WO2010151058A2 - 수계세정액 조성물 - Google Patents

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WO2010151058A2
WO2010151058A2 PCT/KR2010/004103 KR2010004103W WO2010151058A2 WO 2010151058 A2 WO2010151058 A2 WO 2010151058A2 KR 2010004103 W KR2010004103 W KR 2010004103W WO 2010151058 A2 WO2010151058 A2 WO 2010151058A2
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cleaning
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윤효중
김성식
방순홍
김병묵
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동우 화인켐 주식회사
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    • C11D7/50—Solvents
    • C11D7/5004—Organic solvents
    • C11D7/5022—Organic solvents containing oxygen

Definitions

  • the present invention relates to an aqueous cleaning liquid composition used for semiconductors, display devices and the like. More specifically, the present invention relates to an aqueous cleaning composition of a substrate used before and after rubbing of a liquid crystal alignment film during a liquid crystal cell manufacturing process of a liquid crystal display.
  • an alignment film is formed by applying a polyimide and rubbing it on a predetermined direction in order to provide the function of the alignment film and the insulating film on the two pattern substrates on which the electrode patterns are formed. Thereafter, a container of the liquid crystal cell is formed, a spacer is disposed and the two substrates are bonded to control the thickness of the seal adhesive and the liquid crystal cell.
  • a container of the liquid crystal cell is formed, a spacer is disposed and the two substrates are bonded to control the thickness of the seal adhesive and the liquid crystal cell.
  • the contamination path of the substrate in the manufacture of liquid crystal cells of the liquid crystal display may include foreign substances or polyimide particles that are separated from the rubbing cloth in the rubbing process before bonding the two PI substrates, and they may adhere to the substrate and cause defects. have.
  • the cleaning agent containing an alkali compound causes a problem of damaging the PI alignment layer.
  • the present invention is to solve the above problems of the prior art, it is excellent in the wetting and penetrating effect, excellent cleaning effect for the contaminants present on the alignment film substrate, and does not cause damage to the alignment film, flammability It is an object of the present invention to provide a safe, environmentally friendly, low-aqueous aqueous cleaning composition.
  • the present invention provides an aqueous cleaning liquid composition containing no alkaline compound, at least one selected from C1 to C5 lower alcohols, water-soluble glycol ether compounds, organophosphoric acid and salts thereof, and water.
  • the present invention provides a liquid crystal cell including an alignment film washed with the aqueous cleaning liquid composition and a liquid crystal display device including the liquid crystal cell.
  • the water-based cleaning liquid composition of the present invention is excellent in the wetting and penetrating effect, excellent cleaning effect for the contaminants present on the alignment film substrate, does not cause damage to the alignment film, is not flammable, safe and environmentally friendly, Since it does not cause the problem by this, it shows the outstanding effect in the cleaning of the board
  • Example 1 is a photograph taken with a scanning electron microscope (SEM) of a polyimide alignment layer substrate treated by the method of Test Example 1 using the cleaning solution of Example 1 of the present invention.
  • SEM scanning electron microscope
  • the cleaning liquid composition according to the present invention is an aqueous cleaning liquid composition which does not contain an alkali compound, and is characterized by containing at least one selected from C1 to C5 lower alcohols, water-soluble glycol ether compounds, organophosphoric acid and salts thereof, and water. .
  • the alkali compound is used as a cleaning agent to remove pollutants or organics in the air, but when used during the liquid crystal cell manufacturing process of the display, it may cause damage to the PI (polyimide) alignment layer.
  • the cleaning liquid composition of the present invention can be prevented from damaging the PI (polyimide) alignment film by not containing such an alkali compound.
  • the aqueous washing liquid composition of the present invention is a rubbing of the liquid crystal alignment film during the liquid crystal cell manufacturing process of the display by one or more combinations selected from C1 to C5 lower alcohols, water-soluble glycol ether compounds, and organic phosphoric acid and salts thereof.
  • the substrate before and after the rubbing process it has an advantage of exhibiting excellent pollutant cleaning effect, without damaging the alignment layer, without flammability, and showing low foamability.
  • it exhibits the outstanding pollutant washing
  • At least one selected from C1 to C5 lower alcohols, water-soluble glycol ether compounds, organophosphoric acid and salts thereof, and the water content of the water-based cleaning composition are preferably 0.1% by weight of C1 to C5 lower alcohols, based on the total weight of the composition. 15 wt% to 0.1 wt% to 15 wt% of the water-soluble glycol ether compound, organic phosphoric acid and one or more selected from the group consisting of 0.01 wt% to 10 wt% and a residual amount of water.
