CN107145044A

CN107145044A - 一种平板显示使用的显影液组合物

Info

Publication number: CN107145044A
Application number: CN201710460228.2A
Authority: CN
Inventors: 陈荣; 杨志锋; 宋振; 兰朝辉
Original assignee: Guangzhou Xilong Fine Chemical Technology Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Xilong Fine Chemical Technology Co Ltd
Priority date: 2017-06-17
Filing date: 2017-06-17
Publication date: 2017-09-08

Abstract

本发明提供一种具有低气泡，高浊点等优异性能的LCD、TP生产中使用的显影液组合物，含有非离子表面活性剂、碱性化合物、有机溶剂和水，非离子表面活性剂的结构式为：,式中，R₁、R₂、R₃分别选自‑H、苄基、苯乙基、枯基或苯乙烯基，且R₁、R₂、R₃中至多2个同时选自‑H，n=5—18，可有效降低气泡的产生及显影产生的残渣，且在温度较高时性能稳定。

Description

一种平板显示使用的显影液组合物

技术领域

本发明属于平板显示领域，特别涉及一种LCD、TP生产中使用的显影液组合物。

背景技术

光刻技术作为平板显示产业的关键技术之一，在LCD、TP生产工艺中被广泛应用。LCD、TP生产工艺中，为获得所需要的精细线路，需要通过光刻技术，将光刻胶涂布在基板上形成薄膜后经UV选择性曝光，再以碱性显影液显影，去除未曝光部分，得到所需的线路。

一般光刻胶由酚醛树脂，丙烯酸树脂、聚对羟基苯乙烯树脂等碱溶性树脂和光敏剂组成。光刻胶经紫外光照射后，改变其在碱性溶液中的溶解度，从而可用碱性显影液进行显影。常用的显影技术包括浸渍显影，摇动显影、喷淋显影、静置显影等，其中喷淋显影是目前显影工艺中的主流技术。

然而，在目前的显影工艺中，光刻胶经涂膜前烘曝光后，由于光刻胶中含有碱溶性基团，因此可用碱性显影液去除不需要的胶膜。这些碱溶性基团被显影液中和，形成水溶性聚合物盐。随着显影过程中碱溶性成分的不断溶解，显影液中水溶性聚合物盐的浓度不但增大，最后出现不溶物，出现残渣沉积。这些残渣沉积物容易附着在图形上，导致所需的线路出现残缺。

为了改善上述缺点，公开的专利文献中添加了非离子表面活性剂降低不溶物的方法，很大程度的改善了残渣沉积的现象，同时，通过添加表面活性剂增加了显影速率，提高了生产效率。如：

CN1928724A公开的光阻显影液含有碱性化合物、非离子性表面活性剂和溶剂，非离子性表面活性剂为聚氧乙烯苯基醚；

CN101359189A公开的正性光敏聚酰亚胺光刻胶用显影液，包括强碱性化合物、水溶性酰胺类化合物、非离子表面活性剂、水溶性醇或醇醚类化合物和余量的水；

CN101566804A公开的平板显示用显影液，包括季胺碱、非离子表面活性剂和去离子水，非离子表面活性剂为失水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯或失水山梨醇单油酸酸酯；

CN102540771A公开的正性光刻胶用显影液，包括碱性物质、水、表面活性剂和蛋白水解酶；

CN102722092A公开的用于光聚合型平版印刷版的显影液，由碱性化合物、缓冲体系、表面活性剂以及溶剂组成，表面活性剂为阴离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂组成的复合表面活性体系；

CN103293881A公开的显影液组成物，包括无机酸或有机酸，表面活性剂，有机溶剂，水以及添加剂；

CN103728845A公开的平板显示用显影液组合物，包括有机胺类化合物、非离子表面活性剂、有机溶剂和水；

CN106227003A公开的显影液由有机碱，非离子表面活性剂，两性表面活性剂，有机溶剂和水组成。

然而，非离子表面活性剂与碱性化合物尤其是无机碱化合物溶液混合，导致其浊点降低，出现分层现象，影响其使用性。同时，因为非离子表面活性剂的加入，在显影工艺过程，尤其是喷淋时容易产生大量泡沫，泡沫会影响显影液与光刻胶的接触，导致显影不完全，影响线路的完整性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种具有低气泡，高浊点等优异性能的LCD、TP生产中使用的显影液组合物。

本发明的显影液组合物含有非离子表面活性剂、碱性化合物、有机溶剂和水，所述非离子表面活性剂的结构式为：

式中，R₁、R₂、R₃分别选自-H、苄基、苯乙基、枯基或苯乙烯基，且R₁、R₂、R₃中至多2个同时选自-H，n=5—18。

非离子表面活性剂优选是二苄基酚聚氧乙烯醚、三苄基酚聚氧乙烯醚、二枯基苯酚聚氧乙烯醚、二苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚或三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚。

所述碱性化合物为碱金属的氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐、苯甲酸盐、硼酸盐中的至少一种，优选是碱金属的氢氧化物、碳酸盐、苯甲酸盐中的至少一种，更优选是NaOH、Na₂CO₃、苯甲酸钠中的至少一种。

