CN1928717A - 光刻胶液制备方法及使用该光刻胶液的光刻胶膜 - Google Patents
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Abstract
提供一种光刻胶液制备方法,该方法既可降低光刻胶液输送成本,又可避免使用按原样直接连接至现有LCD面板生产线的高价小型专用容器,并由此可以在总体上减少光刻胶液的供给成本。在该光刻胶液制备方法中,测定调合罐内液体的浓度或粘度中的至少一种,基于该测定结果通过调节原料液和溶剂的注入量而进行稀释控制,同时将通过稀释控制而得到的产品用光刻胶液在缓冲槽中贮存一定时间使其稳定化。
Description
技术领域
本发明涉及光刻胶液制备方法以及使用该光刻胶液的光刻胶膜。更具体地,涉及由高浓度的原料液得到规定浓度的产品用光刻胶液的光刻胶液制备方法以及使用所得光刻胶液的光刻胶膜。
背景技术
在彩色电视机、个人电脑、弹球盘游戏台等液晶显示器面板(以下,称为LCD面板)中,由薄膜晶体管(以下,称为TFT)液晶方式形成的TFT液晶显示器正成为主流。该TFT液晶显示器应用了称为有源矩阵方式的技术,其以搭载了薄膜晶体管的阵列基板和用于着色的滤色片基板为中心而构成,并且具有在这两块基板之间封有液晶材料的液晶单元。
阵列基板和滤色片基板的制备步骤中,例如通过在基板上涂布光刻胶液后,曝光,显影等,在基板上形成光刻胶膜。特别地,在滤色片基板的制备步骤中,需要使用黑色和3原色的颜色光刻胶液,并分别对每种颜色反复进行涂布光刻胶液,曝光,显影等步骤。
然而,为了使LCD面板的发色性和对比度均一并且画质良好,优选上述阵列基板和滤色片基板没有斑点·条纹等。因而,在基板上均一地涂布光刻胶液是很重要的。
其中,作为在基板上均一地涂布光刻胶液的方法,可以采用使用旋涂机的旋涂法(参见特许文献1)。所谓旋涂法,是通过在制备装置上固定基板,在该固定的基板的中心部分滴入光刻胶液,然后高速水平旋转基板,利用产生的离心力在基板上分散光刻胶液的方法。根据旋涂法,即使具有高粘性的光刻胶液,也可以均一地涂布。
此外,随着近年来LCD面板的大型化,使基板旋转的旋涂法在其装置向旋涂机的大型化适应方面产生了困难。此外,从旋转时从基板洒落的光刻胶液很多,以及在涂布后需要进行冲洗边缘和洗涤端面的端面处理等观点考虑,期望不旋转基板的非旋转而进行的涂布装置。
为了满足这些要求,提出了不旋转基板的非旋转而进行的涂布机。本装置是一边使基板上方的狭缝喷嘴移动,一边从狭缝喷嘴向基板表面供给光刻胶液的机器,其称为狭缝涂布机(参见特许文献2)。由于狭缝涂布机的出现,解决了旋涂机中存在的上述课题,并使大型LCD面板的制备变得容易。
【特许文献1】特开2002-196322号公报
【特许文献2】特开2001-062370号公报
发明要解决的问题
在通过以往的旋涂机而进行的光刻胶液涂布中,由于和离心力保持均衡,所以光刻胶液的固体量通常为25%-30%左右。通过旋涂机进行的光刻胶液涂布,由于伴随着高速水平旋转,所以在光刻胶液固体量少(即低粘度)的情况下,从基板上洒落的光刻胶液很多。
另一方面,通过狭缝涂布机,由于可以不伴随旋转而进行涂布,所以更换为光刻胶液固体量低的光刻胶液。即使是低粘度的光刻胶液,也可以在基板上均一涂布。
然而,对于以往的光刻胶液,在光刻胶液生产现场的工厂中生产高浓度的原料液后,进行高浓度原料液的灵敏度调节,接着,稀释调节至每种产品不同的预期浓度,结果可以将所得规定光刻胶成分浓度的光刻胶液输送至LCD面板的制备现场。
并且,通常在将产品用光刻胶液交给LCD面板等的制造商时,使用高价的小型专用容器。该小型专用容器可以按原样直接连至LCD面板生产线,并且处理简便,此外,还有向光刻胶液中混入异物的危险性小的优点。该小型专用容器价格高,所以通常在将光刻胶液交给制造商后,在制造商处回收使用过的容器,进行清扫等处理之后,再次进行光刻胶液的充填,并可以作为所谓的循环容器使用。
这种小型的专用容器,不仅其购入费用高,而且容器管理和回收方面的麻烦和费用也是必然的,结果导致光刻胶液产品的成本很高。此外,小型专用容器在输送的时候,在卡车等中空间占有率特别大而其输送量小,因此从空间占有率方面其输送费也增大了。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种光刻胶液制备方法,其既可以降低光刻胶液输送成本,又可以避免使用按原样直接连接至现有LCD面板生产线的高价小型专用容器,并可以减少光刻胶液的供给总成本。