  • the lower alcohol of C1 ⁇ C5 increases the wettability and penetration of the cleaning liquid to the substrate, and improves the ability to prevent reattachment of the contaminants, thereby easily removing contaminants from the substrate.
  • lower alcohols of C1 to C5 is not particularly limited, in view of physical properties such as water solubility, lower alcohols of C1 to C4 are preferable, and examples thereof include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, glycerol, 1,2,4-butanetriol and the like can be used, these It can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the content of the lower alcohol in the composition is preferably 0.1 to 15% by weight, more preferably 0.5 to 10% by weight relative to the total weight of the cleaning liquid. If the content of the lower alcohol is less than 0.1% by weight it is difficult to expect the wet penetration because it does not drop the surface tension, if the content of more than 15% by weight may cause a defect due to the residual of the lower alcohol on the substrate.
  • the water-soluble glycol ether compound serves to remove the oil component on the surface of the rubbing substrate, which is difficult to remove only by the lower alcohol aqueous solution, and improves the dissolving ability to water.
  • the water-soluble glycol ether compounds C1 to C10 water-soluble glycol ethers can be preferably used, and C1 to C10 water-soluble glycol ethers are, for example, ethylene glycol monomethyl ether (MG) and diethylene glycol monomethyl ether (MDG).
  • Triethylene glycol monomethyl ether MPG
  • MPG polyethylene glycol monomethyl ether
  • EG ethylene glycol monoethyl ether
  • EDG ethylene glycol monoethyl ether
  • BG diethylene glycol monobutyl ether
  • BDG diethylene Glycol monobutyl ether
  • BDG triethylene glycol monobutyl ether
  • MFG propylene glycol monomethyl ether
  • MFDG dipropylene glycol monomethyl ether
  • the content of the water-soluble glycol ether compound is preferably 0.1% by weight to 15% by weight, more preferably 0.5% by weight to 10% by weight.
  • the content is less than 0.1% by weight, it is difficult to remove the oil component on the surface of the rubbing substrate, and when the content exceeds 15% by weight, the viscosity of the cleaning liquid is increased, which adversely affects the wet penetration into the substrate during cleaning.
  • At least one selected from organophosphoric acid and salts thereof not only disperses contaminants so as not to aggregate with each other, but also improves the wet penetration ability to the substrate during cleaning, thereby improving the cleaning effect.
  • the kind of the organophosphoric acid is not particularly limited.
  • aminotri methylenephosphonic acid
  • ethylidenediphosphonic acid 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxypropyl Lidene-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxybutylidene-1,1-diphosphonic acid, ethylaminobis (methylenephosphonic acid), 1,2-propylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), dodecyl Aminobis (methylenephosphonic acid), nitrotris (methylenephosphonic acid), ethylenediaminebis (methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), hexenediaminetetra (methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta (methylene Phosphonic acid), cyclohexanediamine tetra (methylenephosphonic acid), hydroxyphosphonoacetic acid, 2-phosphinic acid butane-1,2,4-tricarbox
  • 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, hydroxyphosphonoacetic acid, aminotri (methylene phosphonic acid), 2-phosphinic acid butane-1,2,4-tricarboxylic acid And the like are more preferred.
  • the organophosphate include sodium salts and potassium salts of the organophosphates listed above.
  • the content of at least one selected from organophosphoric acid and salts thereof in the composition is preferably 0.01% to 10% by weight, more preferably 0.1% to 5% by weight. If at least one selected from the organophosphoric acid and salts thereof is less than 0.01% by weight, the wet penetration of the surface of the rubbed substrate may not be improved, and if it is more than 10% by weight, it may remain on the substrate and cause a defect. .
  • the water contained in the said aqueous cleaning liquid composition is not specifically limited, It is preferable to use deionized water whose specific resistance value is 18 MPa / cm or more as water for a semiconductor process.
  • the content of water can be adjusted according to the content of other components.
  • the aqueous washing liquid composition of the present invention may further include conventional additives known in the art, for example, anticorrosive, wet penetrant, dispersant, surface modifier, and the like, to improve cleaning performance.
  • the components included in the aqueous washing liquid composition of the present invention can be prepared according to a conventionally known method, and it is particularly preferable to have a purity for semiconductor processing.
