專利名稱：用于制造平面顯示器的基板的清洗液組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合用于清洗用于制造平面顯示器，包括液晶顯示器、等離子顯示器、有機(jī)電致發(fā)光顯示器、柔性顯示器等的基板表面的水性清洗組合物，以及一種使用相同的組合物清洗基板的方法。
背景技術(shù)：
通常以液晶顯示器為例子的平面顯示器(FPDs)通過膜的形成、曝光、蝕刻等而制成。由于，大小為Iym或更小的很小的顆粒如各種有機(jī)或無機(jī)材料可粘附在各個制造工序中的基板表面，不可預(yù)期地造成污染。因?yàn)榇朔N由顆粒造成的污染減少了設(shè)備的產(chǎn)率，所以在進(jìn)行后續(xù)工序之前應(yīng)盡可能地減少該污染物。因此，在各個工序之間進(jìn)行清洗以去除污染物。對此清洗液正在進(jìn)行徹底的研究。 例如，日本未審查的專利公告第2000-232063號公開了一種包含磷酸和磷酸銨的清洗液， 及日本未審查的專利公告號平(Hei. )9-279189和日本未審查的專利公告第2001-26890號公開了一種水性清洗液。然而，這些技術(shù)主要是涉及用于半導(dǎo)體設(shè)備中的清洗劑，并且因?yàn)槿コ廴疚锏哪芰蛯︿X(Al)布線的防腐性能無法良好共存，所以是不利的。此外，日本未審查的專利公告號平(Hei. ) 10-55993公開了一種剝離劑組合物，該組合物包含四級銨鹽或有機(jī)羧酸銨和氟化銨作為防止金屬層腐蝕的清洗劑，水性有機(jī)溶劑，及無機(jī)或有機(jī)酸。然而，該組合物用于在灰化用于半導(dǎo)體設(shè)備的抗蝕劑之后去除殘留的沉積物，并且該組合物的氟化銨組分會嚴(yán)重腐蝕Al布線，因此不適合用于清洗基板。

發(fā)明內(nèi)容
相應(yīng)地，本發(fā)明的目的是提供一種水性清洗組合物，所述水性清洗組合物在制造 FPD期間可有效地去除在基板上產(chǎn)生的有機(jī)污染物或顆粒，但不腐蝕用于形成柵極電極和源極/漏極電極的金屬布線。本發(fā)明一方面提供了一種用于制造FPD的水性清洗組合物，包含硼酸組分，選自有機(jī)磷酸和其鹽中的一種或多種化合物，和水。所述水性清洗組合物基于所述組合物的總重，可包含，0. 01 20wt%的硼酸組分，0. 01 20wt%的選自有機(jī)磷酸和其鹽中的一種或多種化合物，和余量水。另外，所述水性清洗組合物可進(jìn)一步包含選自由有機(jī)堿性化合物、乙二醇醚化合物、和烷醇胺鹽化合物組成的組中的一種或多種。本發(fā)明的另一方面提供了一種清洗用于制造FPD的基板的方法，包含使用上述水性清洗組合物清洗基板，同時保持水性清洗組合物在20 80°C。本發(fā)明的另一個方面提供了一種制造FPD的方法，包含使用上述水性清洗組合物清洗用于FPD的基板，同時保持水性清洗組合物在20 80°C。根據(jù)本發(fā)明，水性清洗組合物在制造FPD期間可高度去除在基板上產(chǎn)生的有機(jī)污染物或顆粒，并也非常有效地防止基板上由A1、A1合金、銅(Cu)、或銅合金形成的金屬布線的腐蝕。此外，所述水性清洗組合物包括大量去離子水，因而易于處理并對環(huán)境友好。