所述有机溶剂为2-乙基己醇、异辛醇、异戊醇或磷酸三丁酯。

所述显影液以质量百分比计，配比为：非离子表面活性剂1—5%、碱性化合物1—15%、有机溶剂0.01—1%，余量为水。优选是：非离子表面活性剂1.5—3.5%，碱性化合物3.5—7.5%，有机溶剂0.03—0.06%，余量为水。

本发明的优点和效果：有效降低气泡的产生及显影产生的残渣，且在温度较高时性能稳定。

具体实施方式

下述实施例和对比例中的含量以重量百分比计算。

按下表所述含量的相应非离子表面活性剂、碱性化合物和有机溶剂加入到水中，常温下搅拌均匀，得到显影液E1—E6：

表中所述表活1为二苄基酚聚氧乙烯醚，表活2为三苄基酚聚氧乙烯醚，表活3为二枯基苯酚聚氧乙烯醚，表活4为二苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚，表活5为三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚。

对比例1

将1%的NaOH，1%的Na₂CO₃和1.5%的苯甲酸钠加入到96.5%的水中，在常温下搅拌均匀，得到显影液D1。

对比例2

将1.5%的辛基苯酚聚氧乙烯醚OP-10，1%的NaOH，1%的Na₂CO₃和1.5%的苯甲酸钠加入到95%的水中，在常温下搅拌均匀，得到显影液D2。

按照下述方法对显影液E1—E6和显影液D1、D2的显影性能、显影残渣、消泡性能和浊点进行评价。

在无尘常温环境下，在镀有ITO玻璃基板上涂布主要成分为碱溶性树脂的负性光刻胶，110℃预烤后经光罩UV曝光后，将它在显影液中显影120s，然后230℃后烘30min，得到图形线路。

一、显影效果

处理完毕后用200倍金相显微镜观察基板上的图形是否完整，边缘是否整齐：

○：表示图形完整；

×：表示图形不完整，或者边沿不整齐。

二、显影残渣

取100ml显影液连续进行显影，当显影1m²玻璃基板后用200倍金相显微镜观察基板上是否有残渣：

○：表示未发现残渣；

×：表示发现残渣。

三、消泡性能

参考GBT 28137-2011起泡性测试方法，取60ml样品至100ml具塞量筒中，静置至无泡；以量筒中部为中心，180°颠倒30次（每次约2s）；垂直放在试验台上，记录1分钟后泡沫体积作为其起泡性数据，外围的少量泡沫不计。每个样品测3组，取平均值。

○：泡沫高度小于10ml；

×：泡沫高度大于10ml。

四、浊点

取100ml样品至锥形瓶中，插入温度计，然后移入烧杯中水浴，缓慢加热，至溶液完全呈浑浊状（温度不超过刚浑浊时温度10℃），停止加热，使其慢慢冷却，记录浑浊消失时的温度，平行测试3次，取平均值为其浊点。

○：浊点大于45℃；

×：浊点小于45℃。

评价结果列于下表：

由表2的结果可以看出，本发明提供的显影液组合物可以有效降低气泡的产生及显影产生的残渣，且在温度较高时性能稳定，具有优异的显影效果。

Claims

1.一种平板显示使用的显影液组合物，含有非离子表面活性剂、碱性化合物、有机溶剂和水，其特征在于，所述非离子表面活性剂的结构式为：

式中，R₁、R₂、R₃分别选自-H、苄基、苯乙基、枯基或苯乙烯基，且R₁、R₂、R₃中至少2个选自苄基、苯乙基、枯基或苯乙烯基，n=5—18。

2.根据权利要求1所述显影液组合物，其特征在于，所述非离子表面活性剂为二苄基酚聚氧乙烯醚、三苄基酚聚氧乙烯醚、二枯基苯酚聚氧乙烯醚，、二苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚或者三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚。

3.根据权利要求1或2所述显影液组合物，其特征在于，所述碱性化合物为碱金属的氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐、苯甲酸盐、硼酸盐中的至少一种。

4.根据权利要求3所述显影液组合物，其特征在于，所述碱性化合物为碱金属的氢氧化物、碳酸盐、苯甲酸盐中的至少一种。

5.根据权利要求4所述显影液组合物，其特征在于，所述碱性化合物为NaOH、Na₂CO₃、苯甲酸钠中的至少一种。

6.根据权利要求1所述显影液组合物，其特征在于，所述有机溶剂为2-乙基己醇、异辛醇、异戊醇或磷酸三丁酯。

7.根据权利要求1所述显影液组合物，其特征在于，所述显影液的组分为：以质量百分比计，非离子表面活性剂1—5%、碱性化合物1—15%、有机溶剂0.01—1%，余量为水。

8.根据权利要求7所述的显影液组合物，其特征在于，所述的显影液的组分优选为：以质量百分比计，非离子表面活性剂1.5—3.5%，碱性化合物3.5—7.5%，有机溶剂0.03—0.06%，余量为水。