CN118226670A - 一种双面ito的lcd产品制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及技术领域,尤其涉及一种双面ITO的LCD产品制作工艺。包括如下工艺流程:S1)选择双面ITO基板玻璃;并依次进行第一次清洗、背面涂光刻胶、曝光、显影、冲洗、正面涂光刻胶、坚膜、蚀刻、去胶、背面沉积保护层、第二次清洗、正面涂光刻胶、曝光、显影、坚膜、正面蚀刻、去胶后进入LCD正常生产流程。本发明在背面与正面的蚀刻工序中,分别采用光刻胶层和自组装单分子层(SAM)作为ITO的覆盖保护,有效解决了双面ITO图案生产工序中的蚀刻液腐蚀问题,保证了基板玻璃双面ITO图案的完整性和精确性。
Description
技术领域
本发明涉及技术领域,尤其涉及一种双面ITO的LCD产品制作工艺。
背景技术
目前市场上的LCD显示屏主要采用单面ITO(氧化铟锡)制作。使用双面ITO图案的LCD屏可以提供多种优势,如增强抗电磁信号干扰能力、消除ITO底影以及提升LCD屏的触摸交互灵敏度。但现有工艺仍无法稳定、批量、大规模生产出双面ITO图案的LCD屏。
该领域的主要技术挑战在于:在基板玻璃的一面完成ITO图案后,在基板玻璃另一面进行刻蚀工艺时,由于已完成ITO图案的基板玻璃面属于基板玻璃和ITO薄膜间隔显露在表面,即使涂覆一层光刻胶层作为覆盖保护,但由于光刻胶与大部分LCD制作选用的基板玻璃的附着力、粘黏力不足,无法有效覆盖保护整面,甚至导致光刻胶层脱落。进而,刻蚀液的腐蚀作用会导致已完成的一面ITO图案也被腐蚀、缺失。为了解决这个问题,需要一种新的生产制作工艺。
发明内容
要解决的技术问题是:为了克服光刻胶与大部分LCD制作选用的基板玻璃的附着力、粘黏力不足,无法有效覆盖保护整面,导致已完成的一面ITO图案也被腐蚀、缺失的缺点,提供一种双面ITO的LCD产品制作工艺。
技术方案:一种双面ITO的LCD产品制作工艺,包括如下工艺流程:
S1)选择双面ITO基板玻璃,双面ITO基板玻璃是通过物理或化学的方法,在基板玻璃的两面均沉积一层铟锡氧化物(ITO)材料的薄膜;根据不同的电子设备使用要求选择适当电阻率、透光率和尺寸规格的双面ITO基板玻璃。
S2)第一次清洗:在无尘室环境下,使用去离子水和专用清洗剂对玻璃基板进行清洗;确保基板表面无尘埃、油污或其他杂质。
S3)背面涂光刻胶:将基板玻璃放置在旋涂机上,背面朝上并均匀涂覆一层光刻胶。
使用预热装置对涂覆后的基板进行软烘,以去除溶剂并增强光刻胶的附着力。
优选地,所述背面为基板玻璃的背光面,其不直接产生显示、触控等人机交互服务的一面。
S4)曝光:将预热后的基板玻璃移至曝光机,使用预制图案的掩模板(mask)和紫外光源对基板玻璃表面的光刻胶进行精确曝光。
S5)显影:使用显影液处理基曝光后的基板玻璃表面,曝光区域的光刻胶层会被显影剂溶解掉,留下未曝光区域的光刻胶层,形成所需图案。
优选地,所述步骤S5)显影的处理方式为浸没式或搅拌式,显影工序处理时间根据光刻胶类型、胶厚、曝光波长、烘烤温度和显影的工序作适当选择。
S6)冲洗:显影完成后应立即使用去离子水将基板玻璃冲洗干净,以避免残余的显影液继续腐蚀光刻胶。
S7)正面涂光刻胶:参照步骤S3,在基板玻璃的正面涂覆光刻胶并进行预热。
S8)坚膜:将涂有光刻胶的基板玻璃进行坚膜处理,通过加温烘烤使光刻胶膜更加牢固的粘附在基板玻璃表面,增强光刻胶的稳定性。
优选地,所述烘烤的温度控制在200~250℃,避免高温造成光刻胶结构变形、融化等不良影响。
S9)背面蚀刻:将基板玻璃放入蚀刻液中,基板玻璃背面未被光刻胶保护的ITO区域被蚀刻掉,从而形成基板玻璃背面所需的ITO图案。
背面蚀刻过程中,基板玻璃正面的ITO被光刻胶覆盖保护,能够防止蚀刻液侵蚀。
S10)去胶:使用去胶液将基板玻璃两面的光刻胶作彻底清除;再使用去离子水将基板玻璃清洗干净并干燥备用。
