[發(fā)明專利]一種負性光刻膠顯影液及其應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210461049.8
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN102929109A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚智敏;徐雅玲;黃源;嚴兵華
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州格林達化學有限公司
• 主分類號: G03F7/32
• 分類號: G03F7/32;G03F7/30
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及TFT-LCD中的彩膜光刻膠顯影工藝，特別涉及一種在高分辨率顯示屏以及Color-filter?On?Array?（COA）等高端產(chǎn)品的彩膜制造中應(yīng)用的顯影液。

背景技術(shù)

TFT-LCD（薄膜晶體管液晶顯示）制程可細分為陣列、彩膜、成盒和模組制程。一般來說，先由陣列工廠生產(chǎn)TFT基板，由彩膜工廠生產(chǎn)彩膜基板，然后經(jīng)成盒廠把兩塊基板貼合并注入液晶，最后經(jīng)模組工廠組裝成顯示器件。其中色彩顯示的關(guān)鍵在于彩膜工廠。

彩膜工廠包含的工序包括BM（黑矩陣）、R（紅）、G（綠）、B（藍）像素、PS（襯墊）的形成。TFT-LCD通過TFT陣列控制液晶轉(zhuǎn)向，實現(xiàn)光線在不同顏色的像素塊穿過，從而達到彩色顯示的功能。

不同顏色色塊的形成等以上5道工序均包含有光刻膠（主要為丙烯酸類負性光刻膠）涂布、曝光和顯影。負性光刻膠經(jīng)過紫外光照的部分發(fā)生交聯(lián)，故未被光照的部分在堿性顯影液的作用下被腐蝕和溶解，從而形成所需的顏色像素塊。目前TFT行業(yè)內(nèi)的彩膜工廠，較多采用氫氧化鉀的水溶液作為光刻膠顯影液，典型應(yīng)用為0.03%～0.10%的氫氧化鉀加上0.10%～0.40%的界面活性劑的水溶液。

隨著顯示技術(shù)日益進步，伴隨著對分辨率及成像清晰度等要求的持續(xù)提高，特別是隨著智能手機、平板電腦的普及，高分辨率高畫質(zhì)的顯示要求快速增長，顯示器件線寬要求越來越細，對電性能要求也越來越高。?在工序階段意味著更精細化的制作和像素單元線寬的減少。

由于氫氧化鉀含有大量的鉀離子和鈉離子，故該類顯影液金屬離子含量大且不易被清洗，進而殘留在彩膜基板上形成雜質(zhì)。殘留金屬離子雜質(zhì)在更細線寬更密集線路的應(yīng)用環(huán)境中，在較少的數(shù)量下就會形成導(dǎo)電短路，從而對TFT像素內(nèi)的晶體管控制開關(guān)產(chǎn)生不利影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種負性光刻膠顯影液及其應(yīng)用。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種負性光刻膠顯影液，它是由有機堿和陰離子表面活性劑組成的水溶液；其中，有機堿的質(zhì)量濃度為0.01~60%，陰離子表面活性劑質(zhì)量濃度為0.01~30%；有機堿由TMAH（四甲基氫氧化銨）、TEAH（四乙基氫氧化銨）和TMAC（四甲基銨碳酸（氫）鹽）的一種或是任意兩種混合而成；陰離子表面活性劑由醇醚羧酸鹽、醇醚磺酸鹽、酚醚硫酸酯鹽和醇醚磷酸鹽的一種或幾種組成。

進一步地，所述有機堿的質(zhì)量濃度優(yōu)選為0.03~15%；陰離子表面活性劑質(zhì)量濃度優(yōu)選為0.02~15?%。

一種上述負性光刻膠顯影液的應(yīng)用，該應(yīng)用具體為：顯影溫度在20℃~25℃之間，顯影時間為15s~60s之間；其適用的光刻膠為化學增幅型負性光刻膠，特別是光刻膠中樹脂主要成分為丙烯酸類的光刻膠；其適用的光刻膠膜厚為0.5μm~3μm，相應(yīng)的顯影前烘溫度為80℃~140℃。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明應(yīng)用了有機強堿顯影液，四甲基氫氧化銨（TMAH），或四乙基氫氧化銨（TEAH），或是四甲基銨碳酸（氫）鹽（TMAC）的一種或多種混合液的水溶液，使得對光刻膠的滲透性變好，顯影速率增加。同時使得顯影液中的金屬離子為ppb級別，從而消除了金屬離子雜質(zhì)對于TFT晶體管的不利影響，適應(yīng)高分辨率高畫質(zhì)顯示制程的要求。本發(fā)明應(yīng)用了陰離子表面活性劑，可控制對負性光刻膠表面的潤濕性和滲透性，從而達到工藝要求的顯影效果。

附圖說明

圖1是僅用0.1%TMAH顯影后的G膠圖案顯微鏡照片，顯示圖案邊緣模糊

圖2是僅用0.1%TMAH顯影后的G膠圖案掃面電鏡(11000x)剖面形狀圖；

圖3是0.06%TMAH+0.05%TEAH顯影后的G膠圖案顯微鏡照片；

圖4是0.06%TMAH+0.05%TEAH顯影后的G膠圖案掃面電鏡(400x)圖；

圖5是0.10%TMAH+0.05%醇醚磷酸銨顯影后的R膠圖案顯微鏡照片；

圖6是0.10%TMAH+0.05%醇醚磷酸銨顯影后的R膠圖案掃面電鏡(8000x)圖；

圖7是0.06%TMAH+0.04%TMAC+0.05%酚醚硫酸酯鹽濃度顯影后的G膠圖；

圖8是0.06%TMAH+0.04%TMAC+0.05%酚醚硫酸酯鹽濃度顯影后的G膠圖案掃面電鏡(11000x)圖。

具體實施方式