TWI401313B - 清洗液之組成物 - Google Patents

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Description

清洗液之組成物
本發明係關於一種清洗液之組成物，係用於清洗玻璃基板表面，尤指一種高濃度清洗液之組成物，其可運用在平面顯示器之領域上。
近年來，液晶電視或電漿電視為代表之平面顯示器，於面板尺寸之大型化或高精細化進展中，對製程中的面板表面清潔度的要求愈來愈高，一般在平面顯示器製程中，玻璃基板之表面潔淨度將影響後續製程良率，故使用清洗液來提高及穩定玻璃基板表面之潔淨度將是重要關鍵。因此，將基板表面上之油汙或微粒等異物充分地清洗掉之要求亦愈趨嚴格。
近年開發之清洗液組合物，例如是日本專利第平7-305093號及日本專利早期公開第2001-181699號所述者。然而，其專利文獻中所記載之清洗液組合物之清洗性，對於目前清洗劑必須具有可在短時間內洗淨玻璃基板的高度洗淨能力而言，其表面潔淨度品質並不能被接受。
鹼性清洗液中所使用的鹼性化合物一般有分為無機鹼及有機鹼兩大類，一般無機鹼可為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、以及碳酸氫鈉等，一般有機鹼可為氫氧化四甲銨或烷醇胺等鹼性化合物，都被廣泛使用於清洗液中。
常用的玻璃基板清洗方法有超音波振盪、利用旋轉器 等進行之旋轉清洗、擺動清洗、毛刷清洗等周知的清洗方法及技術。
故目前的鹼性清洗液的趨勢，除了鹼性化合物外，還含有用於增強其清潔力之界面活性劑。目前業界較常使用且具有卓越清潔力的非離子界面活性劑，為環氧烷基類界面活性劑。為了達到最大的清潔力，除了單一的環氧烷基類界面活性劑，還會使用複數種類的環氧烷基類界面活性劑之混合物，其中包括莫耳數不同之環氧烷基、及不同的環氧烷基，如環氧乙烷或環氧丙烷等，以達到使用時產生泡沫較少、清洗作業性優異、低表面殘留等特性。
一般而言，玻璃基板之表面髒污，極易響光阻劑之塗佈，造成光阻劑附著不良，或於曝光過程中影響圖案製作，進而導致良率下降等問題。因此，目前極需一種清洗液之組成物以解決前述問題。
本發明係透過添加如下式結構式(I)的界面活性劑於清洗液組成物中，俾能改善玻璃基板之表面髒污，使玻璃基板表面品質穩定，提升製程良率。
其中，n是0至10之整數；m是4至20之整數。
為解決前述問題及達成上述目的，本發明提供一種一種清洗液之組成物，係用於清洗玻璃基板表面，其組成包 含：(A)鹼金屬氫氧基鹽類化合物；(B)含有結構式(I)之非離子界面活性劑；(C)陰離子界面活性劑；(D)螯合劑；(E)添加劑；以及(F)水。本清洗液可用於清洗玻璃基板表面，並可以達到使用時產生泡沫較少、清洗作業性優異、低表面殘留等特性，最重要的是，可以得提高表面潔淨度之玻璃基板。
本發明之清洗液組成物，包括添加使用一種具有式(I)結構特徵的非離子界面活性劑：
其中，n是0至10之整數；m是4至20之整數。
本發明之清洗液組成物，其中所使用之鹼金屬氫氧基鹽類化合物可以為一般周知之鹼性化合物，較佳可為鋰、鉀、鈉等鹼金屬之氫氧基鹽類化合物等無機鹼性化合物，較佳係至少一選自由氫氧化鈉、氫氧化鉀、及其組合所組成之群組。
本發明之清洗液組成物，其中所使用之陰離子性界面活性劑，較佳係至少一選自由具有、、及其組合之結構所組成之群組，且m1+n1為11至14之整數。換具話說，本發明所使用之陰離子性界面活性劑較佳係至少一 選自由二級烷基磺酸鈉(Secondary Alkane Sulfonate；SAS)、烷基二苯基醚二磺酸鈉(disodium dodecyldiphenyl ether sulfonate)、及其組合所組成之群組。
本發明之清洗液組成物，其中所使用之螯合劑可以為乙二胺四乙酸或其鹽類，最佳為其鈉鹽EDTA-2Na 4Na；硝基三乙酸或其鹽類，最佳為其鈉鹽、NTA-3Na；或其他含有兩個以上的羥基基團的鹽類等化合物。