  • the present invention also relates to a liquid crystal cell comprising an alignment film washed with the aqueous cleaning composition and a liquid crystal display device including the liquid crystal cell.
  • a liquid crystal display device including the liquid crystal cell can provide a clear display screen.
  • the cleaning method using the aqueous cleaning liquid composition of the present invention is not particularly limited, and an immersion cleaning method, rocking cleaning method, ultrasonic cleaning method, shower spray cleaning method, puddle cleaning method, brush cleaning method and the like can be applied.
  • the cleaning liquid of the present invention is a cleaning agent for substrates before and after rubbing of the liquid crystal alignment film during the liquid crystal cell manufacturing process of the liquid crystal display, and has excellent stability over time for cleaning performance and contamination of particles and the like present on the alignment film substrate.
  • the material can be removed sufficiently.
  • no residue of the cleaning solution is generated, contaminants such as particles and the like are not re-adhered onto the substrate, and a problem of damage to the surface of the alignment film does not occur, it is possible to provide a safe cleaning system.
  • the aqueous washing liquid composition of the present invention has a low foaming property, problems such as deterioration of workability due to bubbles that may occur in a process such as spraying can be prevented.
  • the components shown in Table 1 were added to the mixing tank equipped with a stirrer according to a predetermined content, and stirred at a speed of 500 rpm for 1 hour at room temperature to prepare a cleaning liquid composition.
  • substrate was inspected with the scanning electron microscope (SEM: Hitachi company, model name S-4700), and the washing
  • SEM scanning electron microscope
  • B-3 diethylene glycol monobutyl ether (BDG)
  • HPA hydroxy phosphono acetic acid
  • TMAH Tetra methyl ammonium hydroxide
  • the cleaning liquid composition of Comparative Example 1 containing a small amount of the alkali compound was completely impossible to use the PI alignment layer removed.
  • the cleaning liquid composition of Comparative Example 2 had a cleaning effect on foreign matters, organic substances remained on the substrate to form stains, resulting in a defect.
  • the cleaning liquid composition of Comparative Example 3 showed no damage to the alignment film but low cleaning power to foreign substances, and the cleaning liquid composition of Comparative Example 4 made of pure water did not damage the polyimide alignment film, but the cleaning power was low and thus poor. It could be confirmed that.

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Abstract

본 발명은 알카리 화합물을 포함하지 않는 수계세정액 조성물로서, 조성물 총 중량에 대하여 C1~C5의 저급 알코올 0.1중량%~15중량%, 수용성 글리콜에테르 화합물 0.1중량%~15중량%, 유기인산 및 그의 염으로부터 선택되는 1종 이상 0.01중량%~10중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 수계세정액 조성물에 관한 것이다.

Description

수계세정액 조성물
본 발명은 반도체, 디스플레이 장치 등에 사용되는 수계세정액 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 액정 디스플레이의 액정 셀(cell) 제조공정 중 액정 배향막의 러빙(rubbing) 전후에 사용되는 기판의 수계세정액 조성물에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 셀 제작 공정에서는 전극 패턴이 형성된 2장의 패턴 기판에 배향막과 절연막의 기능을 갖게 하기 위해서 폴리이미드(polyimide)를 도포하고 그 위를 일정 방향으로 러빙함으로써 배향막을 형성시킨다. 이후 액정 셀의 용기를 형성시키고 씰(seal) 접착제와 액정 셀의 두께를 제어하기 위해 스페이서(spacer)를 배치하고 2장의 기판을 접합시킨다. 이 때, 액정이 주입되는 배향막 기판 위에 잔류 오염물질이 존재하게 되면 선명한 표시화면을 얻기가 어려울 뿐만 아니라 패키징시 불량을 유발하므로, 기판에 잔존하는 오염물질을 세정하여 제거할 필요가 있다.
액정디스플레이의 액정 셀 제조시 기판의 오염경로는 2장의 PI기판을 접합하기 전 러빙공정에서 러빙포로부터 떨어져 나온 이물질이나 폴리이미드 입자(particle)를 들 수 있으며, 이들은 기판에 부착되어 불량을 유발할 수 있다.
