一种ITO蚀刻液及其使用方法技术

本发明专利技术属于精细化工领域，尤其涉及一种ITO蚀刻液及其使用方法。所述蚀刻液由A相、中和液和B相构成；所述A相由以下质量百分比的原料构成：聚氨基葡萄糖3～5 wt%，甲酸1.5～2.5 wt%，余量为水；所述B相由以下质量百分比的原料构成：三氯化铁20～28 wt%、阴离子型表面活性剂0.01～0.1 wt%、非离子型表面活性剂0.05～0.5 wt%、非氧化性酸13～18 wt%，余量为水。本发明专利技术通过改进增加A相处理，能够有效避免ITO蚀刻过程中的过度蚀刻导致ITO电极图形损失甚至被破坏的问题发生，使得产品合格率大大提升，同时突破了传统ITO导电膜图案复杂程度受限的局限性。限的局限性。限的局限性。

【技术实现步骤摘要】
一种ITO蚀刻液及其使用方法


[0001]本专利技术属于精细化工领域，尤其涉及一种ITO蚀刻液及其使用方法。

技术介绍

[0002]氧化铟锡（ITO）导电膜具有低电阻率、高透光率和高反射率等优点，同时其与衬底的结合强度高、耐磨性能优异，具有良好的物理性能和化学稳定性，经常用于制备形成不同的电极图形且被广泛应用于平板显示器的透明电极中。而为制备得到所需特定的电极图形，需要对ITO导电膜进行蚀刻。通常蚀刻是以湿法蚀刻的方式进行，在非导电基板上沉积ITO膜，随后依照所需的电极图形覆盖铜金属，通过蚀刻液将裸露在外的ITO沉积层腐蚀掉则在基板上留下所需的电极图形ITO结构，随后简单除覆去除铜即完成ITO导电膜的制备。
[0003]而现有湿法蚀刻所用的蚀刻液大致分为王水体系、草酸体系、三氯化铁体系和氢碘酸体系等。其中三氯化铁体系具有蚀刻效率高、成本低等优势，但是其由于对金属铜具有较强的氧化作用，会导致ITO层上的金属铜腐蚀严重，严重甚至会腐蚀至金属铜下方的ITO层，导致最终所得的电极图形不合格。
[0004]因而，对现有的三氯化铁体系蚀刻液进行改进，避免过度蚀刻的问题发生是十分有必要的。

