显影液组成物的制作方法

文档序号:2812058阅读:460来源:国知局

专利名称::显影液组成物的制作方法
技术领域
:本发明涉及光致刻蚀剂显影技术,尤其涉及一种用于对光致刻蚀剂进行显影的显影液组成物。
背景技术
:彩色滤光片是液晶显示器中用于形成彩色图像的重要部件。在制作彩色滤光片时,通常首先在衬底基板上涂布光致刻蚀剂,所谓光致刻蚀剂即为一种感光性树脂组成物,将光致刻蚀剂进行预烤,之后采用掩模板以光罩曝光,再以显影液洗去没有用掩模板遮盖的未曝光区域的光致刻蚀剂,即可按照掩模板的图案留下所需要的光致刻蚀剂图案,具体为一矩阵图案,各矩阵点对应各个像素。目前常见的显影方式有浸渍显影、摇动显影、喷洒显影(spray)和静置显影(puddle)等。光致刻蚀剂在曝光后进行显影时,感光性树脂组成物含有的酸性基团,如羧基等,在碱性显影溶液中被中和,从而形成水溶性的有机聚合物盐,这即表现为感光性树脂组成物在碱性显影溶液中被溶解。现有技术一般以水作为碱性显影液的溶剂,这存在着诸多缺陷一方面,采用水作为溶剂的显影液具有比较高的表面张力,因此显影液难以迅速的、均匀的铺展到整个光致刻蚀剂的膜层上,容易造成显影不均匀、显影不完全和局部显影过度等显影缺陷。例如,光致刻蚀剂图案的边缘可能无法刻蚀整齐。另一方面,当显影液中所溶解的有机聚合物盐在显影液中饱和析出时会逐渐积累形成不溶性有机物质,最后形成水不溶性的残渣。此种残渣容易吸附在像素区域,则难以形成精确的光致刻蚀剂图案。为了克服显影性差、残渣量大等缺点,日本专利特开平10-010749公开了一种技术方案,以阴离子活性表面剂、碱性化合物和水等制作成显影液来减少残渣量,但是显影液中的阴离子活性表面剂会残留在光致刻蚀剂表面,影响彩色滤光片的阻抗值,当彩色滤光片上的公共电极需要与阵列基板上的阵列电极配合形成电容时会有偏差。
发明内容本发明的目的是提供一种显影液组成物,以改善显影液组成物的润湿性能,且避免残渣的形成。为实现上述目的,本发明提供了一种显影液组成物,包括表面活性剂、碱性物质和水,其中所述表面活性剂为非离子表面活性剂,其化学式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中ml、m2、m3和m4分别为丙氧基嵌段的个数,nl、n2、n3和n4分别为乙氧基嵌段的个数;所述非离子表面活性剂的相对分子质量为55030000,所述丙氧基嵌段的相对分子质量至少为500,所述乙氧基嵌段占所述非离子表面活性剂的相对分子质量百分比为10%80%。其中,ml、m2、m3和m4均为自然数,可以相等或不等。nl、n2、n3和n4均为自然数,可以相等或不等。由以上技术方案可知,本发明采用了上述化学式的非离子表面活性剂,能够克服水表面张力大导致显影液组成物润湿性能不好的问题,还能避免析出的有机聚合物盐积聚形成残渣,同时,由于不含有导电的离子,所以也不会影响彩色滤光片的阻抗值。具体实施例方式下面通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。本发明的显影液组成物也可称为显影液,可用于光致刻蚀剂的显影,其具体包括表面活性剂、碱性物质和水,且其中的表面活性剂为非离子表面活性剂,其化学式如下式(1)所示:N—CH2CH2—N/\CH3CH3(1)其中,ml、m2、m3禾口m4,nl、n2、n3禾口n4i匀为自然数,ml、m2、m3禾口m4分另U为丙氧基嵌段的个数,nl、n2、n3和n4分别为乙氧基嵌段的个数。丙氧基嵌段优选是顺序相连,且ml、m2、m3和m4的具体数值可以相等或不等。乙氧基嵌段优选是顺序相连,且nl、n2、n3和n4的具体数值可以相等或不等。该非离子表面活性剂的相对分子质量具体为55030000,其中丙氧基嵌段的相对分子质量至少为500,乙氧基嵌段占非离子表面活性剂的相对分子质量百分比为10%80%,ml、m2、m3和m4,nl、n2、n3和n4值由上述条件确定。本发明的显影液组成物采用了非离子表面活性剂,与碱性物质合理配合后,可以减少或消除显影液中存在的阴离子和阳离子,因此可获得综合性能优异的显影液,在使用该显影液进行光致刻蚀剂显影时,可以迅速、均匀的润湿光致刻蚀剂以进行显影,使显影后的图案边缘整齐,且饱和析出的有机聚合物盐不会逐渐凝聚而形成不溶性有机物质,所以不会产生残渣、表面污染和颗粒。