공정 중 발생하는 이러한 오염물질을 제거하기 위해 종래에는 이소프로판올 및 이소프로판올 수용액 등의 용제 또는 순수를 사용하였다. 그러나 용제에 의한 세정은 기판상에 용제를 잔류시키는 원인이 되어 불량을 초래하며, 안전성 및 가연성 등과 같은 화학적 안정성에 문제가 있으며, 고유가 시대로 접어들면서 원료가격 상승에 따른 제조 공정비의 증가를 초래하고 있다. 또한 순수의 경우 오염물질에 대한 충분한 세정력을 나타내지 못함으로써 제조 수율의 감소를 수반한다.
또한, 알카리 화합물을 포함하는 세정제의 경우는 PI 배향막을 손상시키는 문제를 야기한다.
따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위해, 작업 안전성이 우수하며, 다양한 계면활성제를 첨가하여 세정력 및 린스성이 우수한 다양한 수계의 세정 시스템들이 연구되고 있다.
본 발명은, 종래기술의 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 습윤, 침투효과가 우수하여 배향막 기판 위에 존재하는 오염물질에 대한 세정효과가 우수할 뿐만 아니라, 배향막의 손상도 일으키지 않으며, 인화성이 없어 안전하고 환경친화적이며, 저기포성인 수계세정액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 알카리 화합물을 포함하지 않는 수계 세정액 조성물로서, C1~C5의 저급 알코올, 수용성 글리콜에테르 화합물, 유기인산 및 그의 염으로부터 선택되는 1종 이상, 및 물을 포함하는 수계세정액 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 수계세정액 조성물로 세정된 배향막을 포함하는 액정셀 및 상기 액정셀을 포함하는 액정디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 수계세정액 조성물은 습윤, 침투효과가 우수하여 배향막 기판 위에 존재하는 오염물질에 대한 세정효과가 우수할 뿐만 아니라, 배향막의 손상도 일으키지 않으며, 인화성이 없어 안전하고 환경친화적이며, 기포발생에 의한 문제도 야기하지 않으므로, 액정 디스플레이의 액정 셀(cell) 제조공정 중 액정 배향막의 러빙(rubbing) 전후에 실시되는 기판의 세정에 있어서 매우 뛰어난 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 세정액을 이용하여 시험예 1의 방법으로 처리한 폴리이미드 배향막 기판을 주사전자현미경(SEM)으로 촬영한 사진이다.
도 2은 본 발명의 비교예 4의 세정액을 이용하여 시험예 1의 방법으로 처리한 폴리이미드 배향막 기판을 주사전자현미경(SEM)으로 촬영한 사진이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 세정액 조성물은 알카리 화합물을 포함하지 않는 수계세정액 조성물로서, C1~C5의 저급 알코올, 수용성 글리콜에테르 화합물, 유기인산 및 그의 염으로부터 선택되는 1종 이상, 및 물을 포함하는 특징이 있다.
일반적으로, 알카리 화합물은 대기 중의 오염물이나 유기물을 제거할 경우에 세정제로 사용되나, 디스플레이의 액정 셀(cell) 제조공정 중에 사용될 경우, PI(폴리이미드) 배향막의 손상을 초래할 수 있다. 본 발명의 세정액 조성물은 이러한 알카리 화합물을 포함하지 않으므로써, PI(폴리이미드) 배향막의 손상을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 수계세정액 조성물은 C1~C5의 저급 알코올, 수용성 글리콜에테르 화합물 및, 유기인산 및 그의 염으로부터 선택되는 1종 이상의 조합에 의해 디스플레이의 액정 셀(cell) 제조공정 중 액정 배향막의 러빙(rubbing)공정 전후의 기판 세정 시, 우수한 오염물질 세정효과를 나타내면서, 배향막을 손상시키지 않고, 인화성이 없으며, 저기포성을 나타내는 장점이 있다. 특히, 폴리이미드 배향막의 세정에 있어서 우수한 오염물질 세정효과를 발휘한다.
상기 수계세정액 조성물의 C1~C5의 저급 알코올, 수용성 글리콜에테르 화합물, 유기인산 및 그의 염으로부터 선택되는 1종 이상, 및 물의 함량은 바람직하게는 조성물 총 중량에 대하여 C1~C5의 저급 알코올 0.1중량%~15중량%, 수용성 글리콜에테르 화합물 0.1중량%~15중량%, 유기인산 및 그의 염으로부터 선택되는 1종 이상 0.01중량%~10중량% 및 잔량의 물을 포함하는 함량비로 이루어질 수 있다.
