CN104898381A - 一种显影装置及显影方法、曝光装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显影装置，包括箱体和显影液，所述显影液盛放在所述箱体内，其特征在于，所述箱体包括内壁，所述内壁上设置有缓冲膜，所述缓冲膜能够调节所述显影液的浓度。该缓冲膜解决显影系统中光刻胶浓度不稳定对显影液显影能力的影响；并且能够减少显影液的使用量，节约成本。

Description

一种显影装置及显影方法、曝光装置

技术领域

本发明涉及平板显示技术，特别涉及一种显影装置，及其显影方法，以及包括该显影装置的曝光装置。

背景技术

显示面板目前被广泛的应用于手机、掌上电脑(Personal Digital Assistant,PDA)等便携式电子产品中，例如：薄膜晶体管液晶显示器(Thin FilmTransistor-Liquid Crystal Display,TFT-LCD)、有机发光二级管显示器(OrganicLight Emitting Diode,OLED)、低温多晶硅(Low Temperature Poly-silicon,LTPS)显示器以及等离子体显示器(Plasma Display Panel,PDP)等。在显示面板上制备电路等图形时，需要采用曝光装置对显示面板的基板上涂布的材料进行曝光、显影等处理。而在显影过程中，基板上会涂布有光刻胶，当基板浸泡在显影液中时，基板上的光刻胶会有一部分被溶解在显影液中，光刻胶的存在相当于显影过程的催化剂，光刻胶的溶解不影响显影液中显影成分的浓度，但会与显影液中的有效显影成分共同作用使得基板上光刻胶更易于溶解，提高显影能力，光刻胶的存在会有两方面影响：(1)光刻胶的浓度在达到一定范围之前，浓度越高越好，这样的好处是提高显影能力，缩短基板显影时间，节省显影液的用量；(2)光刻胶的浓度也不是越高越好，光刻胶浓度越高显影能力越不稳定，容易造成产品不合格。所以，显影液浓度保持在一个稳定的范围内比较好。

目前，显影系统的调节方法为，当显影液中光刻胶的浓度过低时，作货之前要先跑带光刻胶的试验基板，使得基板上的光刻胶溶解一部分到显影液中，提升光刻胶的浓度；当显影液中光刻胶的浓度过高时，显影能力过强，排掉一部分旧显影液，充入新的显影液，使得曝光装置中显影液被稀释，光刻胶的浓度下降，而显影系统中有效显影成分浓度不发生变化，调节显影能力。但是在这种控制系统中光刻胶的浓度波动频繁，需要不断的排走旧显影液并补充新的显影液，缺点是影响生产效率，并且浪费显影液，增加生产成本。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种显影装置，包括箱体和显影液，所述显影液盛放在所述箱体内，其特征在于，所述箱体包括内壁，所述内壁上设置有缓冲膜，所述显影液包括光刻胶，所述缓冲膜能够调节所述显影液中光刻胶的浓度。

本发明实施例还提供一种显影方法，应用于如上所述的显影装置，其特征在于，

将所述缓冲膜浸泡在光刻胶浓度为0.1％g/L的第一显影液中，将浸泡后的所述缓冲膜贴附在所述内壁上；

在贴附有所述缓冲膜的所述箱体内加入一定量的所述显影液；

将待显影样品放入所述箱体内的所述显影液中进行显影。

本发明实施例还提供一种曝光装置，包括如上所述的显影装置。

本发明实施例提供的显影装置及显影方法和曝光装置具有以下有益效果：

1.解决显影系统中光刻胶浓度不稳定对显影液显影能力的影响；

2.缓冲膜能够调节显影液的浓度，使得显影液中光刻胶的浓度维持在一定的范围，以避免显影液中光刻胶浓度过高或者过低，而需要加入新的显影液，从而可以减少显影液的使用量，节约成本；并且缓冲膜中的壳聚糖能起到抑制细菌作用，提高待显影样品的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的显影装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种显影方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种显影装置，如图1所示，包括箱体1和显影液(图中未示出)，所述显影液盛放在所述箱体1内，所述箱体1包括内壁2，所述内壁2上设置有缓冲膜3，所述显影液包括光刻胶，所述缓冲膜能够调节所述显影液中光刻胶的浓度。