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及一種用于制造FPD的水性清洗組合物，包含硼酸組分、選自有機(jī)磷酸和其鹽中的一種或多種化合物、和水。所述水性清洗組合物基于所述組合物的總重，包含，0. 01 20wt%的硼酸組分， 0. 01 20wt%的選自有機(jī)磷酸和其鹽中的一種或多種化合物，和余量水。在根據(jù)本發(fā)明所述的水性清洗組合物中，所述硼酸組分有效地溶解在水中，從而乳化有機(jī)污染物使得防止這些污染物再次粘附，并在FPD基板的金屬上呈現(xiàn)優(yōu)良的防腐效果。所述硼酸組分的用量可為所述組合物的總重的0. 01 20wt %，優(yōu)選0. 1 10wt%。如果硼酸組分的量少于0.01wt%，防腐效果及污染物乳化效果會退化。相比之下， 如果其量超過20wt %，所述組和物的粘度會增加，從而降低清洗效果。所述硼酸組分沒有特別的限制，包括例如硼酸、其鹽、其氧化物、和其脫水物，并且其具體例子包括烷基取代的硼酸鹽，如四苯基硼酸銨((C6H5)4BNH4)、苯基硼酸(C6H5B(OH)2) 和三甲基硼氧環(huán)烷(C3H9B3O3)；聚硼酸鹽如八水合五硼酸銨(NH4) A0O16 · SH2O)、四水合四硼酸銨((NH4) 2Β407 · 4H20)、四水合四硼酸鉀(K2B4O7 · 4H20)和四水合八硼酸鈉 (Na2B8O13 ·4Η20)；氟取代的硼酸鹽如氟硼酸(HBF4)和四氟硼酸銨(NH4BF4)；硼酸酯如硼酸三甲酯((CH3O)3B)和硼酸三乙酯((C2H5O)3B)；硼酸的氧化物和脫水物，如一氧化硼((Β0)Χ)、 硼酸酐(B2O3)、偏硼酸鉀(KBO2)和過硼酸鈉(NaBO3)。特別有用的硼酸組分是硼酸；或聚硼酸鹽如八水合五硼酸銨((NH4) 2Β10016 · SH2O)、 四水合四硼酸銨((NH4)2B4O7 · 4Η20)、四水合四硼酸鉀(K2B4O7 · 4Η20)，或四水合八硼酸鈉 (Na2B8O13 · 4Η20)。在根據(jù)本發(fā)明所述的水性清洗組合物中，所述選自有機(jī)磷酸和其鹽中的一種或多種化合物非常有效地防止對Al或Al合金的腐蝕，并且也能非常有效的從玻璃基板的上表面去除有機(jī)污染物或顆粒。另外，此組分能起到調(diào)節(jié)所述清洗組合物的總PH的作用，并因此在金屬的抗腐蝕效果和清洗效果的良好共存上扮演重要的角色。此外，所述選自有機(jī)磷酸和其鹽中的一種或多種化合物當(dāng)與有機(jī)堿性化合物一起使用時可更有效地去除污染物。在根據(jù)本發(fā)明所述的清洗組合物中，所述選自有機(jī)磷酸和其鹽中的一種或多種化合物的用量為所述組合物的總重的0. 01 20wt%，優(yōu)選0. 1 5wt%。如果所述選自有機(jī)磷酸和其鹽中的一種或多種化合物的的量少于0. 01wt%，所述清洗組合物對金屬的抗腐蝕性能可能退化，并且去除有機(jī)污染物或顆粒的能力可能變得不明顯。相比之下，如果其量超過20wt%，所述清洗組合物的pH可能降低，從而不可預(yù)期地降低去除有機(jī)污染物和無機(jī)污染物的能力，以及增加成本和環(huán)境問題。