用于解决问题的方法
本发明者为了解决上述课题,着眼于按原样输送高浓度光刻胶液,并且在LCD面板等制备现场,必须稳定化后向每个产品供给不同浓度的预期浓度的产品用光刻胶液,并反复进行了积极研究。其结果发现,通过测定调合罐里液体浓度和/或粘度,基于该测定结果通过调节原料液和溶剂的注入量而进行稀释控制,同时将通过稀释控制而得到的产品用光刻胶液在缓冲槽中贮存一定时间使其稳定化,可以解决上述问题,并最终完成本发明。更具体地,本发明提供如下方法。
(1)一种光刻胶液制备方法,通过向高浓度的原料液中加入溶剂而稀释至预期浓度,从而得到规定浓度的产品用光刻胶液。该方法包括混合搅拌前述高浓度原料液和前述溶剂以得到混合液的混合搅拌步骤;取出一部分前述混合液,测定该取出的混合液的光刻胶成分的浓度或粘度中的至少一种,将其返回至前述混合液中的浓度·粘度测定步骤;基于前述浓度·粘度测定步骤中得到的浓度或粘度中的至少一种的测定值,一边监视前述原料液或前述溶剂的混合量,一边将该混合液调节至预期浓度的调节步骤;和将在前述调节步骤中已调节至预期浓度的混合液贮存一定时间以使浓度稳定下来而形成产品用光刻胶液的浓度稳定化步骤。
根据(1)的光刻胶液制备方法,通过向高浓度原料液中加入溶剂,可以精确地稀释至预期浓度,同时得到性质稳定的规定浓度的产品用光刻胶液。因此,例如,在LCD面板等的制备现场施行本发明光刻胶液制备方法,在该制备现场中,交付高浓度的光刻胶液而不是稀释后的低浓度产品用光刻胶液,由此可以谋求输送量的减小化。
此外,如果在LCD面板等的制备现场施行(1)的光刻胶液制备方法,则由于输送高浓度的原料液,所以可以避免使用按原样直接连接至现有LCD面板生产线的小型专用容器。因此,如果用大型容器输送高浓度原料液,则减少了高价小型专用容器的购买费用以及该容器管理和回收方面的麻烦和费用,同时减少了输送中的空间占有率。
此外,对于(1)的光刻胶液制备方法,取出一部分原料液和溶剂的混合液,测定该取出液体光刻胶成分的浓度和/或粘度,基于该测定结果可以进行原料液和溶剂补加量的调节。因此,无论使用的高浓度原料液浓度如何,都可以精确供给每种产品预期的产品用光刻胶液。
此外,(1)的光刻胶液制备方法,通过将由调节步骤调节至预期浓度的混合液贮存一定时间而使其浓度稳定下来。因此,即使在制造批次之间使用不一致的原料液的时候,也可以维持目标产品用光刻胶液的规定浓度,并保持一定的质量。
(2)根据(1)所述的光刻胶液制备方法,其中前述浓度·粘度测定步骤中的浓度测定是通过使用声波分析器或近红外分光分析器中的至少一种而进行的。
(2)的光刻胶液制备方法中浓度测定步骤通过使用作为浓度检测器的声波分析器和/或近红外分光分析器而测定光刻胶成分的浓度。通过声波分析器和/或近红外分光分析器,可以容易地进行作为液体中固体成分的光刻胶成分和溶剂的判别。
(3)根据(1)或(2)所述光刻胶液制备方法,其进一步包含,通过溶剂溶解(1)或(2)所述光刻胶液制备方法中的任意步骤所产生的前述高浓度原料液的固化物,并将其加入至前述混合液中的洗涤步骤。
由于原料液光刻胶成分浓度高,因此在原料液输送管线中有原料液的固化物容易粘附的倾向。根据(3)的光刻胶液制备方法,由溶剂溶解原料液形成的固化物并除去,同时将其加入至混合液中。因此,防止了由原料液的固化物而引起的管线等的堵塞,并由此可以减少定期清洗原料液输送管线的工作,并可以实现连续运转。此外,由于溶解原料液固化物的溶剂没有被废弃,而被用作混合液的成分,所以可以节省溶剂的消耗,因此可以降低其后所得到的LCD面板等产品的价格。
(4)根据(1)至(3)之一所述的光刻胶液制备方法,其中前述浓度稳定化步骤中具有贮存多于1天使用量的液体的缓冲槽。
(4)的光刻胶液制备方法中,在浓度稳定化步骤中所使用的缓冲槽贮存多于1天使用量的产品用光刻胶液。一直以来所使用的专用小型容器中,因为只能充填完全不足1天使用量的容量,所以在1天中需要进行多次的更换工作。根据(4)的光刻胶液制备方法,因为具有贮存多于1天使用量的量的缓冲槽,所以提高了上述(1)的产品用光刻胶液浓度稳定化的效果,并可以在至少一天中进行稳定的连续供给。