本發明之清洗液組成物，其中所使用之添加劑，由於本發明之清潔劑含有非離子界面活性劑，就提高清洗液之產品穩定性及清洗性之觀點而言，較佳為含有對甲苯磺酸鹽、二甲苯磺酸鹽、或其組合。一般認為，對甲苯磺酸鹽、二甲苯磺酸鹽，於含有非離子界面活性劑之情形時，若與非離子界面活性劑併用，則可提高非離子界面活性劑之濁點，提高非離子界面活性劑本身之水溶性，且降低清洗時非離子性界面活性劑之殘留，因此清洗性提昇，其中最佳可使用對甲苯磺酸鈉。
以下將詳述本發明相關之清洗液組成物。
本發明之清洗液組成物，其中所使用之鹼性化合物之使用量，相對於清洗液配方全部為100份重量時，以0.1至20份重量為較佳，所得顯像液之pH範圍為9至14。
本發明之清洗液組成物，其中所使用之含有結構式(I)之非離子界面活性劑之使用量，相對於清洗液配方全部為100份重量時，以0.1至30份重量為較佳。該使用量不滿0.1份重量時清洗效果不充分；但若超過30份重量時則容 易會有鹼性化合物溶解度下降與起泡性嚴重等問題發生。
本發明之清洗液組成物，其中所使用之陰離子界面活性劑之使用量，相對於清洗液配方全部為100份重量時，以0.1至10份重量為較佳。該使用量不滿0.1份重量時清洗效果不充分；但若超過20份重量時則容易會有鹼性化合物溶解度下降與起泡性嚴重等問題發生。
本發明之清洗液組成物，其中所使用之螯合劑之使用量，相對於清洗液配方全部為100份重量時，以0.1至20份重量為佳。該使用量不滿0.1份重量時清洗效果不充分；但若超過20份重量時則容易會有螯合劑溶解度下降等問題發生。
本發明之清洗液組成物，其中所使用之添加劑之使用量，相對於清洗液配方全部為100份重量時，以0.1至20份重量為佳。該使用量不滿0.1份重量時效果不充分；但若超過20份重量時則容易會有反效果等問題發生。
於本發明之清洗液組成物中，除上述成分外，其餘比例為水，以配成100份重量之清洗液組成物。水為一般使用之水，例如可以是純水、去離子水或蒸餾水。
本發明之清洗液組成物為一種高濃度之清洗液，一般在生產線上使用時，視其需要可以5~100倍重量以上之純水稀釋。
以下將以較佳實施例進一步詳細描述本發明下述實施例對 本發明實施的方法有較具體的說明，然本發明所主張之權利範圍非僅限於下述實施例。
[高濃度清洗液組成物的調配] 實施例1
在本實施例中，將鹼金屬氫氧基鹽類化合物(氫氧化鉀)、非離子界面活性劑(CPE-212)、陰離子界面活性劑(SAS60)、螯合劑(EDTA-4Na)、以及添加劑(p-TsON)之使用比例如表一所示，並再加入純水進行混合配製，以使其重量為100克之高濃度清洗液組成物。
實施例2
在本實施例中，將鹼金屬氫氧基鹽類化合物(氫氧化鉀)、非離子界面活性劑(CPE-212)、陰離子界面活性劑(SS-H)、螯合劑(EDTA-4Na)、以及添加劑(p-TsON)之使用比例如表一所示，並再加入純水進行混合配製，以使其重量為100克之高濃度清洗液組成物。
對照例1
在本對照例中未使用非離子界面活性劑，其餘與實施例1之使用重量相同。
對照例2
在本對照例中未使用非離子界面活性劑，其餘與實施例2之使用重量相同。
對照例3
在本對照例中有使用非離子界面活性劑，惟其使用之非離子界面活性劑為DSP-213，其餘與實施例1之使用重量相同。
其中，上表一之CPE-212非離子界面活性劑，結構如下所示： DSP-213非離子界面活性劑，結構如下所示： Hostapur SAS 60(Clariant)陰離子界面活性劑，結構如下所示：，且m1+n1為11至14之整數、Pelex SS-H(Kao)陰離子界面活性劑，結構如下所示： EDTA-4Na，結構如下所示：、以及p-TsONa，結構如下所示：
[清洗液組成物稀釋液的調配]
將上述表一中清洗液組成物濃縮液取20克加入980克純水，最後配成1000克的清洗液，也就是以純水稀釋49倍，接著將清洗液組成物置入一清洗設備(ELS Spin Developer-ELS706SA)中進行清洗。
其中被清洗之玻璃基板為一般平面顯示器用玻璃基板之無鹼玻璃基板(100×100 mm)。
清洗設備--ELS Spin Developer：
設備名稱：ELS Spin Developer-ELS706SA.
操作概要：ELS-706SA半自動顯影機，機台動作包含/手動放片/Stage開始Spin/清洗液扇型自動吐出/DIW扇型自動吐出/Spin旋乾
[清洗能力評量]
於附著於玻璃基板表面之各種油性污染物中，製備被一般人為污染物即指紋(皮脂)、以及來自運送裝置等的一般環境污染物即機油(grease)所污染之被清洗基板，使用該基板評價清潔劑組合物對油性污染物之清洗性。
評價方法使用光學顯微鏡，以200倍(10*20倍)觀察。
[測試及計算方法]
玻璃上灰塵去除率(%)=(洗淨前的玻璃上灰塵粒數減去洗淨後的玻璃上灰塵粒數)/洗淨前的玻璃上灰塵粒數×100%玻璃上指紋去除率(%)=(洗淨前的玻璃上指紋個數減去洗淨後的玻璃上指紋個數)/洗淨前的玻璃上指紋個數×100%玻璃上機油去除率(%)=(洗淨前的玻璃上機油面積減去洗淨後的玻璃上機油面積)/洗淨前的玻璃上機油面積×100%
清洗過後玻璃接觸角，以接觸角量測儀量測，前述計算及測量結果如下表二所示：
由表二結果得知，本發明的清洗液組成物確實可以將基材上的污垢降至最低，具有優異的清洗效果。
綜上所陳，本發明無論就目的、手法及功效，或就其技術層面與研發設計上，均顯示其迥異於習知技術之特徵。惟應注意的是，上述諸多實施例僅係為了便於說明故舉例闡述之，而本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

Claims (5)

  1. 一種清洗液組成物，其包括：(A)0.1~20份重量之鹼金屬氫氧基鹽類化合物；(B)0.1~30份重量之如下式(I)結構非離子性界面活性劑； 其中，R1為氫原子或甲基；R2為氫原子或甲基；n是0；m是4至20之整數；(C)0.1~10份重量之陰離子性界面活性劑；(D)0.1~20份重量之螯合劑；(E)0.1~20份重量之添加劑，其中該添加劑係選自由對甲苯磺酸鈉、二甲苯磺酸鈉、及其組合所組成之群組；以及(F)其餘份重量的水配成100份重量之清洗液組成物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之清洗液組成物，其中該鹼金屬氫氧基鹽類化合物，係至少一選自由氫氧化鈉、氫氧化鉀、及其組合所組成之群組。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之清洗液組成物，其中該陰離子性界面活性劑，係至少一自由具有、、及其組合 之結構所組成之群組，且m1+n1為11至14之整數。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之清洗液組成物，其中該螯合劑係至少一選自由乙二胺四乙酸或其鹽類、硝基三乙酸或其鹽類、及其組合所組成之群組。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之清洗液組成物，其中該螯合劑係至少一選自由乙二胺四乙酸鈉鹽、硝基三乙酸鈉鹽、及其組合所組成之群組。
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