CN108919617A - 一种tft-lcd负性显影液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种TFT‑LCD负性显影液。该负性显影液由以下重量百分比的原料组成：无机碱3%‑5%，无机盐1%‑2%，缓蚀剂0.5%‑1%，表面活性剂5%‑10%，阻垢剂0.5‑3%，去离子水79%‑90%。其中所述无机碱是氢氧化钾，无机盐是碳酸钾，缓蚀剂是硅酸钠，表面活性剂是壬基丁基封端聚氧乙烯醚（C9H19O(C2H4O)nC4H9，n=9‑12），阻垢剂是羟基乙叉二膦酸。本发明的TFT‑LCD负性显影液的优点在于：水基体系，绿色环保；泡沫量少，适合于喷淋生产；显影干净，无残留胶杂。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子化学品，特别涉及一种TFT-LCD彩膜滤光片负性光刻胶所使用的负性显影液。
背景技术
随着智能手机、平板电脑、智能电视等3C电子产品的应用及普及，TFT-LCD（thinfilm transistor-liquid crystal display，薄膜晶体管液晶显示）平板显示技术因其显色品质好、超薄、省电等特点得以快速发展和广泛应用。在TFT-LCD型显示器中，彩膜滤光片是实现由灰阶变为彩色的关键零部件，是决定显示品质的核心环节。彩膜滤光片其结构包括玻璃基板、黑色矩阵、彩色膜层、保护层及ITO导电膜等。目前，彩膜滤光片最常见的生产方式是将颜料分散型光刻胶涂布于已处理的玻璃基板上，再经预烤、曝光、显影、光刻胶剥离等工序形成红、绿、蓝三色图形模块。其中的显影工序，通常会根据曝光区和未曝光区光刻胶溶解性的差异，相对应地选用正性显影液或负性显影液来选择性的保留所需要的像素图形。目前在TFT-LCD行业中，更广泛采用是通过负性显影液来溶解未固化的光刻胶，保留已紫外固化光刻胶像素单元块的显影方式。
已公开的相关专利包括：中国专利申请号201210461049.8一种负性光刻胶显影液及应用，公开了一种负性光刻胶显影液，其组分包括四甲基氢氧化铵、醇醚羧酸盐、醇醚磺酸盐、酚醚硫酸酯及醇醚磷酸盐等阴离子表面活性剂。中国专利申请号201510619619.5一种新型有机负胶显影液，报道了一种有机溶剂型显影液，其组分包括环戊酮、石油醚、氢呋喃环氧乙烷等。中国专利申请号201510618717.7一种表面活性剂及用于彩色滤光片负性光刻胶的显影液，公开了一种表面活性剂聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段式聚醚的合成及其在负性光刻胶显影液中的应用。中国专利申请号200510098603.0一种光阻显影液，公开一种以聚氧乙烯苯基醚为活性成分的光阻显影液。
TFT-LCD行业中，负性显影液现有技术方案及特点：四甲基氢氧化铵（TMAH）型显影液，该体系以高浓度四甲基氢氧化铵为主体系，它使用过程中释放出三甲胺等不利于环境保护及操作人员健康的有毒气体。有机溶剂型显影液，如石油醚、四氢呋喃、二甲苯等，该类体系存在易燃隐患且易挥发溶剂不符合绿色生产及环保要求。无机碱复配特定表面活性剂型的水基显影液，该体系资源消耗小，绿色环保，代表了行业的发展方向，其技术难点是筛选出溶胶性好且不攻击已固化的光刻胶的耐碱型低泡表面活性剂。
发明内容
本发明提供了一种水基型TFT-LCD光刻胶负性显影液，该负性显影液由以下重量百分比的原料组成：无机碱3%-5%，无机盐1%-2%，缓蚀剂0.5%-1%，表面活性剂5%-10%，阻垢剂0.5-3%，去离子水79%-90%。
所述的无机碱是氢氧化钾。
所述的无机盐是碳酸钾。
所述的缓蚀剂是硅酸钠。
所述的表面活性剂是壬基丁基封端聚氧乙烯醚（C9H19O(C2H4O)nC4H9，n=9-12）。
所述的阻垢剂是羟基乙叉二膦酸。