此外,因为缓冲槽的容量,即使由于本发明光刻胶液制备方法的其它步骤部分的装置产生故障,或进行装置的清洗工作,而陷入该部分无法使用状况的时候,也可以避免产品用光刻胶液的供给中断。
(5)根据(1)至(4)之一所述的光刻胶液制备方法,其中前述原料液的固体成分浓度为30%或以上且50%或以下。
(5)的光刻胶液制备方法中所用原料液,其固体成分浓度为30%或以上且50%或以下。如果原料液固体成分浓度在此范围内,则在原料液中仅需要进行灵敏度调节,而无需浓度调节。因此,在本发明光刻胶液制备方法的实施场所中交付的原料液,可以从其制备步骤中省略浓度调节步骤,因此可以缩减原料液交付物的交付周期。原料液的固体成分浓度优选为30%或以上且45%或以下,更优选为33%或以上且38%或以下。
(6)根据(1)至(5)之一所述的光刻胶液制备方法,其中前述产品用光刻胶液的固体成分浓度为10%或以上且30%或以下。
根据(6)的光刻胶液制备方法所得到的产品用光刻胶液,其固体成分浓度为10%或以上且30%或以下。产品用光刻胶液根据所用涂布装置的不同,其固体成分的浓度也不同。通常,旋涂机用或狭缝旋转涂布机用产品用光刻胶液的固体成分浓度比狭缝涂布机这样的非旋转涂布机用的产品用光刻胶液的固体成分浓度高。此外,产品用光刻胶液的固体成分浓度,即使在使用相同涂布装置的时候,根据目标产品的不同各自浓度也不同。
根据(6)的光刻胶液制备方法,因为产品用光刻胶液的固体成分浓度为30%或以下,所以可以容易地调节至目标产品中固有的固体成分浓度。产品用光刻胶液的固体成分浓度在作为旋涂机用或狭缝旋转涂布机用时,优选为20%或以上且30%或以下,更优选为25%或以上且30%或以下。此外,在作为狭缝涂布法等非旋转涂布法产品用时,优选为10%或以上且20%或以下,更优选为12%或以上且18%或以下。
(7)根据(1)至(6)之一所述的光刻胶液制备方法,其中前述产品用光刻胶液包括在使用规定光刻胶液的过程中产生的废液或在洗涤光刻胶液制备装置的过程中产生的废液中的至少一种废液。
(7)的光刻胶液制备方法中所用的溶剂,包括在使用规定光刻胶液的步骤中产生的废液和/或在洗涤光刻胶液制备装置的步骤中产生的废液。其中,所谓“在使用规定光刻胶液的过程中产生的废液”并不限定于使用根据本发明光刻胶液制备方法所得到的光刻胶液,其意味着使用各种光刻胶液的任何过程中所产生的废液。此外,所谓“在洗涤光刻胶液制备装置的过程中产生的废液”意味着不仅是在洗涤用于实施本发明光刻胶液制备方法的装置,例如用于制备光刻胶液原料液的制备装置的过程中,还可以是在更换和检查生产铭牌时洗涤所用装置的过程中产生的废液。
根据(7)的光刻胶液制备方法的话,例如通过在使用未用过的新鲜溶剂的同时,含有在使用规定光刻胶液的过程中产生的废液和/或在洗涤光刻胶液制备装置的过程中产生的废液,可以再利用这些已废弃的废液。因此,不但不浪费溶剂资源,而且减少了由于废弃产生的费用,并且使用根据(7)的光刻胶液制备方法得到的产品用光刻胶液后,可以降低所得到的LCD面板等产品的价格。
(8)根据(7)所述的光刻胶液制备方法,其中前述在使用规定光刻胶液的过程中产生的废液是,在通过规定的光刻胶液形成光刻胶膜的光刻胶膜制备过程中产生的废液。
(8)的光刻胶液制备方法中所用的溶剂,包括在通过规定的光刻胶液形成光刻胶膜的光刻胶膜制备过程中产生的废液。由光刻胶液形成光刻胶膜的时候,在一定程度上出现了从基板上洒落的光刻胶液。特别是,通过伴随基板旋转的旋涂机进行涂布的时候,旋转时从基板上洒落的光刻胶液很多。根据(8)的光刻胶液制备方法,由于可以再利用形成光刻胶膜的光刻胶膜制备步骤中出现的这种光刻胶废液,所以达到了和上述(7)同样的效果。
(9)根据(8)所述的光刻胶液制备方法,其中前述在光刻胶膜制备过程中产生的废液是,在狭缝涂布机涂布过程中产生的废液或在狭缝涂布机头的洗涤过程中产生的废液的至少一种废液。
(9)的光刻胶液制备方法中所用的溶剂,包括在狭缝涂布机涂布过程中产生的废液和/或在狭缝涂布机头的洗涤过程中产生的废液。随着LCD面板的大型化,LCD面板制备用基板越来越大型化。在大型面板用基板中的光刻胶膜形成中,优选使用未伴随旋转的狭缝涂布法,但是由于基板是大型的,因而即使是使用狭缝涂布法的时候,从基板上洒落的光刻胶液量也很大。此外,狭缝涂布机头,需要用溶剂定期洗涤,去除粘附在机头上的光刻胶液作为原料而形成的固体物质,并避免阻塞。根据(9)的光刻胶液制备方法,由于可以再利用这种在狭缝涂布机涂布步骤中产生的废液和/或在狭缝涂布机头的洗涤过程中产生的废液,所以达到了和上述(7)同样的效果。