S11)背面沉积SAM保护层:通过特定工艺将SAM材料均匀地沉积在基板玻璃背面ITO图案的表面,形成一层致密的SAM保护层。
优选地,所述特定工艺可以是气相沉积法或溶液浸泡法;所述SAM的材料可以选择烷基硫醇、烷基膦酸酯或氟代烷基组成的SAM。
S12)第二次清洗:重复步骤S2。
S13)正面涂光刻胶:参照步骤S3,在基板玻璃的正面涂覆光刻胶并进行预热。
S13):依次重复步骤S4)曝光、S5)显影、S6)冲洗、S8)坚膜。
S14)正面蚀刻:将基板玻璃放入蚀刻液中,基板玻璃正面未被光刻胶保护的ITO区域被蚀刻掉,从而形成基板玻璃正面所需的ITO图案。
正面蚀刻过程中,基板玻璃背面的ITO图案被SAM保护层覆盖,能够防止蚀刻液侵蚀。
S15):重复步骤S10)去胶,初步完成LCD产品制作工艺中双面ITO图案的基板玻璃,再依照LCD正常生产流程进入下一步骤。
有益效果:1、在背面与正面的蚀刻工序中,分别采用光刻胶层和自组装单分子层(SAM)作为ITO的覆盖保护,有效解决了双面ITO图案生产工序中的蚀刻液腐蚀问题,保证了基板玻璃双面ITO图案的完整性和精确性。
2、SAM保护层的使用增强了ITO图案的耐蚀性,同时也提高了LCD产品的稳定性和使用寿命;同时SAM保护层是沉积在基板玻璃的背光面,不直接产生显示、触控等人机交互服务,因此无需进行额外的清理步骤。
3、本发明在最小变动现有工艺的基础上,优化并改进了工艺流程,提高了生产效率和降低了成本;本发明的工艺流程在LCD产品制作领域以及工艺路线设计上具有重要的应用普及价值。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2为本发明的步骤S6)正面涂光刻胶前后的ITO基板玻璃结构图。
图3为本发明的步骤S11)背面沉积SAM保护层和步骤S15)初步完成LCD产品制作工艺中双面ITO图案的基板玻璃结构图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
如图1-3所示,一种双面ITO的LCD产品制作工艺,包括如下工艺流程:
S1)选择双面ITO基板玻璃,双面ITO基板玻璃是通过物理或化学的方法,在基板玻璃的两面均沉积一层铟锡氧化物(ITO)材料的薄膜;根据不同的电子设备使用要求选择适当电阻率、透光率和尺寸规格的双面ITO基板玻璃。
S2)第一次清洗:在无尘室环境下,使用去离子水和专用清洗剂对玻璃基板进行清洗;确保基板表面无尘埃、油污或其他杂质。
S3)背面涂光刻胶:将基板玻璃放置在旋涂机上,背面朝上并均匀涂覆一层光刻胶。
使用预热装置对涂覆后的基板进行软烘,以去除溶剂并增强光刻胶的附着力。
所述背面为基板玻璃的背光面,其不直接产生显示、触控等人机交互服务的一面。
S4)曝光:将预热后的基板玻璃移至曝光机,使用预制图案的掩模板(mask)和紫外光源对基板玻璃表面的光刻胶进行精确曝光。
S5)显影:使用显影液处理基曝光后的基板玻璃表面,曝光区域的光刻胶层会被显影剂溶解掉,留下未曝光区域的光刻胶层,形成所需图案。
作为本实施的优选方案,常见的显影方式有:浸没式和搅拌式。最佳显影的时间取决于光刻胶类型、胶厚、曝光波长、烘烤温度和显影的工序,对膜厚小于2um显影时间不大于2min,例如对于浸没或搅动显影的时间范围在20-60s,不要超过120s。膜厚超过10um的胶层需要2-10min,膜厚达到100um的胶厚,显影时间超过60min。
S6)冲洗:显影完成后应立即使用去离子水将基板玻璃冲洗干净,以避免残余的显影液继续腐蚀光刻胶。
S7)正面涂光刻胶:参照步骤S3,在基板玻璃的正面涂覆光刻胶并进行预热。
S8)坚膜:将涂有光刻胶的基板玻璃进行坚膜处理,通过加温烘烤使光刻胶膜更加牢固的粘附在基板玻璃表面,增强光刻胶的稳定性。
烘烤温度控制在200~250℃,避免高温造成光刻胶结构变形、融化等不良影响。