상기 C1~C5의 저급 알코올은 기판에 대한 세정액의 습윤 및 침투력을 높여주며, 오염물의 재부착 방지능력을 향상시켜 기판으로부터 오염물질이 용이하게 제거하는 작용을 한다.
상기 C1~C5의 저급 알코올의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 수용성 등의 물성을 고려할 때, C1~C4의 저급 알코올이 바람직하며, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 글리세롤, 1,2,4-부탄트리올 등을 사용할 수 있으며, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상을 함께 사용할 수 있다.
조성물 중 상기 저급 알코올의 함량은 세정액의 총 중량에 대해 0.1중량% 내지 15중량%가 바람직하고, 0.5중량% 내지 10중량%가 더욱 바람직하다. 저급 알코올의 함량이 0.1중량% 미만이면 표면장력을 떨어뜨리지 못해 습윤침투력을 기대하기 어렵고, 15중량%를 초과하면 기판상에 저급 알코올의 잔류로 인한 불량을 초래할 수 있다.
상기 수계세정액 조성물에 있어서, 수용성 글리콜에테르 화합물은 저급 알코올 수용액만으로는 제거하기 어려운 러빙 기판 표면의 오일성분을 제거하고, 물에 대한 용해력을 향상시키는 역할을 한다. 상기 수용성 글리콜에테르 화합물 중에서도 C1~C10의 수용성 글리콜에테르가 바람직하게 사용될 수 있으며, C1~C10의 수용성 글리콜에테르는 예를 들어, 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르(MG), 디에틸렌글리콜 모노메틸 에테르(MDG), 트리에틸렌글리콜 모노메틸 에테르(MTG), 폴리에틸렌글리콜 모노메틸 에테르(MPG), 에틸렌글리콜 모노에틸 에테르(EG), 디에틸렌글리콜 모노에틸 에테르(EDG), 에틸렌글리콜 모노부틸 에테르(BG), 디에틸렌글리콜 모노부틸 에테르(BDG), 트리에틸렌글리콜 모노부틸 에테르(BTG), 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르(MFG), 디프로필렌글리콜 모노메틸 에테르(MFDG) 등이 있으며, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상이 함께 사용될 수 있다.
상기 수용성 글리콜에테르 화합물의 함량은 0.1중량% 내지15중량%가 바람직하고, 0.5중량% 내지 10중량%가 더욱 바람직하다. 상기 함량이 0.1중량% 미만이면 러빙 기판 표면의 오일성분을 제거하기 어려워지고, 15중량%를 초과하면 세정액의 점도 상승으로 인하여 세정시 기판으로의 습윤 침투력에 악영향을 미친다.
상기 수계세정액 조성물에 있어서, 유기인산 및 그의 염으로부터 선택되는 1종 이상은 오염입자들이 서로 응집되지 않게 분산시켜줄 뿐만 아니라 세정시 기판에 대한 습윤 침투력을 향상시켜 세정 효과를 향상시키는 역할을 한다.
상기 유기인산의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 아미노트리(메틸렌포스폰산), 에틸리덴디포스폰산, 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산, 1-히드록시프로필리덴-1,1-디포스폰산, 1-히드록시부틸리덴-1,1-디포스폰산, 에틸아미노비스(메틸렌포스폰산), 1,2-프로필렌디아민테트라(메틸렌포스폰산), 도데실아미노비스(메틸렌포스폰산), 니트로트리스(메틸렌포스폰산), 에틸렌디아민비스(메틸렌포스폰산), 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산), 헥센디아민테트라(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 시클로헥산디아민테트라(메틸렌포스폰산), 하이드록시포스포노아세트산, 2-포스핀산 부탄-1,2,4-트리카르복실산 등을 들 수 있다. 특히, 이들 중 1-하이드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산, 하이드록시포스포노아세트산, 아미노트리(메틸렌 포스폰산), 2-포스핀산 부탄-1,2,4-트리카르복실산 등이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 유기인산염으로는 상기 나열된 유기인산의 나트륨염, 칼륨염 등을 들 수 있다.
상기 조성물 중 유기인산 및 그의 염으로부터 선택되는 1종 이상의 함량은 0.01중량% 내지 10중량%가 바람직하고, 0.1중량% 내지 5중량%가 더욱 바람직하다. 상기 유기인산 및 그의 염으로부터 선택되는 1종 이상이 0.01중량% 미만일 경우에는 러빙한 기판 표면의 습윤 침투력을 향상시키지 못하고, 10중량%를 초과할 경우 기판상에 잔류함으로써 불량의 원인이 될 수 있다.