(10)根据(1)至(9)之一所述的光刻胶液制备方法,其中前述产品用光刻胶液是液晶显示器制备用的光刻胶液。
根据(10)的光刻胶液制备方法得到的产品用光刻胶液,是液晶显示器制备用的光刻胶液。随着近年来LCD面板的大型化,光刻胶液的涂布装置正在从用旋涂机转变为用狭缝涂布机。狭缝涂布机用的光刻胶液,由于光刻胶成分的含量(固体成分)低,所以用溶剂稀释的比率很高。一方面,随着LCD面板的大型化,光刻胶液的使用量不断增大。根据本发明光刻胶液制备方法,在液晶显示器的制备中,即使是稀释比率必须高的时候,并且即使是产品用光刻胶液的需要量必须很大的时候,也可以迅速并且稳定地进行处理。
(11)一种光刻胶膜,其是通过管路直接向制备光刻胶膜的制备设备中供给根据(1)至(10)之一所述的光刻胶液制备方法得到的产品用光刻胶液而制备的。
(11)的光刻胶膜是通过管路直接向制备光刻胶膜的制备设备中供给根据(1)至(10)之一所述的光刻胶液制备方法得到的产品用光刻胶液而得到的。其中,所谓“通过管路直接”意味着,从用于实施(1)至(10)之一所述的光刻胶液制备方法的装置供给的产品用光刻胶液不分配至独立的容器中,而是通过管路按原样导入至制备光刻胶膜的装置中。不分配至独立容器的话,在实施光刻胶液制备方法的装置和制备光刻胶膜的制备设备之间的管路中,也可以具有添加添加剂等其它成分的部分,此外,也可以配置过滤器等。
(11)的光刻胶膜,不使用直接连接至作为构成制备光刻胶膜的制备设备的一部分的现有LCD面板生产线的专用型小型专用容器,也可以进行制备。通过以往的小型专用容器而进行的光刻胶膜制备中,由于在2-3小时这样的短时间内容器变空,所以在1天内必须更换几次容器。因此,产生了人员配置和时间的损失。
(11)的光刻胶膜,可以通过由缓冲槽出来的管路直接向制备光刻胶膜的制备设备中供给在缓冲槽中积蓄的产品用光刻胶液而进行制备。因此,可以避免在小型容器的更换中所需的人员配置和时间的损失。
(12)使用高浓度原料液作为狭缝涂布用涂布液的原料的方法。
(13)使用高浓度原料液作为液晶显示器制备用光刻胶膜的原料的方法。
发明效果
根据本发明光刻胶液制备方法,可以从高浓度原料液得到规定浓度的产品用光刻胶液。因此,在实施本发明光刻胶液制备方法的场所中,可以交付高浓度的光刻胶原料液本身,因而可以谋求输送量的减小化。
此外,在LCD面板等的制备现场施行本发明光刻胶液制备方法,由于是向实施场所输送高浓度的光刻胶原料液,所以可以避免使用可按原样直接连接至现有LCD面板生产线的小型专用容器。因此,用大型容器输送高浓度原料液的话,可以减少高价小型专用容器的购买费用以及该容器管理和回收方面的麻烦和费用,同时可以减少输送中的空间占有率。
此外,根据本发明的光刻胶液制备方法,取出一部分原料液和溶剂的混合液,测定该取出液体光刻胶成分的浓度和/或粘度,并且可以基于该测定结果进行原料液和溶剂补加量的调节。因此,无论使用的高浓度原料液浓度如何,都可以精确供给每种产品预期的产品用光刻胶液。
此外,本发明的光刻胶液制备方法,通过将由调节步骤调节至预期浓度的混合液贮存一定时间而使其浓度稳定下来。因此,即使在制造批次之间使用不一致的原料液的时候,也可以维持目标产品用光刻胶液的规定浓度,并保持一定的质量。
附图说明
【图1】是表示光刻胶液制备方法的图。
【图2】是表示用于实施光刻胶液制备方法的装置的图。
附图标记说明
1 光刻胶液制备装置
10 原料液
11 原料液导入管线
12 原料液流量计
20 溶剂
21 溶剂导入管线
22 溶剂流量计
30 调合罐
31 注入头
32 混合液
33 搅拌器
34 负载传感器
35、36 部分液体循环移送管线
37 浓度检测器和/或粘度检测器
38 流量调节器
39 光刻胶液移送管线
40 缓冲槽
41 产品用光刻胶液
42 产品用光刻胶液供给管线
51、52 泵
61、62 过滤器
71、72、73、74 空气阀。
具体实施方式
以下,基于附图说明本发明的实施方式。另外,以下,对于共同的构成元素,使用相同的符号并省略或简略其说明。
<光刻胶液制备方法的流程>