S9)背面蚀刻:将基板玻璃放入蚀刻液中,基板玻璃背面未被光刻胶保护的ITO区域被蚀刻掉,从而形成基板玻璃背面所需的ITO图案。
背面蚀刻过程中,基板玻璃正面的ITO被光刻胶覆盖保护,能够防止蚀刻液侵蚀。
值得注意的是,此时基板玻璃正面的ITO薄膜是完全覆盖在基板玻璃表面,ITO薄膜表面能够与光刻胶有很强的附着力和粘黏力。故能作为保护层防止蚀刻液的侵蚀。
S10)去胶:使用去胶液将基板玻璃两面的光刻胶作彻底清除;再使用去离子水将基板玻璃清洗干净并干燥备用。
S11)背面沉积SAM保护层:通过特定工艺将SAM材料均匀地沉积在基板玻璃背面ITO图案的表面,形成一层致密的SAM保护层。
自组装单分子层(SAM):SAM是一种由有机分子组成的膜层,可以通过化学键合的方式牢固地附着在ITO表面。SAM可以选择性地与ITO表面发生反应,形成一层致密的SAM保护层,同时不会影响ITO的导电性和透明性。
作为本实施的优选方案,选择合适的SAM材料和工艺取决于具体的蚀刻液和应用需求,所述SAM的材料可以选择烷基硫醇、烷基膦酸酯或氟代烷基组成的SAM。
这是因为烷基硫醇或烷基膦酸酯的头部基团(硫醇(-SH)、膦酸酯(-PO(OR)2)可以与ITO表面发生化学反应,形成的化学键非常强;并且其尾部基团(烷基链)本身对这些蚀刻液具有很强的抵抗性。包括氢氟酸(HF)和盐酸(HCl)成分的蚀刻液,具有良好的耐蚀性。
氟代烷基:氟代烷基SAM具有极高的耐化学腐蚀性,几乎可以抵抗所有已知的化学物质,包括强酸和强碱;但对氢氟酸(HF)成分的蚀刻液的耐蚀性显著降低。
作为本实施的优选方案,所述特定工艺可以是气相沉积法或溶液浸泡法。
SAM保护层的制备工艺通常采用气相沉积法或溶液浸泡法。气相沉积法可以将SAM材料均匀地沉积在 ITO 表面,形成一层厚度可控的保护膜。气相沉积法可以制备高质量、厚度均匀的 SAM保护层但需要特殊的设备和技术。溶液浸泡法相对简单,但制备的SAM保护层质量可能不如气相沉积法。
S12)第二次清洗:重复步骤S2。
S13)正面涂光刻胶:参照步骤S3,在基板玻璃的正面涂覆光刻胶并进行预热。
S13):依次重复步骤S4)曝光、S5)显影、S6)冲洗、S8)坚膜。
S14)正面蚀刻:将基板玻璃放入蚀刻液中,基板玻璃正面未被光刻胶保护的ITO区域被蚀刻掉,从而形成基板玻璃正面所需的ITO图案。
正面蚀刻过程中,基板玻璃背面的ITO图案被SAM保护层覆盖,能够防止蚀刻液侵蚀。
值得注意的是,本发明为了解决在目前背景技术中存在的问题;因而,在正面(第二次)蚀刻过程中,使用了不同于背面蚀刻过程中采用光刻胶层作为覆盖保护;而是采用SAM保护层。(例如由烷基硫醇或烷基膦酸酯组成的SAM,对许多常见的蚀刻液,例如氢氟酸(HF)和盐酸(HCl),具有良好的抵抗性。)
该方案的优点:基板玻璃背面的ITO图案表面可以SAM形成化学键,确保完全覆盖ITO图案的各个面(顶面和侧面),不会留下任何缝隙使刻蚀液渗透。
SAM保护层的使用增强了ITO图案的耐蚀性,同时也提高了LCD产品的稳定性和使用寿命。
沉积后SAM保护层会与ITO图案表面牢固地结合在一起。SAM保护层非常薄,通常只有几纳米厚,不会对ITO图案的电路运行造成干扰和阻碍。同时SAM保护层是沉积在基板玻璃的背光面,不直接产生显示、触控等人机交互服务,因此无需进行额外的清理步骤。
S15):重复步骤S10)去胶,初步完成LCD产品制作工艺中双面ITO图案的基板玻璃,再依照原LCD正常生产流程进入下一步骤。下一步骤即PI前清洗、PI印刷等后续流程。
