去除用剥离液，其特征在于，
所述光刻胶去除用剥离液还包含防腐蚀剂或表面亲水剂。
6.一种显示装置制造方法，包括：
在基板上形成第一电极的步骤；
在所述第一电极上形成沿第一方向延伸的牺牲层的步骤；
在所述牺牲层上沿与所述第一方向交叉的第二方向形成第二电极的步骤；
利用剥离液剥离所述牺牲层，形成隧道状空洞的步骤；
其中所述剥离液由非质子性极性溶剂、胺类化合物及质子性极性溶剂组成，并且
所述非质子性极性溶剂包括N-甲基-2-吡咯烷酮和N,N-二甲基丙酰胺，
其中所述剥离液包含：
1～90重量部的所述非质子性极性溶剂、
1～10重量部的所述胺类化合物、
1～30重量部的所述质子性极性溶剂。
7.根据权利要求6所述的显示装置制造方法，其特征在于，
所述牺牲层由光刻胶形成。
8.根据权利要求6所述的显示装置制造方法，其特征在于，
还包括在所述基板上形成薄膜晶体管的步骤。
9.根据权利要求6所述的显示装置制造方法，其特征在于，
还包括在所述基板上形成彩色滤光器的步骤。
10.根据权利要求6所述的显示装置制造方法，其特征在于，
还包括在所述基板上形成黑矩阵的步骤。
11.根据权利要求6所述的显示装置制造方法，其特征在于，
还包括在所述隧道状空洞形成图像显示层的步骤。
12.根据权利要求6所述的显示装置制造方法，其特征在于，
所述非质子性极性溶剂还包含由二甲亚砜、N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基咪唑、γ-丁内酯、环丁砜以及四氢糠醇组成的群中选择的一种以上物质。
13.根据权利要求6所述的显示装置制造方法，其特征在于，
所述胺类化合物包含由1-(2-羟乙基)哌嗪、1-(2-氨乙基)哌嗪、1-(2-羟乙基)甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、1-甲基哌嗪以及1-氨基-4-甲基哌嗪组成的群中选择的一种以上物质。
14.根据权利要求6所述的显示装置制造方法，其特征在于，
所述质子性极性溶剂包含由乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇甲醚、三乙二醇乙醚、三乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚以及二乙二醇二甲醚组成的群中选择的一种以上物质。
15.根据权利要求6所述的显示装置制造方法，其特征在于，
所述剥离液还包含防腐蚀剂或表面亲水剂。
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