图1是涉及本发明光刻胶液制备方法的一个实施方式的过程图。以下,按照过程图进行说明。
[原料导入步骤(S101)]
在原料导入步骤(S101)中,在混合搅拌槽中导入形成产品用光刻胶液原料的高浓度原料液和溶剂。
[混合搅拌步骤(S102)]
在混合搅拌步骤(S102)中,混合搅拌由原料导入步骤(S101)导入的高浓度原料液和溶剂,得到混合液。
[浓度·粘度测定步骤(S103)]
在浓度·粘度测定步骤(S103)中,从混合搅拌槽中取出一部分在混合搅拌步骤(S102)中得到的混合液,测定该取出混合液光刻胶成分的浓度和/或粘度,再返回至混合搅拌槽中。
浓度·粘度测定步骤(S103)中的浓度测定步骤,通过使用浓度检测器而进行光刻胶成分浓度的测定。作为浓度检测器,只要可以测定混合液光刻胶成分的浓度,则没有特别限定。本发明的混合液含有为液体成分的溶剂和为固体成分的光刻胶。因此,如果是可以判别液体成分和固体成分的浓度检测器的话,则是可以的。本发明的光刻胶液制备方法中,优选通过使用作为浓度检测器的声波分析器和/或近红外分光分析器来测定浓度。
作为优选浓度检测器之一的声波分析器,例如是富士工业(株)制备的FUD-1 MODEL-22或52。作为声波分析器,没有特别限定,可以使用市售的机器。
此外,作为优选浓度检测器的其他例子的近红外分光分析器,例如横河电机(株)制备的NR800。作为近红外分光分析器,没有特别限定,可以使用市售的机器。
浓度·粘度测定步骤(S103)中的粘度测定步骤,通过使用粘度检测器而进行光刻胶成分粘度的测定。本发明中,在实施粘度测定步骤的时候,需要预先确定目标规定的产品用光刻胶液的浓度和粘度的关系。形成与目标规定的产品用光刻胶液的浓度相当的粘度,通过后面的调节步骤,一边监视原料导入步骤(S101)中的导入量,一边调节混合搅拌槽中的混合液。
作为粘度测定步骤中所用的粘度检测器,没有特别限定,但是优选可以连续测定的粘度计。作为粘度检测器,可以优选使用例如,LEVIITRONIX公司制备的Viscometer BUM-1。
另外,在本发明浓度·粘度测定步骤(S103)中,可以仅实施了浓度测定和粘度测定中的任一种,此外,也可以实施两种测定。并且,在浓度测定中,可以仅实施声波分析器测定和近红外分光分析器测定中的一种,此外,也可以通过两种而实施测定。
[调节步骤(S104)]
在调节步骤(S104)中,基于在浓度·粘度测定步骤(S103)中得到的浓度和/或粘度测定值,一边监视原料导入步骤(S101)中的导入量,一边将混合搅拌槽中的混合液调节至预期浓度。
也就是说,预先,将目标规定的产品用光刻胶液的浓度和/或粘度,和作为原料导入的原料液的浓度和/或粘度的资料登记到调节步骤(S104)中所使用的调节机器中。当浓度·粘度测定步骤(S103)中的测定结果比目标产品用光刻胶液的浓度和/或粘度高的时候,调节机器进行控制以增加作为原料的溶剂的导入量。另一方面,当浓度·粘度测定步骤(S103)中的测定结果比目标产品用光刻胶液的浓度和/或粘度低的时候,调节机器进行控制以增加作为原料的原料液的导入量。由此,使混合搅拌槽内的混合液浓度成为目标规定的浓度。
作为调节步骤(S104)中所使用的调节机器,只要可以调节混合液浓度的话,则没有特别限定。例如,可以使用流量调节器进行调节。可以将流量调节器连接至上述的浓度检测器和/或粘度检测器,并基于测定的浓度和/或粘度,而控制原料液和/或溶剂的导入量。
此外,可以使用负载传感器作为调节机器。在这种情况下,通过负载传感器测定混合搅拌槽内混合液的重量,并基于测定的浓度和/或粘度,控制原料液和/或溶剂的补加导入量,从而使混合搅拌槽内的混合液浓度成为目标规定的浓度。
[贮存步骤(S105)]
在贮存步骤(S105)中,使通过调节步骤(S104)已调节至目标规定的浓度的混合液贮存在缓冲槽中。
[浓度稳定化步骤(S106)]
在浓度稳定化步骤(S106)中,通过使在贮存步骤(S105)中贮存的混合液贮存一定时间而使其浓度稳定下来,由此得到产品用光刻胶液。
也就是说,预先,特别确定产品用光刻胶液的浓度从贮存到稳定化的时间,并比较通过贮存步骤(S105)向缓冲槽移送混合液之后的时间,和对于该混合液浓度所需的稳定化时间。当没有经过相对于混合液浓度稳定化所需的时间时,进行控制以继续贮存步骤(S105)直至经过了其不足的时间。另一方面,当经过了相对于混合液浓度稳定化所需的时间时,可以进入到接下来的供给步骤(S107)。