所述有機(jī)磷酸和其鹽的例子包括胺基三(亞甲基膦酸)、亞乙基二膦酸、1-羥基亞乙基-1，1- 二膦酸、1-羥基亞丙基-1，1- 二膦酸、1-羥基亞丁基-1，1- 二膦酸、乙胺基雙 (亞甲基膦酸)、1，2_丙二胺四(亞甲基膦酸)、十二烷胺基雙(亞甲基膦酸)、硝基三(亞甲基膦酸)、乙二胺雙(亞甲基膦酸)、乙二胺四(亞甲基膦酸)、己烯二胺四(亞甲基膦酸)、二乙烯三胺五(亞甲基膦酸)、環(huán)己二胺四(亞甲基膦酸)、羥基膦乙酸、2-膦丁烷-1， 2,4-三羧酸，以及這些有機(jī)磷酸的鈉鹽或鉀鹽。特別有用的是(1-羥基亞乙基)-1，1_ 二膦酸、羥基膦乙酸、胺基三亞甲基膦酸、 2-膦丁烷-1，2，4-三羧酸、或其鈉鹽或鉀鹽。在根據(jù)本發(fā)明所述的清洗組合物中，水優(yōu)選為去離子水，并且用量使根據(jù)本發(fā)明所述的水性清洗組合物的組分的總和為100wt%。另外，除了以上組分外，根據(jù)本發(fā)明所述的用于制造FPD的基板的清洗組合物可進(jìn)一步包含選自由有機(jī)堿性化合物、乙二醇醚化合物、和烷醇胺鹽化合物組成的組中的一種或多種。所述有機(jī)堿性化合物的功能為充分地去除細(xì)顆粒、有機(jī)污染物和無機(jī)污染物，及防止Al或Al合金布線的腐蝕。所述有機(jī)堿性化合物的用量為所述組合物的總重的0. 05 IOwt %，優(yōu)選0. 1 5wt%。在所述有機(jī)堿性化合物的量落在上述范圍內(nèi)的情形時，可充分地去除細(xì)顆粒、有機(jī)污染物和無機(jī)污染物，并且可避免因PH太高而導(dǎo)致嚴(yán)重腐蝕Al或Al合金布線的問題。所述有機(jī)堿性化合物的例子包括四級銨鹽化合物，如氫氧化銨、氫氧化四甲銨 (TMAH)、氫氧化四乙銨(TEAH)、氫氧化四丙銨(TPAH)和氫氧化四丁銨(TBAH)；—級胺如甲胺、乙胺、異丙胺、和單異丙胺；二級胺如二乙胺、二異丙和二丁胺；三級胺，如三甲胺、三乙胺、三異丙胺和三丁胺；和烷醇胺如膽堿、單乙醇胺、二乙醇胺、2-胺基乙醇、2-(乙胺基) 乙醇、2_(甲胺基)乙醇、N-甲基二乙醇胺、二甲胺基乙醇、二乙胺基乙醇、氮基三乙醇、 2-(2-胺基乙氧基)乙醇、1-胺基-2-丙醇、三乙醇胺、單丙醇胺和二丁醇胺，它們可單獨(dú)使用或其兩個或兩個以上混合使用。特別有用的有機(jī)堿性化合物是氫氧化銨、氫氧化四甲銨、或單乙醇胺。所述乙二醇醚化合物的功能為溶解有機(jī)污染物的溶劑。除了作為溶劑的功能外， 該組分降低清洗液的表面張力，從而增加玻璃基板的潤濕性，因而提高清洗組合物的清洗能力。所述乙二醇醚化合物的用量可為所述組合物的總重的0. 05 40wt%，優(yōu)選0. 5 20wt%。當(dāng)所述乙二醇醚化合物的量落在上述范圍內(nèi)時，可提高清洗液溶解有機(jī)污染物的能力，并可增加潤濕性從而充分達(dá)到預(yù)期效果。所述乙二醇醚化合物的例子包括乙二醇單丁基醚(BG)、二乙二醇單甲基醚 (MDG)、二乙二醇單乙基醚(卡必醇)、二乙二醇單丁基醚(BDG)、二丙二醇單甲基醚(DPM)、 二丙二醇單乙基醚(MFDG)、三乙二醇單丁基醚(BTG)、三乙二醇單乙基醚(MTG)、和丙二醇單甲基醚(MFG)，它們可單獨(dú)使用或其兩個或兩個以上混合使用。所述烷醇胺鹽化合物的功能為在清洗具有金屬圖案和氧化層的基板時防止金屬的腐蝕和氧化層的過度蝕刻，以及抑制清洗液的PH變化。用于獲得烷醇胺鹽化合物的鹽生產(chǎn)溫度可盡可能地設(shè)低，優(yōu)選維持在90°C或更低。所述烷醇胺鹽化合物的烷醇部分為選自于低碳烷醇例如Cl至C5烷醇。因?yàn)橐粋€或多個烷醇基可與胺基相鏈接，所以可使用其他烷醇胺鹽化合物，如二甲基甲醇胺鹽，該烷醇胺鹽化合物中另一個取代基與胺基相鏈接。