显影液的成分主要是碱类溶液，例如氢氧化钠以及四甲基氢氧化铵的水溶液，本发明实施例中使用的显影液为0.4mol/L的四甲基氢氧化铵溶液，酸碱度PH值为9-10；显影装置中盛放的显影液包括光刻胶，该显影液中光刻胶的浓度为0.05％g/L-0.15％g/L；缓冲膜中光刻胶的浓度为0.1％g/L。光刻胶的主要成分是酚醛树脂以及感光剂。缓冲膜是复合材料，至少包括氧化石墨烯与壳聚糖。缓冲膜要在光刻胶浓度为0.1％g/L的第一显影液中浸泡后，通过粘结胶贴附在所述内壁上。可以在浸泡后的缓冲膜上涂附粘结胶，缓冲膜通过粘结胶贴附在箱体的内壁上；或者在缓冲膜贴附在箱体的内壁上之前，在箱体的内壁上涂附粘结胶，缓冲膜通过粘结胶贴附在内壁上。粘结胶可以为环氧树脂型胶黏剂、有机硅树脂胶黏剂、氯丁橡胶、丁苯橡胶类胶黏剂等。如图1所示，内壁包括四个表面，其中，至少一个表面贴附有缓冲膜3。需要说明的是，本发明实施例仅以内壁包括四个表面举例说明，但不局限于四个表面，可以根据显影装置的具体需求任意设置，在此不做限定。该缓冲膜解决显影系统中光刻胶浓度不稳定对显影液显影能力的影响；并且能够减少显影液的使用量，节约成本。

本发明实施例还提供一种显影方法，应用于如上所述的显影装置，如图2所示，具体步骤包括：

将缓冲膜浸泡在光刻胶浓度为0.1％g/L的第一显影液中，将浸泡后的缓冲膜贴附在箱体的内壁上；

在贴附有缓冲膜的箱体内加入一定量的显影液；

将待显影样品放入箱体内的显影液中进行显影。

将缓冲膜贴附在箱体的内壁上之前，还包括，在浸泡后的缓冲膜上涂附粘结胶，缓冲膜通过粘结胶贴附在箱体的内壁上。

以上仅为本发明的一种实施方式，本发明的实施方式还可以为，将缓冲膜贴附在箱体的内壁上之前，还包括，在箱体的内壁上涂附粘结胶，缓冲膜通过粘结胶贴附在箱体的内壁上。

具体的，待显影样品包括第一基板，该待显影样品在放入显影液中之前包括如下步骤：在第一基板上依次叠加涂布导电材质和光阻，采用特定的光罩对依次涂布导电材质和光阻后的基板的特定区域照射紫外线，即对依次叠加涂布导电材质和光阻后的基板进行曝光过程；然后将曝光后的待显影基板放入显影液中进行显影，所述特定的光罩为根据光阻的特性在光罩的特定位置进行开口，若光阻为负性光阻，即特定开口区域内的被紫外光照射的光阻将不会被显影洗掉；若光阻为正性光阻，即特定开口区域内的被紫外线照射的光阻将会被显影洗掉。所述光阻即为光刻胶。显影液中会因为基板的显影过程而残留一部分被溶解光刻胶，而光刻胶的存在相当于显影过程的催化剂，即根据相似相容原理，使得基板上光刻胶更容易脱落下来，而光刻胶的溶解不影响显影液中显影成分的浓度，但会与显影液中的有效显影成分共同作用使得基板上光刻胶更易于溶解，提高显影能力。

缓冲膜在光刻胶浓度为0.1％g/L的第一显影液中浸泡的时间大于等于8h。缓冲膜是复合材料，至少包括氧化石墨烯与壳聚糖。优选地，显影装置中盛放的显影液包括光刻胶，该光刻胶的浓度为0.05％g/L-0.15％g/L；缓冲膜中光刻胶的浓度为0.1％g/L。

在本发明实施例中采用鳞片状石墨，分子尺寸120μm，用该石墨制备氧化石墨烯的步骤如下：

1.在1000mL的烧杯中加入120mL浓硫酸，冰浴，并置于恒温磁力搅拌器上搅拌，取5.0g鳞片状石墨，2.5gNaNO3加入到浓硫酸中；

2.在持续剧烈搅拌条件下，加入15.0g的KMnO4。控制加入的速度，使溶液温度保持在10℃以下；冰浴中保持0℃左右，持续低温搅拌4h；移去冰浴，升温至35±3℃，保温30min；