因此,本发明的显影液组成物具有润湿性好、显影性强、分散稳定性佳和无残渣等优点,同时,由于非离子表面活性剂的使用,在显影液中不易形成泡沫,因此也无须添加消泡剂,降低了成本,提高了显影液的利用率。上述非离子表面活性剂占显影液组成物的质量百分比优选为0.01%10.0%。碱性物质占显影液组成物的质量百分比优选为0.01%5.0%。较佳实施例是该显影液组成物中上述非离子表面活性剂占显影液组成物的质量百分比为0.01%10.0%,碱性物质占显影液组成物的质量百分比为0.01%5.0%,水占显影液组成物的质量百分比为85.0%99.98%。并且碱性物质可以选自氢氧四甲基铵、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、三乙胺、2-羟基-氢氧三甲胺、二乙胺和二乙醇胺中的一种或几种。本发明显影液组成物中的水优选为去离子水,这样可以进一步保证显影液组成物中不包含离子。在本发明显影液组成物第一实施例中,非离子表面活性剂的化学式如下式(2)所示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>即其中ml、m2、m3和m4值均为4,nl、n2、n3和n4值可以为420,且优选为616。该非离子表面活性剂占显影液组成物的质量百分比优选为0.4%;该碱性物质为氢氧四甲基铵,其占显影液组成物的质量百分比优选为0.5%;水为去离子水,其占显影液组成物的质量百分比优选为99.1%,搅拌均匀即形成显影液。在本发明显影液组成物第二实施例中,非离子表面活性剂的化学式如下式(3)所示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>即其中nl、n2、n3和n4值为6,ml、m2、m3和m4值可以为315,且优选为412。该非离子表面活性剂占显影液组成物的质量百分比优选为0.4%;该碱性物质为氢氧四甲基铵,其占显影液组成物的质量百分比优选为0.5%;水为去离子水,其占显影液组成物的质量百分比优选为99.1%,搅拌均匀即形成显影液。在本发明显影液组成物第三实施例中,非离子表面活性剂的化学式如上述式(1)所示,该非离子表面活性剂的相对分子质量为55030000,丙氧基嵌段的相对分子质量至少为500,乙氧基嵌段占非离子表面活性剂的相对分子质量百分比为10%80%。该非离子表面活性剂占显影液组成物的质量百分比优选为0.4%;该碱性物质为氢氧四甲基铵,其占显影液组成物的质量百分比优选为1.0%;该水为去离子水,其占显影液组成物的质量百分比为98.6%,搅拌均匀即形成显影液。下面通过试验对比具体说明本发明显影液组成物的优势。为进行对比,首先选定两种组份的显影液组成物对比例。第一对比例将占显影液组成物质量百分比为0.4%的阴离子表面活性剂十六烷基苯磺酸钠、质量百分比为0.6%的碳酸钠和质量百分比为0.4%的碳酸氢钠加入到质量百分比为98.6%的去离子水中,搅拌混匀制成显影液。第二对比例将占显影液组成物质量百分比为0.4%的非离子表面活性剂聚氧乙烯苯基醚和质量百分比为0.5%的氢氧四甲基铵加入到质量百分比为99.1%的去离子水中,搅拌混匀制成显影液。以上述各组份的显影液对光致刻蚀剂进行显影,经过试验测定,上述本发明第一实施例、第二实施例、第三实施例和第一对比例、第二对比例对应的各项性能指标如表1所示表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>其中,各项指标的测试标准和各标识的含义如下1、显影性在200倍显微镜下观察各像素的完整性和图案边缘的整齐性。△:表示好〇表示一般◎:表示差2、润湿性观察50毫克(mg)显影液在光致刻蚀剂膜表面的铺展。△:表示好〇表示一般◎:表示差3、残渣量在1000倍扫描电镜下观察玻璃衬底基板上,在无像素处是否有残渣。△:表示无残渣〇表示有少量残渣◎:表示残渣较多4、消泡性将30毫升(ml)显影液盛放于100ml试管中,垂直震荡30分钟,测量泡沫高度。△:表示在0.5厘米(cm)以下〇表示在0.51.0cm之间◎:表示大于1.Ocm5、分散稳定性在500ml显影液中加入1克(g)光致刻蚀剂,搅拌混匀,静置1小时。