所述烷醇胺鹽化合物的具體例子包括烷醇胺鹽，如單乙醇胺鹽、二乙醇胺鹽、三乙醇胺鹽、單異丙醇胺鹽、二異丙醇胺鹽，和三異丙醇胺鹽。所述烷醇胺鹽化合物可包括市售產(chǎn)品，例如，AB RUST CM (得自LABEMA公司)、AB RUST A4 (得自 LABEMA 公司)、EMAD0X_NA (得自 LABEMA 公司)、EMAD0X_NB (得自 LABEMA 公司)、EMAD0X-NCAL (得自 LABEMA 公司)、EMAD0X-102 (得自 LABEMA 公司)、EMAD0X-103 (得自 LABEMA 公司)、EMAD0X-D520 (得自 LABEMA 公司)、及 AB RUST AT (得自 LABEMA 公司)。所述烷醇胺鹽化合物的用量可為所述組合物的總重的0. 001 1. 0wt%，優(yōu)選 0. 01 0. 5wt%。當(dāng)所述烷醇胺鹽化合物的量落在上述范圍內(nèi)時，由于涂覆效果保護(hù)了金屬的表面，因而可獲得較佳的抗腐蝕效果。除了以上組分外，根據(jù)本發(fā)明所述的清洗組合物可進(jìn)一步包含水性非離子表面活性劑。所述水性非離子表面活性劑的例子包括聚氧乙烯烷基醚型、聚氧乙烯烷苯基醚型、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚型、聚氧乙烯聚氧丁烯烷基醚型、聚氧乙烯烷胺基醚型、聚氧乙烯烷酰胺醚型、聚乙二醇脂肪酸酯型、山梨醇酐脂肪酸酯型、甘油脂肪酸酯型、醇酰胺型、 和甘油酯型，它們可單獨(dú)使用或其兩個或兩個以上混合使用。所述非離子表面活性劑具有包含氧乙烯基(E0基)作為親水性基團(tuán)，和氧丙烯基 (P0基)和/或氧丁烯基(B0基)作為疏水性基團(tuán)的分子結(jié)構(gòu)，并可為聚氧乙烯聚氧丁烯烷基醚型共聚物。其中-CH2-CH2-O-代表 EO 基，-CH(CH3) -CH2-O-或-CH2-CH(CH3) -0-代表 PO 基，及-CH2-CH2-CH2-CH2-O-、-CH (CH3) -CH2-CH2-O-、-CH2-CH (CH3) -CH2-O-或-CH2-CH2-CH (CH3) 2-0_代表BO基。EO和Ρ0/Β0的共聚部分可為嵌段共聚物、無規(guī)共聚物、或無規(guī)多嵌段共聚物。共聚物的分子可包括EO-PO共聚物、EO-BO共聚物、或Ε0-Ρ0/Β0共聚物。在包含親水性EO基、和疏水性PO或BO基的表面活性劑的分子中，當(dāng)EO基的總摩爾數(shù)為X且PO或BO 基的總摩爾數(shù)為Y時，優(yōu)選的X/(X+Y)落在0.05 0.7的范圍內(nèi)。表面活性劑的末端可為氫、羥基、烷基、或烯基，或者可為其中加有乙二胺或甘油的結(jié)構(gòu)。