本发明所公开的TFT-LCD负性显影液体系中，由于低浓度的氢氧化钾水溶液替代了高浓度有机碱或有机溶剂，其优点为绿色节能，符合环保要求；由于阻垢剂羟基乙叉二膦酸，对钾、钠、钙、镁等离子有很好的络合能力，解决了传统的无机碱型显影液由于金属离子残留于彩膜基板而导致线路短路等风险；由于表面活性剂壬基丁基封端聚氧乙烯醚（C9H19O(C2H4O)nC4H9，n=9-12）水溶性好、湿润性强，对未曝光的光刻胶具有极好的溶解性，同时不损伤已固化的光刻胶素单元块，其更特别之处在于，端基砌块十二烷基及丁基的引入，使得该表面活性剂具有很好的亲油性及抑泡性，这巧妙地解决了传聚氧乙烯醚及聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段醚等表面活性剂由于泡沫丰富所引起的显影不均匀的隐患。
本发明的TFT-LCD负性显影液的优点在于：水基体系，绿色环保；泡沫量少，适合于喷淋生产；显影干净，无胶杂残留。
附图说明。
附图1为本发明所述平板电脑TFT-LCD彩膜滤光片的生产流程。
根据本专利所述而进行的各实施例的原料配比、显影效果及泡沫高度见表1。
本专利所述各实施例的显影效果及泡沫高度的测试实验的相关说明。
显影效果的取得是在100倍光学显影镜下目测。
泡沫高度（发泡力的测定）按照《GB/T 7462-1994 表面活性剂发泡力的测定改进Ross-Miles法》进行测定。
具体实施方式
本发明涉及的TFT-LCD负性显影液其组成包括：无机碱3%-5%，无机盐1%-2%，缓蚀剂0.5%-1%，表面活性剂5%-10%，阻垢剂0.5-3%，去离子水79%-90%。其中，所述无机碱是氢氧化钾；无机盐是碳酸钾；缓蚀剂是硅酸钠；表面活性剂是壬基丁基封端聚氧乙烯醚（C9H19O(C2H4O)nC4H9，n=9-12），阻垢剂是羟基乙叉二膦酸。
本专利所述所有的实施例的负性显影液其生产流程按以下步骤进行
步骤1：在生产槽中加入去50%总量体积的离子水，依次称取无机碱、无机盐、缓蚀剂，开启搅拌溶解均匀，冷却至室温；
步骤2：称取阻垢缓蚀剂羟基乙叉二膦酸，放入生产槽中，充分搅拌成清液；
步骤3：称取表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯丁基醚，再加入去离子水定溶，充分搅拌成溶液。
本专利所述的显影基材为合作客户公司生产的平板电脑TFT-LCD彩膜滤光片，该TFT-LCD彩膜滤光片的生产流程见附图1。所有实验用的彩膜滤光片在显影前都经过检查，均为合格产品。显影效果的取得通过100倍光学显微镜观测。
本专利所述的泡沫高度，目的是为评价本专利所述的负性显影液的消泡性能，泡沫越低，表明其消泡性能越好。泡沫高度实验数据的取得参照《GB/T 7462-1994 表面活性剂发泡力的测定改进Ross-Miles法》进行测定。
表1各实施例的原料配比、显影效果及泡沫高度。
。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，可就本发明做出各种更改和变化，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种TFT-LCD负性显影液，由以下重量百分比的原料组成：
无机碱3%-5%；
无机盐1%-2%；
缓蚀剂0.5%-1%；
表面活性剂5%-10%；
阻垢剂0.5-2%；
去离子水80%-90%。
2.根据权利要求1所述的负性光刻胶显影液，其特征在于，所述无机碱为氢氧化钾。
3.根据权利要求1所述的负性光刻胶显影液，其特征在于，所述无机盐是碳酸钾。
4.根据权利要求1所述的负性光刻胶显影液，其特征在于，所述缓蚀剂是硅酸钠。
5.根据权利要求1所述的负性光刻胶显影液，其特征在于，所述表面活性剂是壬基丁基封端聚氧乙烯醚（C9H19O(C2H4O)nC4H9，n=9-12）。
6.根据权利要求1所述的负性光刻胶显影液，其特征在于，所述阻垢剂是羟基乙叉二膦酸。
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