然后用5微米的滤纸过滤,再将滤纸在10(TC下烘至恒重。根据滤纸质量变化做出评价△:表示滤纸质量变化小于0.01克〇表示滤纸质量变化在0.010.03克◎:表示滤纸质量变化大于0.03克由表1所示的各项性能可知,本发明的显影液组成物在多方面上具有优良性能,显影性好、润湿性好、残渣量少、消泡性佳且分散稳定性强。尤其适用于制作彩色滤光片时来进行光致刻蚀剂的显影,能够得到良好的光致刻蚀剂图案,有利于改善液晶显示器的显示效果。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。权利要求一种显影液组成物,包括表面活性剂、碱性物质和水,其特征在于所述表面活性剂为非离子表面活性剂,其化学式如下其中m1、m2、m3和m4分别为丙氧基嵌段的个数,n1、n2、n3和n4分别为乙氧基嵌段的个数;所述非离子表面活性剂的相对分子质量为550~30000,所述丙氧基嵌段的相对分子质量至少为500,所述乙氧基嵌段占所述非离子表面活性剂的相对分子质量百分比为10%~80%。F2008102397725C0000011.tif2.根据权利要求1所述的显影液组成物,其特征在于所述非离子表面活性剂占所述显影液组成物的质量百分比为0.01%10.0%;和/或所述碱性物质占所述显影液组成物的质量百分比为0.01%5.0%;所述水占所述显影液组成物的质量百分比为85.0%99.98%。3.根据权利要求l所述的显影液组成物,其特征在于所述碱性物质为氢氧四甲基铵、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、三乙胺、2_羟基-氢氧三甲胺、二乙胺和二乙醇胺中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的显影液组成物,其特征在于所述水为去离子水。5.根据权利要求14任一所述的显影液组成物,其特征在于所述ml、m2、m3和m4的值均为4,所述非离子表面活性剂占所述显影液组成物的质量百分比为0.4%;所述碱性物质为氢氧四甲基铵,其占所述显影液组成物的质量百分比为0.5%;所述水为去离子水,其占所述显影液组成物的质量百分比为99.1%。6.根据权利要求5所述的显影液组成物,其特征在于所述nl、n2、n3和n4的值为420。7根据权利要求6所述的显影液组成物,其特征在于所述nl、n2、n3和n4的值为616。8.根据权利要求14任一所述的显影液组成物,其特征在于所述nl、n2、n3和n4的值均为6,所述非离子表面活性剂占所述显影液组成物的质量百分比为0.4%;所述碱性物质为氢氧四甲基铵,其占所述显影液组成物的质量百分比为0.5%;所述水为去离子水,其占所述显影液组成物的质量百分比为99.1%。9.根据权利要求8所述的显影液组成物,其特征在于所述ml、m2、m3和m4的值为315。10.根据权利要求9所述的显影液组成物,其特征在于所述ml、m2、m3和m4的值为412。tCH2CHO^(CH2CH20^3H~tCH2CHO^CH2CH20全文摘要本发明涉及一种显影液组成物,包括表面活性剂、碱性物质和水,其中表面活性剂为非离子表面活性剂,其化学式如下式所示。其中m1、m2、m3和m4分别为丙氧基嵌段的个数,n1、n2、n3和n4分别为乙氧基嵌段的个数;非离子表面活性剂的相对分子质量为550~30000,丙氧基嵌段的相对分子质量至少为500,乙氧基嵌段占非离子表面活性剂的相对分子质量百分比为10%~80%。本发明采用了下式结构的非离子表面活性剂,从而能够克服水表面张力大导致显影液组成物润湿性能不好的问题,还能够避免析出的有机盐聚合物积聚形成残渣,同时,由于不含有导电的离子,所以不会影响彩色滤光片的阻抗值。文档编号G03F7/32GK101750909SQ20081023977公开日2010年6月23日申请日期2008年12月16日优先权日2008年12月16日发明者何璇,张卓,张海清,李琳,杨久霞,赵吉生申请人:京东方科技集团股份有限公司
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