本发明在完成LCD产品制作工艺中双面ITO图案的基板玻璃,在最小变动现有工艺的基础上,优化并改进了工艺流程,提高了生产效率和降低了成本;本发明的工艺流程在LCD产品制作领域以及工艺路线设计上具有重要的应用普及意义。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的,熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下,对上述实施例做出种种修改或变化,因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限,而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
Claims (6)
1.一种双面ITO的LCD产品制作工艺,其特征在于,包括如下工艺流程:
S1)选择双面ITO基板玻璃:根据不同的电子设备使用要求选择适当电阻率、透光率和尺寸规格的双面ITO基板玻璃;
S2)第一次清洗:在无尘室环境下,使用去离子水和专用清洗剂对玻璃基板进行清洗;确保基板表面无尘埃、油污或其他杂质;
S3)背面涂光刻胶:将基板玻璃放置在旋涂机上,背面朝上并均匀涂覆一层光刻胶;并使用预热装置对涂覆后的基板进行软烘,以去除溶剂并增强光刻胶的附着力;
S4)曝光:将预热后的基板玻璃移至曝光机,使用预制图案的掩模板(mask)和紫外光源对基板玻璃表面的光刻胶进行精确曝光;
S5)显影:使用显影液处理基曝光后的基板玻璃表面,曝光区域的光刻胶层会被显影剂溶解掉,留下未曝光区域的光刻胶层,形成所需图案;
S6)冲洗:显影完成后应立即使用去离子水将基板玻璃冲洗干净,以避免残余的显影液继续腐蚀光刻胶;
S7)正面涂光刻胶:参照步骤S3,在基板玻璃的正面涂覆光刻胶并进行预热;
S8)坚膜:将涂有光刻胶的基板玻璃进行坚膜处理,通过加温烘烤使光刻胶膜更加牢固的粘附在基板玻璃表面,增强光刻胶的稳定性;
S9)背面蚀刻:将基板玻璃放入蚀刻液中,基板玻璃背面未被光刻胶保护的ITO区域被蚀刻掉,从而形成基板玻璃背面所需的ITO图案;
背面蚀刻过程中,基板玻璃正面的ITO被光刻胶覆盖保护,能够防止蚀刻液侵蚀;
S10)去胶:使用去胶液将基板玻璃两面的光刻胶作彻底清除;再使用去离子水将基板玻璃清洗干净并干燥备用;
S11)背面沉积SAM保护层:通过特定工艺将SAM材料均匀地沉积在基板玻璃背面ITO图案的表面,形成一层致密的SAM保护层;
S12)第二次清洗:重复步骤S2;
S13)正面涂光刻胶:参照步骤S3,在基板玻璃的正面涂覆光刻胶并进行预热;
S13):依次重复步骤S4)曝光、S5)显影、S6)冲洗、S8)坚膜;
S14)正面蚀刻:将基板玻璃放入蚀刻液中,基板玻璃正面未被光刻胶保护的ITO区域被蚀刻掉,从而形成基板玻璃正面所需的ITO图案;
正面蚀刻过程中,基板玻璃背面的ITO图案被SAM保护层覆盖,能够防止蚀刻液侵蚀;
S15):重复步骤S10)去胶,初步完成LCD产品制作工艺中双面ITO图案的基板玻璃,再依照LCD正常生产流程进入下一步骤。
2.根据权利要求1所述的一种双面ITO的LCD产品制作工艺,其特征在于,所述背面为基板玻璃的背光面,其不直接产生显示、触控等人机交互服务的一面。
3.根据权利要求1所述的一种双面ITO的LCD产品制作工艺,其特征在于,所述步骤S5)显影的处理方式为浸没式或搅拌式,显影处理时间根据光刻胶类型、胶厚、曝光波长、烘烤温度和显影的工序作适当选择。
4.根据权利要求1所述的一种双面ITO的LCD产品制作工艺,其特征在于,所述烘烤的温度控制在200~250℃。
5.根据权利要求1所述的一种双面ITO的LCD产品制作工艺,其特征在于,所述步骤S11)中特定工艺是气相沉积法或溶液浸泡法。
6.根据权利要求1所述的一种双面ITO的LCD产品制作工艺,其特征在于,所述步骤S11)中SAM材料为烷基硫醇、烷基膦酸酯或氟代烷基组成的SAM。
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Legal Events
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination |