TWI484031B

TWI484031B - 水系洗潔劑構成物

Info

Publication number: TWI484031B
Application number: TW099120711A
Authority: TW
Inventors: Hyo-Joong Yoon; Sung-Sik Kim; Soon-Hong Bang; Byoung-Mook Kim
Original assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Priority date: 2009-06-24
Filing date: 2010-06-24
Publication date: 2015-05-11
Also published as: WO2010151058A3; CN102482626B; TW201114888A; KR20100138148A; WO2010151058A2; CN102482626A

Description

水系洗潔劑構成物

本發明係一種使用於半導體、顯示裝置等的水系洗潔劑構成物。更具體說明的話，是在液晶顯示裝置的液晶胞(cell)製造工程當中，使用於液晶配向膜之摩擦(rubbing)作業前後之基板水系洗潔劑構成物。

一般來說，於液晶胞製作工程上，為了讓兩張已形成電極圖案(pattern)的圖案(pattern)基板具有配向膜與絕緣膜功能，先塗布聚醯亞胺(polyimide)之後，往一定方向進行摩擦工程而形成一配向膜。之後，為了形成液晶胞的容器及控制液晶胞的厚度，而將配置墊片(spacer)與密封黏著劑放置於兩基板之間，使兩基板相互接合。此時，注入液晶的配向膜基板上，若有殘留污染物質的話，不但無法顯示出清楚的畫面，而且於封裝過程中常常會導致不良情形，因此務必要以洗滌的方式去除殘留於基板上污染物質。

製造液晶顯示裝置的液晶胞時，基板的污染源可能包含將2張聚醯亞胺(PI,polyimide)基板接合之前，在進行摩擦工程過程中，自從摩擦布掉出來的異物質或聚醯亞胺粒子(particle)，當這些污染物沾附在基板上會導致不良情形。

為了去除工程當中所發生的這種污染物質，現在最常用的方法為使用異丙醇、異丙醇水溶液等的溶劑或純水。但使用溶劑來進行洗滌的話，於基板上會殘留溶劑而導致不良情形。除此之外，還存在著像安全性及可燃性等的化學穩定性安全上的問題。再者，進入高油價時代之後，隨著原料價格上升，製造工程費用也隨之跟著上漲。並且以純水來說，無法徹底的洗清污染物質，因此導致製造收率減少的問題。

另外，其內包含鹼性化合物的洗潔劑可能會造成聚醯亞胺(PI,polyimide)配向膜受損的情形。

為了解決前述問題，目前許多業者不斷對研發具有作業安全性，並且以添加各種多樣的界面活性劑方式提升洗潔力及柔順度的水系洗潔系統。

為解決前述問題，本發明之主要目的為提供一種水系洗潔劑構成物，該水系洗潔劑構成物的特徵為由於具有卓越的濕潤及浸透效果，所以可以徹底地洗清配向膜基板上的污染物質而獲得優秀的洗滌效果。除此之外，對於配向膜不會造成受損情形，並且因具有無引火性與低氣泡性，而安全又環保。

本發明為一種不包含鹼性化合物的水系洗潔液構成物，更詳細說明的話，提供一種其內包含C1~C5的低級酒精、水溶性二醇醚化合物、一種以上選自於有機磷酸及有機磷酸鹽的成分，及水的水系洗潔劑構成物。

另外，本發明提供一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置包含以上述水系洗潔劑構成物洗滌的配向膜之液晶胞。

本發明之水系洗潔劑構成物具有卓越的濕潤、浸透效果，所以可以徹底地洗清配向膜基板上的污染物質而獲得優秀的洗滌效果。除此之外，對於配向膜不會造成受損情形，並且由於沒有引火性與低氣泡性，而安全又環保。如此一來，在液晶顯示裝置的液晶胞(cell)製造工程當中，本發明之水系洗潔劑構成物於液晶配向膜的摩擦(rubbing)作業前後所進行的基板洗滌工程上可獲得非常卓越的效果。

第1圖係利用本發明之實施例1中的洗潔液進行洗滌實驗之後，使用掃描式電子顯微鏡(SEM)來拍攝聚醯亞胺配向膜基板的照片。

第2圖係利用本發明之比較例4的洗潔液進行洗滌實驗之後，使用掃描式電子顯微鏡(SEM)來拍攝聚醯亞胺配向膜基板的照片。

本發明之洗潔液構成物為其內不含鹼性化合物的水系洗潔劑構成物，該水系洗潔劑構成物包含C1~C5的低級酒精、水溶性二醇醚化合物、一種以上選自於有機磷酸及有機磷酸鹽的成分，及水的水系洗潔劑構成物。

一般來說，鹼性化合物常被使用於去除大氣中的污染物或有機物，但是若使用於顯示裝置的液晶胞(cell)製造工程上的話，很容易導致聚醯亞胺(PI,polyimide)配向膜受損的情形。由於本發明之洗潔液構成物不含有鹼性化合物，所以可以防止聚醯亞胺(PI,polyimide)配向膜受損的情形。

另外，本發明之水系洗潔劑構成物為以C1~C5的低級酒精、水溶性乙二醇醚化合物、一種以上選自於有機磷酸及有機磷酸鹽的成分組合而成，因此在顯示裝置之液晶胞(cell)製造工程當中，使用於液晶配向膜之摩擦(rubbing)工程前後之洗滌作業時，可以獲得卓越的污染物質洗潔效果，同時由於沒有引火性與低氣泡性，而安全又環保。尤其是在洗滌聚醯亞胺(PI,polyimide)配向膜上，發揮了非常優秀的污染物質洗滌效果。

上述水系洗潔劑構成物的C1~C5的低級酒精、水溶性乙二醇醚化合物、一種以上選自於有機磷酸及有機磷酸鹽的成分，及水的較佳含量為，以構成物之總重量為準，C1~C5的低級酒精為0.1重量%(wt%)~15重量%(wt%)，水溶性二醇醚化合物為0.1重量%(wt%)~15重量%(wt%)，一種以上選自於有機磷酸及有機磷酸鹽的成分為0.01重量%(wt%)~10重量%(wt%)，剩下的殘量為水。

上述C1~C5的低級酒精會提升洗潔液對於基板的濕潤度及浸透力，同時可以防止污染物質重新黏回的情況，其結果可以容易去除基板上的污染物質。

上述C1~C5的低級酒精的種類為雖然沒有受到特別的限制，但是考慮水溶性等的物性，建議使用C1~C4的低級酒精，例如，可以使用甲醇、乙醇、n-丙醇、異丙醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、丙三醇、1,2,4-丁三醇等的低級酒精，並且將這些成分單獨使用或兩種以上的成分混合使用皆可。

構成物當中的上述低級酒精之含量為以洗潔液之總重量為準，建議使用0.1重量%(wt%)至15重量%(wt%)，其中最佳的比例為0.5重量%(wt%)至10重量%(wt%)。若低級酒精之含量低於0.1重量%(wt%)的話，無法降低表面張力而不容易獲得濕潤浸透力，並且若超過15重量%(wt%)的話，基板上會殘留著低級酒精而導致不良。

上述水系洗潔劑構成物來說，該水溶性二醇醚化合物可去除光使用低級酒精水溶液較難去除的摩擦基板表面之油成分，同時提高對水的溶解力。上述水溶性二醇醚化合物當中建議使用C1~C10之水溶性二醇醚。C1~C10之水溶性二醇醚的較佳例子為乙二醇單甲醚(MG)、二乙二醇單甲醚(MDG)、三乙二醇單甲醚(MTG)、聚乙二醇單甲醚(MPG)、乙二醇單乙醚(EG)、二乙二醇單乙醚(EDG)、乙二醇單丁醚(BG)、二乙二醇單丁醚(BDG)、三乙二醇單丁醚(BTG)、丙二醇單甲醚(MFG)、二丙二醇單甲醚(MFDG)等的成分，並且將這些成分單獨使用或兩種以上的成分混合使用皆可。

上述水溶性二醇醚化合物之含量為以洗潔液之總重量為準，建議使用0.1重量%(wt%)至15重量%(wt%)，其中最佳的含量為0.5重量%(wt%)至10重量%(wt%)。若上述含量未達0.1重量%(wt%)的話，不容易去除摩擦基板表面的油成分，並且若超過15重量%(wt%)的話，引起洗潔液構成物之黏度上升而導致洗潔時的基板之濕潤浸透力下降的問題。

上述水系洗潔劑構成物來說，一種以上選自於有機磷酸或有機磷酸鹽的成分會防止各污染粒子之間凝結在一起的情形之外，還可提升洗潔過程中洗潔劑對基板的濕潤浸透力而提高洗潔效果。

上述有機磷酸的種類為沒有受到特別的限制，例如，可以使用氨基三(甲基磷酸)、亞乙二基磷酸、1-羥基亞乙-1,1-二磷酸、1-羥基亞丙基-1,1-二磷酸、1-羥基亞丁基-1,1-二磷酸、乙胺基-二(亞甲基磷酸)、1,2-丙烯二胺四(亞甲基磷酸)、十二基胺基-二(亞甲基磷酸)、硝基三(亞甲基磷酸)、乙烯二胺-二(亞甲基磷酸)、乙烯二胺四(亞甲基磷酸)、己烯二胺四(亞甲基磷酸)、二乙烯三胺五亞甲基磷酸、環己二胺四(亞甲基磷酸)、羥基膦醯乙酸、2-膦醯基-丁烷-1,2,4-三羧酸等的有機磷酸。其中比較建議使用1-羥基亞乙1,1-二磷酸、羥基磷醯乙酸、氨基三(亞甲基磷酸)、2-磷醯基-丁烷-1,2,4-三羧酸等。另外，上述有機磷酸鹽為可使用前述的有機磷酸之鈉鹽、鉀鹽等。

上述構成物當中，一種以上選自於有機磷酸及有機磷酸鹽的成分之含量為以洗潔液之總重量為準，建議使用0.01重量%(wt%)至10重量%(wt%)，其中最佳的含量為0.1重量%(wt%)至5重量%(wt%)。若上述一種以上選自於有機磷酸及有機磷酸鹽的成分含量未達0.01重量%(wt%)的話，不容易提升摩擦完畢的基板表面的濕潤浸透力，並且若含量超過10重量%(wt%)的話，該成分會殘留在基板而導致不良影響。

上述水系洗潔劑構成物內的水成分沒有受到特別的限制，但是建議使用半導體工程用的水，並且其比電阻值為大於18MΩ/cm的去離子水。上述水的含量可依據其他構成成分調整。

為了提升洗潔效能，本發明之水系洗潔劑構成物上可以追加本業界通用的添加劑，例如防腐劑、濕潤浸透劑、分散劑或表面改質劑等。

本發明之水系洗潔劑構成物內所包含的構成成分可依據通用的方法製作完成，但是建議使用具有半導體工程用的純度之成分。

另外，本發明係一種包含以上述水系洗潔劑構成物洗潔的配向膜之液晶胞及包含該液晶胞之液晶顯示裝置。使用本發明之水系洗潔劑構成物就可以徹底去除配向膜基板上的殘留污染物質，因此具有這種配向膜的液晶胞會呈現出優秀的品質。除此之外，包含這種液晶胞之液晶顯示裝置可以提供清晰的顯示畫面。

使用本發明之水系洗潔劑構成物之洗潔方法不會有特別的限制，例如可以使用浸泡洗潔法、搖動洗潔法、超音波洗潔法、噴射洗潔法、泥漿洗潔法、刷子洗潔法等各種洗潔法。

本發明之洗潔液構成物為使用於液晶顯示裝置之液晶胞(cell)製造工程當中，液晶配向膜之摩擦(rubbing)作業前後的基板上之洗潔劑，該洗潔液不但具有卓越的安全性，而且還可以將殘留在配向膜基板上的粒子等的污染物質徹底去除。除此之外，本發明之洗潔液構成物不會產生洗潔液的殘留物，且可以避免粒子等的污染物質重新黏回於基板上。還有配向膜表面不會發生經洗潔作業而受損的情況。整體來說，可以提供即安全又穩定的洗潔系統。

另外，本發明之水系洗潔劑構成物具有低氣泡特性，所以使用噴射工程過程中，防止因氣泡而所導致的作業品質降低的情形。

實施例1~13及比較例1~4：洗潔液構成物之製造

依照所定的含量，將下列表1上記載的成份加入於設置有攪拌器的混合槽內，接著，常溫之下，以500rpm速度攪拌1小時之後，即製造完成洗潔液構成物。

實驗例：洗潔力及配向膜受損評價

1.洗潔力評價

將上述實施例1~13及比較例1~4所製作的洗潔液構成物100ml放入於容量250Ml的燒杯(beaker)之後，再將以聚醯亞胺(PI,polyimide)配向膜進行摩擦之後的基板(5×5×0.7cm)浸泡之後，進行1分鐘的超音波 (40kHz，20℃)洗潔作業。如此，將經一定時間的洗潔作業之後拿出來的基板，再以超純水沖洗30秒鐘。接著，用氮氣去除基板表面之液體之後，再放入於烤箱，以170℃烘乾5分鐘。最後使用掃描式電子顯微鏡(SEM：Hitachi，型號S-4700)檢查該基板之後，以殘留於基板表面的異物粒子數量來判斷洗潔力。其比較結果如下表1、圖1及圖2內容。

2.聚醯亞胺配向膜受損評價

將上述實施例1~13及比較例1~4所製作的洗潔液100Ml放入於容量250Ml的燒杯(beaker)之後，將一已形成聚醯亞胺配向膜的玻璃基板浸泡於燒杯內30分鐘進行洗潔作業。接著，將基板自洗潔液構成物取出來，並將其用水沖洗後，再用氮氣去除基板表面之液體而做乾燥。最後使用掃描式電子顯微鏡(SEM：Hitachi，型號S-4700)及肉眼檢查該基板之受損程度。其檢查結果如下表1。

【表1】

[洗潔效能]

◎：相當良好，○：良好，△：普通，×：不良

A-1：乙醇

A-2：異丙醇

A-3：丙三醇

B-1：二乙二醇單甲醚(MDG)

B-2：二乙二醇單乙醚(EDG)

B-3：二乙醇單丁醚(BDG)

C-1：1-羥基亞乙-1,1-二磷酸(HEDP)

C-2：2-磷醯基-丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTC)

C-3：羥基磷醯乙酸(HPA)

TMAH：氫氧化四甲銨(Tetra methyl ammonium hydroxide)

如上表1所示的結果，本發明之實施例1~13之洗潔液構成物都顯示出卓越的洗潔力，並且對於聚醯亞胺(PI,polyimide)配向膜不會造成受損情形。

但相對的，其內包含極少的鹼性化合物的比較例1之洗潔液構成物來說，因為其完全去除聚醯亞胺(PI,polyimide)配向膜，所以無法使用。另外，以比較例2之洗潔液構成物來說，對異質物有洗潔效果，但在基板上殘留著有機物質之痕跡而導致不良。另外，以比較例3之洗潔液構成物來說，雖然對於配向膜不會造成受損情形，但對異質物呈現較低的洗潔力。另外，以純水所組成的比較例4之洗潔液構成物來說，雖然對於聚醯亞胺配向膜不會造成受損情形，但因洗潔力低而導致不良。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

Claims

一種不含鹼性化合物的水系洗潔液構成物，以水系洗潔液構成物之總重量為準，該水系洗潔液構成物包含0.1重量%~15重量%的C1~C5的低級酒精、0.1重量%~15重量%的水溶性二醇醚化合物、0.01重量%~10重量%的一種以上選自於有機磷酸及有機磷酸鹽的成分及剩下的殘量為水。
如申請專利範圍第1項所述之水系洗潔液構成物，其中，於液晶顯示裝置工程當中，進行配向膜之摩擦工程前後，使用該水系洗潔液構成物洗潔基板。
如申請專利範圍第1項所述之水系洗潔液構成物，其中，該C1~C5的低級酒精包括至少一種選自於甲醇、乙醇、n-丙醇、異丙醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、丙三醇及1,2,4-丁三醇所組成之群組中的化合物。
如申請專利範圍第1項所述之水系洗潔液構成物，其中，該水溶性二醇醚化合物為C1~C10之水溶性二醇醚。
如申請專利範圍第1項所述之水系洗潔液構成物，其中，該水溶性二醇醚包括至少一種選自於乙二醇單甲醚(MG)、二乙二醇單甲醚(MDG)、三乙二醇單甲醚(MTG)、聚乙二醇單甲醚(MPG)、乙二醇單乙醚(EG)、二乙二醇單乙醚(EDG)、乙二醇單丁醚(BG)、二乙二醇單丁醚(BDG)、三乙二醇單丁醚(BTG)、丙二醇單甲醚(MFG)及二丙二醇單甲醚(MFDG)所組成之群組之化合物。
如申請專利範圍第1項所述之水系洗潔液構成物，其中，該一種以上選自於有機磷酸及有機磷酸鹽的成分包括至少一種選自於氨基三(亞甲基磷酸)、亞乙二磷酸、1-羥基亞乙-1,1-二磷酸、1-羥基亞丙基-1,1- 二磷酸、1-羥基亞丁基-1,1-二磷酸、乙胺二(亞甲基磷酸)、1,2-丙烯二胺四(亞甲基磷酸)、十二基氨基二(亞甲基磷酸)、硝基三(亞甲基磷酸)、乙烯二胺二(亞甲基磷酸)、乙烯二胺四(亞甲基磷酸)、己烯二胺四(亞甲基磷酸)、二乙烯三胺五亞甲基磷酸、環己二胺四(亞甲基磷酸)、羥基磷酰乙酸、2-磷酰基-丁烷-1,2,4-三羧酸，及其鈉鹽或鉀鹽所組成之群組之化合物。