專利名稱：光阻劑清洗液組成物及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于光阻劑的清洗液，其可運用在需要旋轉(zhuǎn)涂布光阻的制程，對于附著于基板外圍部、邊緣部或里面部的未硬化的感光性組成物涂布膜的除去、或?qū)τ诟街谘b置構(gòu)件或器具表面的未硬化的感放射線性組成物除去的清洗液，如彩色濾光片(CF)、液晶顯示器LCD 或印刷電路板(PCB)的領(lǐng)域上。
特別適用于彩色濾光片未硬化的感光性組成物除去的清洗液用途上。

背景技術(shù)：
一般在液晶、有機(jī)EL、電漿顯示器等平面顯示器或半導(dǎo)體和印刷電路板等制程中，為獲致精細(xì)圖像，使用一般微影術(shù)技術(shù)進(jìn)行感光性組成的圖案形成，利用光阻劑等放射線敏感組成物以涂布方式在基材上形成薄膜。經(jīng)過放射線照射后，以堿性清洗液，來除去不要的涂膜部分，以獲致良好的圖案。
作為使用于液晶或有機(jī)EL的彩色濾光片制造的RGB或樹脂黑色矩陣的圖形形成方法，可以使用顏料分散法、染色法、印刷法、電沉積法等。顏料分散法為使用含有顏料的感光性組成物藉由光微影術(shù)進(jìn)行各色制圖方法，因可得到安定的彩色光阻膜故為適用于彩色濾光片制造上的方法。由該方法于基板上形成感光性組成物光阻膜時，含有將含有顏料的感光性組成物涂布于基板上的步驟，作為該涂布法已知有旋轉(zhuǎn)涂布、隙縫涂布、線纜涂布、輥涂布(Roller-coating)、液滴涂布、噴霧涂布或組合這些的方法。
又，作為彩色濾光片制造時的感光性組成物涂布步驟，使用前述旋轉(zhuǎn)涂布以外亦使用隙縫涂布法的感光性組成物涂布或使用線纜的涂布、或由輥涂布的涂布。但該方法中必須實施，于感光性組成物涂布后于各隙縫噴嘴或線纜等、涂布裝置的一部份或全部上所附著的不必要感光性組成物的除去。
且，其它亦有必須實施輸送感光性組成物的裝置配管等、附著于涂布裝置的構(gòu)件的感光性組成物的除去的情況。一般于如此感光性組成物的除去時使用清洗液進(jìn)行洗凈處理相關(guān)設(shè)備及管路。
過去作為感光性組成物除去劑，一般大多使用有機(jī)溶劑、或其混合物，例如參照美國US4983490號專利文獻(xiàn)，使用單甲基醚丙二醇(PGME)或其酯類單甲基醚丙二醇酯(PGMEA)等有機(jī)溶劑。例如參照中國臺灣TW200615698號專利文獻(xiàn)，使用單甲基醚丙二醇(PGME)或單甲基醚丙二醇衍生物與環(huán)己酮(CYCLOHEXANONE)或環(huán)己酮(CYCLOHEXANONE)衍生物等有機(jī)溶劑成分的光阻清洗劑。但應(yīng)用于上述彩色光阻的洗凈除去時，光阻除去性無法充分地發(fā)揮，必須使用大量的除去液，而產(chǎn)生有機(jī)溶劑除去液的廢液處理問題。
光只有溶劑去除效果有限且會有染料回沾的情形發(fā)生，且造成環(huán)境污染，需要設(shè)備來抑制溶劑的揮發(fā)。除此之外，異丙醇、正丁醇、甲基異丁基甲酮與丙酮是低閃火點(＜38℃)的易燃溶劑，所以有火災(zāi)的危險性，需加裝防暴裝制防止危險發(fā)生，如此設(shè)備的支出必定提高。
由于一般光阻劑是由堿可溶性樹脂，例如酚醛樹脂(Novolac)、壓克力樹脂、聚對-羥基苯乙烯等。故一般氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化四甲銨或烷醇胺等堿性物質(zhì)被廣泛使用于光阻劑的清洗液中。
強(qiáng)堿水溶液主要成份有氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉或碳酸鉀等。但由于鈉、鉀金屬離子可能會對組件造成污染，近年液晶面板及半導(dǎo)體制程來已逐漸改用稀釋的有機(jī)堿溶液取代，如氫氧化四甲基銨(TMAH)溶液或氫氧化四乙基銨(TEAH)等。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在提供一種洗凈效果佳、殘渣少、毒性低、對環(huán)境污染少的清洗液，不使用溶劑，改用水溶液系統(tǒng)。由此，減少產(chǎn)生有機(jī)溶劑除去液的廢液處理問題，降低對環(huán)境沖擊。而且，選擇一優(yōu)良的界面活性劑的添加，可改善上述問題進(jìn)而提高光阻的去除力與去除速率。
