一种彩色滤光片显影液组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种彩色滤光片显影液组合物，属于微电子材料技术领域，关键在于，按质量百分比计，所述的组合物包括以下组分：非离子型Gemini表面活性剂1‑45％、强碱性物质0.1‑30％、增溶剂0.1‑50％和高纯水20‑98％。该显影液浓度为当前市场产品浓度的2‑5倍，同时该显影液具有分散稳定性高、泡沫少、操作窗口大、显影后图案清晰、无光刻胶残留、无基底腐蚀等特点。

A color filter developer composition

The invention discloses a color filter developer composition, which belongs to the technical field of Microelectronic Materials. The key lies in that, according to the mass percentage, the composition includes the following components: non-ionic Gemini surfactant 1 \u2011 45%, strong alkaline substance 0.1 \u2011 30%, solvent 0.1 \u2011 50% and high-purity water 20 \u2011 98%. The developer concentration is 2 times 5 times the concentration of the current market, and the developer has the characteristics of high dispersion stability, small foam, large operation window, clear pattern after development, no photoresist residue and no substrate corrosion.

【技术实现步骤摘要】
一种彩色滤光片显影液组合物
本专利技术属于微电子材料
，涉及到一种组合物，特别是一种彩色滤光片显影液组合物，适用于液晶显示器(TFT-LCD)的彩色滤光片(Colorfilter)制程中负型光刻胶的显影。
技术介绍
通常液晶显示器(TFT-LCD)的制造流程包含四个部分：阵列段(Array)、彩色滤光片(Colorfilter)、成盒(Cell)和模组(Module)。其中彩色滤光片的制作就是在玻璃基板上，将红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)三原色有机材料，制作在每一个像素内。目前最流行的量产方式为颜料分散法(Pigmentdispersedmethod)，其中颜料分散型彩色光刻胶(pigmentDispersedColorResist，PDCR)为形成彩色层的原材料。颜料分散法的彩色层制备工艺类似液晶显示器(TFT-LCD)中阵列段光刻工艺或者半导体的黄光工艺制程，首先将颜料分散型光刻胶涂布于已形成的黑色矩阵的玻璃基板上，经软烤(Pre-bake)、曝光对准(Aligned)、显影(Developed)、硬烘烤(Post-bake)，重复此流程三次即形成R、G、B之三色图形(Pattern)。彩色滤光片制作过程中使用的黑色矩阵BM以及RGB光刻胶大多数为负型光刻胶。负型光刻胶在受到紫外光照后，未受到光照部分在显影时被去除，受到光照部分被保留，从而形成所需的图案。彩色光刻胶主要成分包括粘剂高分子(大多数为丙烯酸脂类物质)、交联剂、光引发剂、溶剂、分散剂和颜料分子。彩色滤光片制作过程黑色矩阵BM以及RGB光刻胶与显影液的匹配性十分重要。在显影过程中，光刻胶与显影液必须快速反应完全，不能留有光刻胶残渣。现有的彩色滤光片制作过程中黑色矩阵BM以及RGB光刻胶的显影液主要是碱性显影液，主要成分包括强碱、表面活性剂和去离子水。专利申请文件CN1503064A公开了一种在薄膜晶体管型液晶显示装置(TFT-LCD)或半导体制备中用于形成光致抗蚀剂图案的光致抗蚀剂显影剂组合物，该显影剂组合物含有无机碱性化合物、有机溶剂、非离子和阴离子表面活性剂、以及水。专利申请文件CN103955121A公开了一种用于彩色滤光片的显影液，该显影液的组分包括强碱、非离子表面活性剂、全氟代烃基聚醚化合物、络合剂和纯净水。专利申请文件CN1802609A公开了一种抗蚀剂用显影剂组合物，该组合物包含有机季铵碱、阴离子表面活性剂和水。专利申请文件CN1508633A公开了一种显影液的组合物，该组合物含有水、有机胺类化合物和特定结构的非离子表面活性剂。由于彩色滤光片显影液用量较大，通常彩色滤光片显影液为高浓度浓缩液，上述专利显影液除了存在泡沫较多、操作范围窄、显影后有残渣等性能缺点外，还存在显影液浓度偏低、客户采购频繁、成本较高等缺点。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术的缺陷，设计了一种彩色滤光片显影液组合物，该显影液浓度为当前市场产品浓度的2-5倍，同时该显影液具有分散稳定性高、泡沫少、操作窗口大、显影后图案清晰、无光刻胶残留、无基底腐蚀等特点。本专利技术所采取的具体技术方案是：一种彩色滤光片显影液组合物，关键在于，按质量百分比计，所述的组合物包括以下组分：非离子型Gemini表面活性剂1-45％、强碱性物质0.1-30％、增溶剂0.1-50％和高纯水20-98％，其中，非离子型Gemini表面活性剂的结构式如下所示：上述结构式中，m为0-18的整数，n为1-30的整数，R为氢(H)或甲基(CH3)，结构式中含有氢(H)和甲基(CH3)中的至少一种。