浓度稳定化步骤(S106)中所使用的缓冲槽,优选贮存了多于1天使用量的产品用光刻胶液。如果具有贮存了多于1天使用量的量的缓冲槽,则可以在至少一天中进行稳定的连续供给。此外,因为缓冲槽的容量,即使由于本发明光刻胶液制备方法的其它步骤部分的装置产生故障,或进行装置的清扫工作,而陷入该部分无法使用状况的时候,也可以避免产品用光刻胶液的供给中断。
[供给步骤(S107)]
在供给步骤(S107)中,从缓冲槽中供给充分稳定化的产品用光刻胶液。本发明中,对供给形态没有特别限定。可以充填至容器等,也可以通过管路直接供给至制备光刻胶膜的装置。
[光刻胶膜制备步骤(S108)]
在光刻胶膜制备步骤(S108)中,由在供给步骤(S107)中供给的产品用光刻胶液制备光刻胶膜。本发明中,可以使用在供给步骤(S107)中充填至容器的产品用光刻胶液,也可以是不充填至容器,而通过管路直接供给至制备光刻胶膜装置的情况。
[其它步骤]
本发明中,在不损害本发明作用效果的范围内,可以包括其它步骤。作为其它步骤,可以包括例如,用溶剂溶解在光刻胶液制备方法的任意步骤中产生的高浓度原料液的固化物,并混合至混合液中的洗涤步骤。此外,可以包括用于在故障或清扫时进行处理以使存在于生产线中的液体暂时避开的旁路步骤,并进一步包括结合其它成分的添加剂结合步骤等。
[其它]
[原料液]
本发明光刻胶液制备方法中所使用的原料,如果其是通过光反应而产生化学作用·变化,并形成树脂光刻胶膜而得到的话,则没有特别限定。可以列举,例如TFT阵列用正/负型光刻胶、CF用光刻胶、层间绝缘膜用光刻胶、间隔层用光刻胶、TAB/BUMP用光刻胶等。
作为本发明光刻胶液制备方法中所用原料液的光刻胶成分浓度的固体成分浓度优选为30%或以上且50%或以下。优选为30%或以上且45%或以下,更优选为33%或以上且38%或以下。
[溶剂]
作为本发明的光刻胶液制备方法中所用的溶剂,如果是可以稀释原料液,并提高形成光刻胶膜时的涂布性和膜厚均一性的成分的话,则没有特别限定。可以使用一直以来通常所用的有机溶剂。
作为本发明的光刻胶液制备方法中所用溶剂的实例,可以列举例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、3-甲氧基-1-丁醇等一元醇;甲基-3-甲氧基丙酸酯、乙基-3-乙氧基丙酸酯等烷基羧酸酯;乙二醇、二乙二醇、丙二醇等多价醇;乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯等多元醇衍生物;醋酸、丙酸等脂肪酸;丙酮、甲乙酮、2-庚酮等酮等,这些有机溶剂可以单独使用,也可以两种或两种以上混合使用。
作为本发明的光刻胶液制备方法中所用的溶剂,优选包括在使用规定光刻胶液的过程中产生的废液和/或在洗涤光刻胶液制备装置的过程中产生的废液。也就是说,对于通过本发明的光刻胶液制备方法所得到的产品用光刻胶液的使用没有特别限定,其不仅优选包括在使用各种光刻胶液的任何过程中产生的废液和/或在洗涤用于实施本发明光刻胶液制备方法的装置,例如用于制备光刻胶液原料液的制备装置的过程中产生的废液,还优选包括在更换和检查生产铭牌时洗涤所用装置的过程中产生的废液。
进一步,在使用规定光刻胶液的步骤中所产生的废液中,优选包括由规定的光刻胶液形成光刻胶膜的光刻胶膜制备过程中产生的废液。特别地,优选包括在狭缝涂布机涂布过程中产生的废液和/或在狭缝涂布机头的洗涤过程中产生的废液。
[产品用光刻胶液]
根据本发明的光刻胶液制备方法得到的产品用光刻胶液的固体成分浓度,没有特别限定,其可以根据光刻胶液涂布装置的种类和形成光刻胶膜的产品中所要求的各种浓度适当地进行调节。本发明中,因为可以很容易地调节至目的产品中固有的固体成分浓度,所以产品用光刻胶液的固体成分浓度优选为10%或以上且30%或以下。在使用旋涂机或狭缝旋转涂布机时,产品用光刻胶液的固体成分浓度优选为20%或以上且30%或以下,更优选为25%或以上且30%或以下。此外,在使用狭缝涂布机等非旋转涂布机时,优选为10%或以上且20%或以下,更优选为12%或以上且18%或以下。
作为根据本发明光刻胶液制备方法得到的产品用光刻胶液的用途,没有特别限定,但是从通过溶剂稀释的比率高,并且1天的需要量大的观点考虑,其优选用于LCD面板(液晶显示器)。