技术实现思路

[0005]为解决现有的三氯化铁体系蚀刻液在使用过程中容易对ITO层造成过度腐蚀，导致实际产品合格率较低的问题，本专利技术提供了一种ITO蚀刻液及其使用方法。
[0006]本专利技术的目的在于：一、确保蚀刻效率较高，能够实现高效蚀刻；二、减少蚀刻过程的杂质引入，确保产品合格；三、避免过度蚀刻，确保电极图形的完整性。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。
[0008]一种ITO蚀刻液，所述蚀刻液由A相、中和液和B相构成；所述A相由以下质量百分比的原料构成：聚氨基葡萄糖3～5 wt%，甲酸1.5～2.5 wt%，余量为水；所述B相由以下质量百分比的原料构成：三氯化铁20～28 wt%、阴离子型表面活性剂0.01～0.1 wt%、非离子型表面活性剂0.05～0.5 wt%、非氧化性酸13～18 wt%，余量为水。
[0009]作为优选，所述B相还包括可解离出与所述非氧化性酸同一种阴离子的可溶性盐；所述可溶性盐在B相中的质量百分比为2～4 wt%。
[0010]作为优选，所述非氧化性酸为盐酸；所述盐酸浓度为29～31 wt%或35～37 wt%；所述可溶性盐为碱金属氯化物。
[0011]作为优选，所述阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸或其钠盐、十二烷基硫酸或其钠盐、脂肪醇硫酸或其钠盐中的任意一种或多种；所述非离子型表面活性剂为聚乙醇型非离子型表面活性剂。
[0012]作为优选，所述聚乙醇型非离子型表面活性剂为长链脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基醇酰胺或聚醚类中的任意一种或多种。
[0013]一种ITO蚀刻液的使用方法，所述方法包括：1）将待处理的ITO膜，待处理面置于A相液中浸润，充分浸润后干燥，得到预处理ITO膜；2）将B相预热至38～45 ℃，对预处理ITO膜喷淋至少90 s，喷淋后蚀刻至少15 min，再进行后处理得到ITO线路。
[0014]作为优选，步骤1）所述浸润时，将待处理的ITO膜的待处理面倒置于A相液中浸润；所述浸润后干燥时将待处理面倒置并置于烘箱中干燥。
[0015]作为优选，步骤2）所述后处理包括清洗和除覆层。
[0016]在本专利技术技术方案中，A相和B相是相互协同的。在A相处理后，能够在待处理的ITO膜的铜层表面通过沉积形成甲酸
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聚氨基葡萄糖膜层，该膜层首先形成简单的覆盖保护，以避免金属铜直接被腐蚀，而另一方面，常规的覆盖保护并不能有效实现有效地对金属铜的保护，因为常规的覆膜容易在蚀刻液强酸性和腐蚀性条件下失去作用。
[0017]而本专利技术技术方案中，A相的甲酸和聚氨基葡萄糖能够形成特殊的膜层，并且在上述特定的浸润和干燥处理方式中，能够使得甲酸和聚氨基葡萄糖这两种有效化合物在重力作用下更有效地集中覆盖在金属铜表面，此时形成简单的有机物包覆膜层。而后，在加入B相液后，在B相液的作用下，B相中酸作用下会溶解有机包覆膜层，有机包覆膜层溶解的同时部分三价铁氧化少量的金属铜形成二价铜离子，铜离子与溶解后的甲酸、聚氨基葡萄糖形成络合物包覆在金属铜表面并螯合还原形成的二价铁离子，避免产生阳离子杂质，所形成的络合物成膜后能够有效保护金属铜层避免其进一步被氧化腐蚀，以实现高精度的蚀刻并提高产品合格率。但需要注意的是，在具体的操作过程中，需要控制B相的喷淋速率，在早期喷淋过程中，前20 s内控制单位面积（每平方厘米）喷淋量≤5 mL，最优应当控制在3～5 mL/cm2，以确保其具有较为良好的环境形成络合物，对金属铜层进行保护，而后再以常规的喷淋方式喷淋足量或过量的蚀刻液，使得整个预处理后的ITO膜表面充分湿润，静置蚀刻即可冲洗。冲洗后由于本专利技术络合物薄膜的特性，其能够在热水环境中通过超声处理的方式分离，而本身ITO成分具有良好的化学稳定性并于非导电基底结合稳定，因此不会对其造成不利的影响。去除络合物薄膜后通过常规的化学法工艺去除金属铜即可。而此外，在ITO层表面，由于甲酸和聚氨基葡萄糖并不具备与ITO有效成分形成络合物的基础，因此并不会影响其蚀刻去除。
[0018]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过改进增加A相处理，在金属铜表面原位形成了络合物保护膜，络合物保护膜能够有效保护金属铜避免ITO蚀刻过程中金属铜的过度蚀刻导致ITO电极图形损失甚至被破坏的问题发生，能够同时A相处理液利用率高、成本低廉，对ITO进行蚀刻处理后所形成的电极图形具有极高的图案精度，使得产品合格率大大提升，同时能够用于复杂电极图形的制备，突破了传统ITO导电膜图案复杂程度受限的局限性。
附图说明
[0019]图1为实施例1蚀刻液进行蚀刻处理试验后试样的表征结果；
图2为超声温度达到95 ℃后实施例1蚀刻液进行蚀刻处理试验后试样的表征结果；图3为对比例1蚀刻液进行蚀刻处理试验后试样的表征结果；图4为对比例3
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空白对照组蚀刻液进行蚀刻处理试验后试样的表征结果；图5为对比例3蚀刻液进行蚀刻处理试验后试样的表征结果；图6为对比例2蚀刻液进行蚀刻处理试验后试样的表征结果。
具体实施方式
[0020]以下结合具体实施例和说明书附图对本专利技术作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本专利技术。此外，下述说明中涉及到的本专利技术的实施例通常仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0021]如无特殊说明，本专利技术实施例所用原料均为市售或本领域技术人员可获得的原料；如无特殊说明，本专利技术实施例所用方法均为本领域技术人员所掌握的方法。
[0022]实施例1一种ITO蚀刻液，其组方配比如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ITO蚀刻液，其特征在于，所述蚀刻液由A相、中和液和B相构成；所述A相由以质量百分比的原料构成：聚氨基葡萄糖3～5 wt%，甲酸1.5～2.5 wt%，余量为水；所述B相由以下质量百分比的原料构成：三氯化铁20～28 wt%、阴离子型表面活性剂0.01～0.1 wt%、离子型表面活性剂0.05～0.5 wt%、非氧化性酸13～18 wt%，余量为水。2.根据权利要求1所述的一种ITO蚀刻液，其特征在于，所述B相还包括可解离出与所述非氧化性酸同一种阴离子的可溶性盐；所述可溶性盐在B相中的质量百分比为2～4 wt%。3.根据权利要求2所述的一种ITO蚀刻液，其特征在于，所述非氧化性酸为盐酸；所述盐酸浓度为29～31 wt%或35～37 wt%；所述可溶性盐为碱金属氯化物。4.根据权利要求1所述的一种ITO蚀刻液，其特征在于，所述阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸或其钠盐、十二烷基硫酸或其钠盐、脂肪醇硫酸或其钠盐中的任意一种或多种...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗霜，丘贵龙，林金华，张永彪，罗永春，
申请(专利权)人：福建天甫电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：