滿足上述要求的非離子表面活性劑的例子包括聚氧乙烯/聚氧丙烯復(fù)合物、聚氧乙烯/聚氧丁烯復(fù)合物、聚氧乙烯/聚氧丙烯癸基醚復(fù)合物、聚氧乙烯/聚氧丙烯癸基醚復(fù)合物、聚氧乙烯/聚氧丙烯十一烷基醚復(fù)合物、聚氧乙烯/聚氧丙烯十二烷基醚復(fù)合物、聚氧乙烯/聚氧丙烯十四烷基醚復(fù)合物、聚氧乙烯/聚氧丁烯癸基醚復(fù)合物、聚氧乙烯/聚氧丁烯十一烷基醚復(fù)合物、聚氧乙烯/聚氧丁烯十二烷基醚復(fù)合物、聚氧乙烯/聚氧丁烯十四烷基醚復(fù)合物、聚氧乙烯/聚氧丙烯2-乙基己基醚、聚氧乙烯/聚氧丙烯月桂基醚、聚氧乙烯/聚氧丙烯硬脂基醚、加有甘油的聚氧乙烯/聚氧丙烯復(fù)合物、加有乙二胺的聚氧乙烯/ 聚氧丙烯復(fù)合物、聚氧乙烯/聚氧丁烯2-乙基己基醚、聚氧乙烯/聚氧丁烯月桂基醚、聚氧乙烯/聚氧丁烯硬脂基醚、加有甘油的聚氧乙烯/聚氧丁烯復(fù)合物、和加有乙二胺的聚氧乙烯/聚氧丁烯復(fù)合物。特別有用的非離子表面活性劑是聚氧乙烯/聚氧丙烯復(fù)合物、聚氧乙烯/聚氧丁烯復(fù)合物、加有甘油的聚氧乙烯/聚氧丙烯復(fù)合物、或加有乙二胺的聚氧乙烯/聚氧丙烯復(fù)合物，并且更加特別有用的是聚氧乙烯/聚氧丙烯復(fù)合物、或加有乙二胺的聚氧乙烯/聚氧丙烯復(fù)合物。所述表面活性劑的用量為所述組合物的總重的0. 001 1. Owt %。
根據(jù)本發(fā)明所述的清洗組合物可在20°C至80°C，優(yōu)選20°C至50°C的溫度范圍呈現(xiàn)優(yōu)良的清洗效果。另外，本發(fā)明涉及一種清洗FPD的方法，包含使用上述清洗組合物清洗FPD，同時保持水性清洗組合物在20 80°C。FPD的例子包括液晶顯示器、等離子顯示器、有機(jī)電致發(fā)光顯示器，和柔性顯示器。以下實(shí)施例用于說明，而不是用于限制本發(fā)明，并可提供較佳地了解本發(fā)明。實(shí)施例1 17和對比例1 3 制備清洗組合物將有機(jī)堿性化合物、極性質(zhì)子有機(jī)溶劑、防腐劑、多功能添加劑(烷醇胺鹽)、硼酸組分、及水性表面活性劑以如下表1的量混合，從而制備水性清洗組合物。表 權(quán)利要求
1.一種用于制造平面顯示器的水性清洗組合物，包含硼酸組分、選自有機(jī)磷酸和其鹽中的一種或多種化合物、和水。
2.如權(quán)利要求1所述的水性清洗組合物，基于所述組合物的總重，包含0.01 20wt%的硼酸組分、0. 01 20wt%的選自有機(jī)磷酸和其鹽中的一種或多種化合物、和余量的水。
3.如權(quán)利要求1所述的水性清洗組合物，進(jìn)一步包含選自由有機(jī)堿性化合物、乙二醇醚化合物和烷醇胺鹽化合物組成的組中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求3所述的水性清洗組合物，其中，基于所述組合物的總重，所述有機(jī)堿性化合物的用量為0. 05 10wt%，所述乙二醇醚化合物的用量為0. 05 40wt%，以及所述烷醇胺鹽化合物的用量為0. 001 lwt%。
5.如權(quán)利要求1所述的水性清洗組合物，其中所述硼酸組分包含選自由硼酸、八水合五硼酸銨((NH4) A0O16 · SH2O)、四水合四硼酸銨((NH4) 2Β407 · 4H20)、四水合四硼酸鉀 (K2B4O7 · 4H20)和四水合八硼酸鈉(NaJ8O13 · 4H20)組成的組中的一種或多種。
6.如權(quán)利要求1所述的水性清洗組合物，其中所述選自有機(jī)磷酸和其鹽中的一種或多種化合物包含選自由胺基三(亞甲基膦酸)、亞乙基二膦酸、1-羥基亞乙基-1，1- 二膦酸、1-羥基亞丙基-1，1-二膦酸、1-羥基亞丁基-1，1- 二膦酸、乙胺基雙(亞甲基膦酸)、1，2-丙二胺四(亞甲基膦酸)、十二烷胺基雙(亞甲基膦酸)、硝基三(亞甲基膦酸)、乙二胺雙(亞甲基膦酸)、乙二胺四(亞甲基膦酸)、己烯二胺四(亞甲基膦酸)、二乙烯三胺五 (亞甲基膦酸)、環(huán)己二胺四(亞甲基膦酸)、羥基膦乙酸、2-膦丁烷-1，2，4-三羧酸、其鈉鹽和其鉀鹽組成的組中的一種或多種。
7.如權(quán)利要求3所述的水性清洗組合物，其中所述有機(jī)堿性化合物包含選自由氫氧化銨、氫氧化四甲銨(TMAH)、氫氧化四乙銨(TEAH)、氫氧化四丙銨(TPAH)、氫氧化四丁銨 (TBAH)、甲胺、乙胺、異丙胺、單異丙胺、二乙胺、二異丙胺、二丁胺、三甲胺、三乙胺、三異丙胺、三丁胺、膽堿、單乙醇胺、二乙醇胺、2-胺基乙醇、2-(乙胺基)乙醇、2-(甲胺基)乙醇、 N-甲基二乙醇胺、二甲胺基乙醇、二乙胺基乙醇、氮基三乙醇、2-(2-胺基乙氧基)乙醇、 1-胺基-2-丙醇、三乙醇胺、單丙醇胺和二丁醇胺組成的組中的一種或多種。
8.如權(quán)利要求3所述的水性清洗組合物，其中所述乙二醇醚化合物包含選自由乙二醇單丁基醚(BG)、二乙二醇單甲基醚(MDG)、二乙二醇單乙基醚(卡必醇)、二乙二醇單丁基醚(BDG)、二丙二醇單甲基醚(DPM)、二丙二醇單乙基醚(MFDG)、三乙二醇單丁基醚(BTG)、 三乙二醇單乙基醚(MTG)和丙二醇單甲基醚(MFG)組成的組中的一種或多種。
9.如權(quán)利要求3所述的水性清洗組合物，其中所述烷醇胺鹽化合物包含選自由單乙醇胺鹽、二乙醇胺鹽、三乙醇胺鹽、單異丙醇胺鹽、二異丙醇胺鹽和三異丙醇胺鹽組成的組中的一種或多種。
10.如權(quán)利要求3所述的水性清洗組合物，進(jìn)一步包含水性非離子表面活性劑。
11.一種清洗用于制造平面顯示器的基板的方法，包含用權(quán)利要求1所述的水性清洗組合物清洗基板，同時保持所述水性清洗組合物在20 80°C。
12.一種制造平面顯示器的方法，包含用權(quán)利要求1所述的水性清洗組合物清洗用于所述平面顯示器的基板，同時保持所述水性清洗組合物在20 80°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于清洗用于平面顯示器的基板表面的水性清洗組合物衍生物，所述水性清洗組合物包括硼酸組分和選自有機(jī)磷酸和其鹽中的一種或多種化合物，且在制造平面顯示器期間，可高度去除基板上產(chǎn)生的有機(jī)污染物或顆粒，以及非常有效地防止在基板上形成的金屬布線的腐蝕。所述水性清洗組合物包括大量去離子水，因此容易處理和對環(huán)境友好。
文檔編號C11D3/36GK102575201SQ201080040842
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者尹嚆重, 房淳洪, 金圣植, 金炳默 申請人:東友Fine-Chem股份有限公司