特别地,在LCD面板的基板中,通过光刻胶膜形成图案后,按正确规则配置几十万至几千万个TFT(薄膜晶体管),并进一步搭载电极。此外,滤色片基板需要对每种颜色实施多次光刻胶图案的形成步骤。因此,为了提高后来得到的光刻胶膜的精度,对于光刻胶液,需要其品质稳定化。此外,随着最近LCD面板的普及和大型化,形成了1天所需光刻胶液的量变大的情况。
根据本发明,可以精确供给每种产品预期的产品用光刻胶液,同时可以通过使产品用光刻胶液的浓度稳定化而维持其品质,并且可以进行至少一天的稳定连续供给。
实施例
基于图2对本发明的光刻胶液制备方法的实施例进行说明,但是本发明并不限定于此。
图2是表示作为本发明光刻胶液制备方法实施例的光刻胶液制备装置1的图。实施例的光刻胶液制备装置1具有导入高浓度原料液10的导入部A,混合导入至该导入部A的原料液10和溶剂20并进行搅拌的混合搅拌部B,以及通过在该混合搅拌部B中混合搅拌而调节浓度后,供给由此得到的产品用光刻胶液的供给部C。
导入部A主要由原料液导入管线11、原料液流量计12、溶剂导入管线21、溶剂流量计22构成。此外混合搅拌部B主要由混合搅拌槽30、注入头31、部分液体循环移送管线35和36、浓度检测器和/或粘度检测器37、流量调节器38构成。供给部分中,缓冲槽40、产品用光刻胶液供给管线42是主要的构成部件。
[原料导入步骤(S101)]
原料导入步骤(S101)在图2的导入部分A中完成。原料导入步骤(S101)中,分别从原料液导入管线11和溶剂导入管线12中导入原料液10和溶剂20。从原料液导入管线11和溶剂导入管线12中导入的原料液10和溶剂20,经混合搅拌部B的注入头31注入至混合搅拌槽30中。另外,本实施例中,在原料液导入管线11中设立了原料液流量计12,在溶剂导入管线21中设立了溶剂流量计22。
[混合搅拌步骤(S102)]
混合搅拌步骤(S102)在图2的混合搅拌部分B中完成。混合搅拌步骤(S102)中,通过注入头31,一边用从该原料液排出口附近设立的溶剂排出口中排出的溶剂20洗涤作为原料液10的排出口的原料液排出口,一边向混合搅拌槽30中注入原料液10和溶剂20。
这时,通过原料液导入管线11中设立的原料液流量计12和溶剂导入管线21中设立的溶剂流量计22监视向混合搅拌槽30中注入的原料液10和溶剂20的注入量,同时通过在混合搅拌槽30的下部设立的负载传感器34监视其总质量。向混合搅拌槽30中注入的原料液10和溶剂20,通过搅拌器在混合搅拌槽30中混合搅拌一定时间,形成混合液32。
[浓度·粘度测定步骤(S103)]
浓度·粘度测定步骤(S103)在图2的混合搅拌部分B中完成。浓度·粘度测定步骤(S103)中,实施浓度和/或粘度的测定。浓度·粘度测定步骤中,通过混合搅拌槽30中设立的部分液体循环移送线35,取出一部分混合搅拌槽30中贮存的混合液32。作为取出的一部分混合液32的液体,通过在部分液体循环移送线35和36之间设定的浓度检测器和/或粘度检测器37来测定其浓度和/或粘度。浓度和/或粘度测定完成的液体通过部分液体循环移送线36返回至混合搅拌槽30中。
[调节步骤(S104)]
调节步骤(S104)在图2的混合搅拌部分B中完成。调节步骤(S104)中,基于通过浓度·粘度测定步骤(S103)的浓度检测器和/或粘度检测器37测定的浓度和/或粘度结果,用流量调节器38调节控制导入部分A的原料液导入管线11中设立的原料液流量计12和/或溶剂导入管线21中设立的溶剂流量计22。由此,控制向混合搅拌槽30中补加注入的原料液10和/或溶剂20的注入量。根据需要,通过反复进行上述浓度和/或粘度测定的操作以及调节控制注入量的操作而制备预期浓度的混合液32。
此外,即使基于混合搅拌槽30内混合液32的重量,也可以通过负载传感器34进行调节步骤(S104)。也就是说,向混合搅拌槽30中充填规定量的原料液10和溶剂20时,通过负载传感器34测定重量,并收到由浓度·粘度测定步骤(S103)的浓度检测器和/或粘度检测器37测定的浓度和/或粘度结果,调节控制在导入部分A的原料液导入管线11中设立的开关阀门和/或在溶剂导入管线12中设立的开关阀门,进而调节控制向混合搅拌槽30中补加注入的原料液10和/或溶剂20的注入量。根据需要,通过反复进行上述浓度和/或粘度测定的操作以及调节控制注入量的操作而制备预期浓度的混合液32。