3.保温后，用滴定管连续滴加120mL蒸馏水，温度会自动升高至约98℃，保持反应液的温度控制在100℃以内15min；停止加热，加入350mL蒸馏水和50mL30％的H2O2；

4.用0.45μm孔径的微孔滤膜抽滤，以5％的HCl洗涤；

5.置于真空干燥箱中，60℃，干燥24h。粉末分散于蒸馏水中，超声即得氧化石墨烯。

采用壳聚糖(CS)和制备的氧化石墨烯(GO)来制备氧化石墨烯/壳聚糖薄膜的具体步骤如下：

1.量取4.85ml浓度99％的乙酸倒入500mL的容量瓶中，加蒸馏水稀释至刻度，配成1％的乙酸溶液。

2.称取0.1937g GO于平底烧瓶中，加入182.2mLHAc(1％)，超声分散1h使之剥离。

3.称取3.6802gCS，倒入GO的分散溶液中，机械搅拌5h。

4.将上述分散均匀的溶液静置于超声波清洗器中，60℃条件下超声去泡2h，之后取出静置30min.

5.将内径为9.4cm的钢圈放于30cm×30cm的洁净玻璃板上，在钢圈和下层玻璃板相接箱中，调整至玻璃板水平。

6.用玻璃棒引流静置后的溶液，倒在钢圈内，盖上玻璃板，静置一晚上，约11h。之后用玻璃片等将上层玻璃片垫起约9mm，升温至60℃，放置约10h。

本发明实施例还提供一种曝光装置，包括如上所述的显影装置。

本发明实施例提供的显影装置及显影方法和曝光装置具有以下有益效果：

1.解决显影系统中光刻胶浓度不稳定对显影液显影能力的影响；

2.缓冲膜能够调节显影液的浓度，使得显影液中光刻胶的浓度维持在一定的范围，以避免显影液中光刻胶浓度过高或者过低，而需要加入新的显影液，从而可以减少显影液的使用量，节约成本；并且缓冲膜中的壳聚糖能起到抑制细菌作用，提高待显影样品的质量。

以上对本发明实施例所提供的显影装置及显影方法和曝光装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (12)

1.一种显影装置，包括箱体和显影液，所述显影液盛放在所述箱体内，其特征在于，所述箱体包括内壁，所述内壁上设置有缓冲膜，所述显影液包括光刻胶，所述缓冲膜能够调节所述显影液中光刻胶的浓度。

2.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述缓冲膜是复合材料，至少包括氧化石墨烯与壳聚糖。

3.根据权利要求2所述的显影装置，其特征在于，所述缓冲膜通过粘结胶贴附在所述内壁上。

4.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述光刻胶在所述显影液中的浓度为0.05％g/L-0.15％g/L；所述缓冲膜中光刻胶的浓度为0.1％g/L。

5.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述内壁包括四个表面，其中，至少一个所述表面设置有所述缓冲膜。

6.一种显影方法，应用于权利要求1所述的显影装置，其特征在于，将所述缓冲膜浸泡在光刻胶浓度为0.1％g/L的第一显影液中，将浸泡后的所述缓冲膜贴附在所述内壁上；

在贴附有所述缓冲膜的所述箱体内加入一定量的所述显影液；

将待显影样品放入所述箱体内的所述显影液中进行显影。

7.据权利要求6所述的显影方法，其特征在于，将所述缓冲膜贴附在所述内壁上之前，还包括，在浸泡后的所述缓冲膜上涂附粘结胶，所述缓冲膜通过所述粘结胶贴附在所述内壁上。

8.据权利要求6所述的显影方法，其特征在于，将所述缓冲膜贴附在所述内壁上之前，还包括，在所述内壁上涂附粘结胶，所述缓冲膜通过所述粘结胶贴附在所述内壁上。

9.根据权利要求6所述的显影方法，其特征在于，所述缓冲膜在所述第一显影液中浸泡的时间大于或等于8小时。

10.根据权利要求6所述的显影方法，其特征在于，所述缓冲膜是复合材料，至少包括氧化石墨烯与壳聚糖。

11.根据权利要求6所述的显影方法，其特征在于，所述光刻胶在所述显影液中的浓度为0.05％g/L-0.15％g/L；所述缓冲膜中光刻胶的浓度为0.1％g/L。

12.一种曝光装置，包括如权利要求1所述的显影装置。