상기 수계세정액 조성물에 포함되는 물은 특별히 한정되는 것은 아니나 반도체 공정용의 물로서, 비저항값이 18MΩ/㎝ 이상인 탈이온수를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 물의 함량은 다른 구성성분의 함량에 따라 조절될 수 있다.
본 발명의 수계세정액 조성물은 세정 성능을 향상시키기 위하여 당업계에 공지되어 있는 통상의 첨가제, 예를 들어, 방식제, 습윤침투제, 분산제, 표면개질제 등을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 수계세정액 조성물에 포함되는 구성성분들은 통상적으로 공지된 방법에 따라 제조가능하며, 특히 반도체 공정용 순도를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 수계세정액 조성물로 세정된 배향막을 포함하는 액정셀 및 상기 액정셀을 포함하는 액정디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 발명의 수계세정제 조성물을 사용하면, 배향막 기판 위에 존재하는 잔류 오염물질이 완벽하게 제거되므로 이러한 배향막을 포함하는 액정셀은 우수한 품질을 갖는다. 또한, 이러한 액정셀을 포함하는 액정디스플레이 장치는 선명한 표시화면을 제공할 수 있다.
본 발명의 수계세정액 조성물을 사용하는 세정방법은 특별히 한정되지 않으며, 침지 세정법, 요동 세정법, 초음파 세정법, 샤워스프레이 세정법, 퍼들 세정법, 브러쉬 세정법 등이 적용될 수 있다.
본 발명의 세정액은 액정 디스플레이의 액정 셀(cell) 제조공정 중 액정 배향막의 러빙(rubbing) 전후 기판의 세정제로서, 세정 성능에 대한 경시적 안정성이 우수할 뿐만 아니라 배향막 기판 위에 존재하는 입자 등의 오염물질을 충분히 제거할 수 있다. 또한, 세정액 잔여물이 생기지 않으며, 기판 위에 입자 등의 오염물이 재부착되지 않을 뿐만 아니라, 배향막 표면에 대한 손상의 문제도 발생하지 않으므로 안전한 세정 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 수계세정액 조성물은 저기포 특성을 가지므로, 스프레이 등의 공정에서 발생할 수 있는 기포에 의한 작업성 저하 등의 문제점을 방지할 수 있다.
이하에서, 본 발명을 실시예 등을 통하여 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예 등은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해 제공되는 것이며, 이들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1~13 및 비교예 1~4: 세정액 조성물의 제조
하기 표 1에 기재된 성분을 정해진 함량에 따라 구성성분들을 교반기가 설치되어 있는 혼합조에 넣고 상온에서 1시간 동안 500rpm의 속도로 교반하여 세정액 조성물을 제조하였다.
시험예: 세정력 및 배향막 손상 평가
1. 세정력 평가
용량 250ml의 비이커에 상기 실시예 1~13 및 비교예 1~4에서 제조된 세정액 조성물 100ml를 넣고, 폴리이미드 배향막을 러빙한 기판(5 x 5 x 0.7 cm)을 담지시킨 직후부터 1분 동안 초음파(40kHz, 20℃) 세정을 실시하였다. 일정 시간 세정 후 상기 기판을 꺼내어 30초동안 초순수에 수세하여 린스를 실시하였다. 질소가스로 기판 표면의 액체를 제거한 후 이어서 오븐에서 170℃로 5분간 건조를 실시하였다. 상기의 기판을 주사전자현미경(SEM: 히다찌사, 모델명 S-4700)으로 검사하여 기판의 표면에 남아있는 이물의 입자수로 세정력을 평가하였다. 그 결과는 하기 표 1 및 도 1 및 도 2에 나타내었다.