[贮存步骤(S105)]
贮存步骤(S105)在图2的混合搅拌部B中完成。贮存步骤(S105)中,通过用于向供给部C进行移送的光刻胶液移送管线39,并用泵51将混合搅拌槽30中所贮存的达到预期浓度的混合液32移送至供给部C的缓冲槽40。此时,通过在光刻胶液移送管线39中设立的过滤器61进行过滤,并将过滤后的混合液32注入至缓冲槽40中。
此外,实施例光刻胶液制备装置1的光刻胶液移送管线39,具有旁路,其用于出现需要截断向供给部C移送的时候。通过旁路中具有开口阀和空气阀74,可以使在光刻胶液移送管线39内部移送的液体返回至混合搅拌槽30中。
[浓度稳定化步骤(S106)]
浓度稳定化步骤(S106)在图2的供给部C中完成。贮存步骤(S105)中,通过使移送的规定浓度的混合液32在缓冲槽40中贮存一定时间而使其浓度稳定下来,进而得到产品用光刻胶液41。
[供给步骤(S107)]
供给步骤(S107)在图2的供给部C中完成。供给步骤(S107)中,用泵52,并通过产品用光刻胶液供给管线42,供给经过一定时间而得到的产品用光刻胶液41。此时,产品用光刻胶液41通过在产品用光刻胶液供给管线42中设立的过滤器62进行过滤,然后进行供给。
[光刻胶膜制备步骤(S108)]
光刻胶膜制备步骤(S108)在图2的供给部C后完成(在图2中没有图示)。光刻胶膜制备步骤(S108)是通过产品用光刻胶液供给管线42和/或其它管道,直接向使用产品用光刻胶液制备光刻胶膜的制备设备供给产品用光刻胶液41的步骤。也就是说,在与使用产品用光刻胶液制备光刻胶膜的制备设备所存在的场所同一个场所中,设置用于实施本发明光刻胶液制备方法的光刻胶液制备装置。
Claims (13)
1.一种光刻胶液制备方法,通过向高浓度的原料液中加入溶剂而稀释至预期浓度,从而得到规定浓度的产品用光刻胶液,该方法包括如下步骤:
混合搅拌所述高浓度原料液和所述溶剂以得到混合液的混合搅拌步骤;
取出一部分所述混合液,测定该取出的混合液的光刻胶成分的浓度或粘度中的至少一种后,将取出的混合液返回至所述混合液中的浓度·粘度测定步骤;
基于所述浓度·粘度测定步骤中得到的浓度或粘度中的至少一种的测定值,一边监视所述原料液或所述溶剂的混合量,一边将该混合液调节至预期浓度的调节步骤;
将在所述调节步骤中已调节至预期浓度的混合液贮存一定时间以使浓度稳定下来而形成产品用光刻胶液的浓度稳定化步骤。
2.根据权利要求1所述的光刻胶液制备方法,其中,所述浓度·粘度测定步骤中的浓度测定是通过使用声波分析器或近红外分光分析器中的至少任意一种而进行的。
3.根据权利要求1或2所述的光刻胶液制备方法,其进一步包括通过所述溶剂溶解权利要求1或2所述光刻胶液制备方法中的任意步骤中所产生的所述高浓度原料液的固化物,并将其加入至所述混合液中的洗涤步骤。
4.根据权利要求1所述的光刻胶液制备方法,其中,所述浓度稳定化步骤中具有贮存多于1天使用量的液体的缓冲槽。
5.根据权利要求1所述的光刻胶液制备方法,其中,所述原料液的固体成分浓度为30%或以上且50%或以下。
6.根据权利要求1所述的光刻胶液制备方法,其中,所述产品用光刻胶液的固体成分浓度为10%或以上且30%或以下。
7.根据权利要求1所述的光刻胶液制备方法,其中,所述溶剂包括在使用规定光刻胶液的步骤中产生的废液或在洗涤光刻胶液制备装置的步骤中产生的废液中的至少一种废液。
8.根据权利要求7所述的光刻胶液制备方法,其中,所述在使用规定光刻胶液的步骤中产生的废液是,在通过规定的光刻胶液形成光刻胶膜的光刻胶膜制备步骤中产生的废液。
9.根据权利要求8所述的光刻胶液制备方法,其中,所述在光刻胶膜制备步骤中产生的废液是,在狭缝涂布机涂布步骤中产生的废液或在狭缝涂布机头的洗涤步骤中产生的废液的至少一种废液。
10.根据权利要求1所述的光刻胶液制备方法,其中,所述产品用光刻胶液是用于制造液晶显示器的光刻胶液。
11.一种光刻胶膜,通过管路直接向制备光刻胶膜的制备设备中供给根据权利要求1所述的光刻胶液制备方法得到的产品用光刻胶液而制备。
12.使用高浓度原料液作为狭缝涂布用涂布液的原料的方法。
13.使用高浓度原料液作为液晶显示器制备用光刻胶膜的原料的方法。
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