按质量百分比计，所述的组合物包括以下组分：非离子型Gemini表面活性剂3-30％、强碱性物质0.2-25％、增溶剂0.5-20％和高纯水40-96.3％。所述的强碱性物质为有机类强碱和/或无机类强碱。所述的有机类强碱为四甲基氢氧化铵(TMAH)、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、甲基三乙基氢氧化铵、甲基三丙基氢氧化铵、甲基三丁基氢氧化铵、二甲基二乙基氢氧化铵、二甲基二丙基氢氧化铵、二甲基二丁基氢氧化铵、2-羟乙基三甲基氢氧化铵、2-羟乙基三乙基氢氧化铵、2-羟乙基三丙基氢氧化铵、2-羟乙基三丁基氢氧化铵、苯基三甲基氢氧化铵、苯基三乙基氢氧化铵、苯基三丙基氢氧化铵、苯基三丁基氢氧化铵、苄基三甲基氢氧化铵、苄基三乙基氢氧化铵、苄基三丙基氢氧化铵、苄基三丁基氢氧化铵、十二烷基三甲基氢氧化铵、十四烷基三甲基氢氧化铵、十六烷基三甲基氢氧化铵、十八烷基三甲基氢氧化铵、十二烷基二甲基乙基氢氧化铵、十四烷基三己基氢氧化铵中的至少一种；无机类强碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、硅酸钠中的至少一种。所述的增溶剂为有机羧酸类及其有机羧酸盐化合物中的至少一种，有机羧酸类为芥酸、油酸、亚油酸、硬脂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸、正癸酸、正壬酸、正辛酸、正庚酸、正己酸、正戊酸、正丁酸、椰子油酸、辛癸酸、甲基丙烯酸、异辛酸、异壬酸、癸二酸、柠檬酸、苯甲酸、苯丙酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、对羟基苯甲酸、间羟基苯甲酸中的至少一种。所述的高纯水是电阻值大于2MΩ/cm的去离子水。本专利技术的有益效果是：本专利技术的组合物在制作时只需将各个组分依次加入搅拌溶解即可，在溶解过程中要控制强碱放热的现象，整个溶解过程温度控制在30℃以下，溶解完全后用0.1μm的滤芯过滤即可得到显影液，制作过程简单方便。本专利技术的高浓度显影液需稀释后使用，稀释倍数为5-600倍，优选为50-300倍，是市场产品稀释倍数的2-5倍，稀释后溶液的pH值为9-14。本专利技术的显影液在使用过程中没有特殊限制，可以采用浸泡式或喷淋式。本专利技术所用的非离子型Gemini表面活性剂具有分散稳定性优异、泡沫少、操作窗口大、显影后图案清晰、无光刻胶残渣等特点。非离子型Gemini表面活性剂与强碱性物质以特定的比例配合，可以大大降低甚至完全消除显影液在显影过程中残渣的出现，同时无需加入消泡剂即可大大提高显影液的消泡性以及分散稳定性，使显影液的综合性能得到大大提高。本专利技术的高浓度碱性光刻胶显影液具有分散稳定性高、泡沫少、操作窗口大、显影图案清晰、使用后光刻胶无残留无基底腐蚀等特点。该显影液浓度为当前市场产品浓度的2-5倍，可有效降低客户采购次数、减少运输和生产成本。附图说明图1为本专利技术中实施例1的显影效果图。图2为本专利技术中实施例2的显影效果图。图3为本专利技术中实施例3的显影效果图。图4为本专利技术中实施例4的显影效果图。图5为本专利技术中实施例5的显影效果图。图6为本专利技术中实施例6的显影效果图。图7为本专利技术中实施例7的显影效果图。图8为本专利技术中实施例8的显影效果图。图9为本专利技术中实施例9的显影效果图。图10为本专利技术中实施例10的显影效果图。图11为本专利技术中对比例1的显影效果图。图12为本专利技术中对比例2的显影效果图。图13为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种彩色滤光片显影液组合物，其特征在于，按质量百分比计，所述的组合物包括以下组分：非离子型Gemini表面活性剂1-45％、强碱性物质0.1-30％、增溶剂0.1-50％和高纯水20-98％，其中，非离子型Gemini表面活性剂的结构式如下所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种彩色滤光片显影液组合物，其特征在于，按质量百分比计，所述的组合物包括以下组分：非离子型Gemini表面活性剂1-45％、强碱性物质0.1-30％、增溶剂0.1-50％和高纯水20-98％，其中，非离子型Gemini表面活性剂的结构式如下所示：



上述结构式中，m为0-18的整数，n为1-30的整数，R为氢(H)或甲基(CH3)，结构式中含有氢(H)和甲基(CH3)中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的一种彩色滤光片显影液组合物，其特征在于，按质量百分比计，所述的组合物包括以下组分：非离子型Gemini表面活性剂3-30％、强碱性物质0.2-25％、增溶剂0.5-20％和高纯水40-96.3％。


3.根据权利要求1所述的一种彩色滤光片显影液组合物，其特征在于，所述的强碱性物质为有机类强碱和/或无机类强碱。


4.根据权利要求3所述的一种彩色滤光片显影液组合物，其特征在于，所述的有机类强碱为四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、甲基三乙基氢氧化铵、甲基三丙基氢氧化铵、甲基三丁基氢氧化铵、二甲基二乙基氢氧化铵、二甲基二丙基氢氧化铵、二甲基二丁基氢氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘江华，付元涛，章小琴，
申请(专利权)人：华璞微电子科技宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33