2. 폴리이미드 배향막 손상 평가
상기 실시예 1~13 및 비교예 1~4에서 제조한 세정액 조성물 100㎖를 각각 용량 250㎖의 비이커에 넣고, 글래스(Glass) 위에 폴리이미드 배향막이 형성된 기판을 30분 동안 침지시켜 세정 하였다. 상기 기판을 꺼내어 물로 수세하고, 질소가스로 기판 표면의 물을 제거한 후 건조하여, 폴리 이미드 배향막의 손상 정도를 육안 관찰 및 주사전자현미경(SEM: 히다찌사, 모델명 S-4700)으로 검사하였다. 검사 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
표 1
Figure PCTKR2010004103-appb-T000001
[세정 성능] ◎: 매우 양호, ○: 양호, △: 보통, ×: 불량
A-1 : 에탄올
A-2 : 이소프로판올
A-3 : 글리세롤
B-1 : 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르(MDG)
B-2 : 디에틸렌글리콜 모노에틸 에테르(EDG)
B-3 : 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르(BDG)
C-1 : 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산(HEDP)
C-2 : 2-포스핀산 부탄-1,2,4-트리카르복실산(PBTC)
C-3 : 하이드록시 포스포노 아세트산(HPA)
TMAH : 테트라메틸암모늄히드록시드(Tetra methyl ammonium hydroxide).
상기 표 1에 나타난 결과로부터, 본 발명의 실시예 1~13의 세정액 조성물은 모두 우수한 세정력을 나타내며, 폴리이미드 배향막에 대한 손상도 야기하지 않는 것으로 확인되었다.
반면, 적은 양이지만 알카리 화합물이 포함된 비교예 1의 세정액 조성물은 PI 배향막을 완전히 제거하여 사용이 불가능 하였다. 또한, 비교예 2의 세정액 조성물은 이물에 대한 세정 효과는 있었으나, 기판에 유기물질이 남아 얼룩이 형성 되어 불량을 초래하였다. 또한, 비교예 3의 세정액 조성물은 배향막에 대한 손상은 없으나 이물에 대한 세정력이 낮은 결과를 보였으며, 순수한 물로 이루어진 비교예 4의 세정액 조성물은 폴리이미드 배향막에는 손상을 주지 않으나, 세정력이 낮아 불량을 초래함을 확인할 수 있었다.

Claims (9)

  1. 알카리 화합물을 포함하지 않는 수계세정액 조성물로서, C1~C5의 저급 알코올, 수용성 글리콜에테르 화합물, 유기인산 및 그의 염으로부터 선택되는 1종 이상, 및 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 수계세정액 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 수계 세정액 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 C1~C5의 저급 알코올 0.1중량%~15중량%, 수용성 글리콜에테르 화합물 0.1중량%~15중량%, 유기인산 및 그의 염으로부터 선택되는 1종 이상 0.01중량%~10중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 수계세정액 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 수계세정액 조성물은 액정 디스플레이 공정 중 배향막의 러빙공정 전-후에 기판을 세정하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 수계세정액 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 C1~C5의 저급 알코올은 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 글리세롤 및 1,2,4-부탄트리올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수계세정액 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 수용성 글리콜에테르 화합물은 C1~C10의 수용성 글리콜에테르인 것을 특징으로 하는 수계세정액 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 수용성 글리콜에테르 화합물은 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르(MG), 디에틸렌글리콜 모노메틸 에테르(MDG), 트리에틸렌글리콜 모노메틸 에테르(MTG), 폴리에틸렌글리콜 모노메틸 에테르(MPG), 에틸렌글리콜 모노에틸 에테르(EG), 디에틸렌글리콜 모노에틸 에테르(EDG), 에틸렌글리콜 모노부틸 에테르(BG), 디에틸렌글리콜 모노부틸 에테르(BDG), 트리에틸렌글리콜 모노부틸 에테르(BTG), 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르(MFG), 및 디프로필렌글리콜 모노메틸 에테르(MFDG)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수계세정액 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 유기인산 및 그의 염으로부터 선택되는 1종 이상은 아미노트리(메틸렌포스폰산), 에틸리덴디포스폰산, 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산, 1-히드록시프로필리덴-1,1-디포스폰산, 1-히드록시부틸리덴-1,1-디포스폰산, 에틸아미노비스(메틸렌포스폰산), 1,2-프로필렌디아민테트라(메틸렌포스폰산), 도데실아미노비스(메틸렌포스폰산), 니트로트리스(메틸렌포스폰산), 에틸렌디아민비스(메틸렌포스폰산), 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산), 헥센디아민테트라(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 시클로헥산디아민테트라(메틸렌포스폰산), 하이드록시포스포노아세트산, 2-포스핀산 부탄-1,2,4-트리카르복실산, 및 이들의 나트륨염 및 이들의 칼륨염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수계세정제 조성물.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항의 수계세정액 조성물로 세정된 배향막을 포함하는 액정셀.
  9. 청구항 8의 액정셀을 포함하는 액정디스플레이 장치.
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