本發(fā)明揭示一種清洗液組成物，其特征在于，其包含 (a)水； (b)氫氧四級銨基鹽類化合物； (c)醇胺類化合物；以及 (d)如下式(I)化合物的非離子性界面活性劑
其中，R1是氫原子或甲基，R2是氫原子或甲基，n是0至10的整數(shù)，m是4至20的整數(shù)； 其中，每100重量份的清洗液組成物中，含有該組成份(a)為97.9～75重量份，該組成份(b)為1～10重量份，該組成份(c)為1～10重量份，以及該組成份(d)為0.1～5重量份。
其中，該式(I)化合物中的n為0，m為4至16的整數(shù)。
其中，該組成份(b)氫氧四級銨基鹽類化合物是氫氧四甲銨。
其中，該組成份(c)醇胺類化合物是選自單乙醇胺、二乙醇胺以及三乙醇胺所組成群組之一。
其供適用于含有著色劑的光阻劑的清洗。
其供適用于以丙烯酸系樹脂為粘結(jié)樹脂的著色光阻劑的清洗。
本發(fā)明提供一種清洗彩色濾光片的基板外圍光阻劑的方法，其特征在于，是使該基板外圍光阻劑與一清洗液組成物相接觸，該清洗液組成物包含 (a)水； (b)氫氧四級銨基鹽類化合物； (c)醇胺類化合物；以及 (d)如下式(I)化合物的非離子性界面活性劑
其中，R1是氫原子或甲基，R2是氫原子或甲基，n是0至10的整數(shù)，m是4至20的整數(shù)； 其中，每100重量份的清洗液組成物中，含有該組成份(a)為98～75重量份，該組成份(b)為1～10重量份，該組成份(c)為1～10重量份，以及該組成份(d)為0.1～5重量份。
其中，該式(I)化合物中的n為0，m為4至16的整數(shù)。
其中，該組成份(b)氫氧四級銨基鹽類化合物是氫氧四甲銨。
其中，該組成份(c)醇胺類化合物是選自單乙醇胺、二乙醇胺以及三乙醇胺所組成群組之一。
其中，該基板外圍光阻劑是以丙烯酸系樹脂為粘結(jié)樹脂光阻劑。

具體實施例方式 以下詳述本發(fā)明相關(guān)的清洗液組成物。于本發(fā)明的清洗液組成物中，組成份(a)水為一般使用的水，例如可以為為純水、去離子水或蒸餾水。水具有低毒性、不具引火性、以及廢液處理簡便及成本低廉等優(yōu)點。本發(fā)明的水使用量，相對于清洗液配方全部為100重量份時，可以為99～50重量份，較佳為97.9～75重量份重量份。
于本發(fā)明的清洗液組成物中，關(guān)于組成份(b)氫氧四級銨基鹽類化合物，以有機(jī)氫氧四級銨基鹽類化合物所制配的堿性水溶液為較佳。其中又以氫氧化四甲基銨TMAH(tetramethyl ammonium hydroxide)、2-羥基-氫氧三甲基銨(2-hydroxyl trimethylammonium hydroxide)為較佳，本發(fā)明的氫氧四級銨基鹽類化合物的使用量，相對于清洗液配方全部為100重量份時，可以為1～20重量份，較佳為1～10重量份。
于本發(fā)明的清洗液組成物中，關(guān)于組成份(c)醇胺類化合物具體例子有單乙醇胺(monoethanolamine)、二乙醇胺(diethanolamine)、三乙醇胺(triethanolamine)、2-(2-氨基乙氧基)乙醇(2-(2-aminoethoxy ethanol)、單異丙醇胺(monoisopropanolamine)、二-異丙醇胺(diisopropanolamine)、三異丙醇胺(triisopropanolamine)、正乙基乙醇胺(N-ethylethanolamine)及正丁基乙醇胺(N-butylethanolamine)等化合物的至少一種或兩種以上的混合物。本發(fā)明的醇胺類化合物的使用量，相對于清洗液配方全部為100重量份時，可以為0.1～20重量份，較佳為1～10重量份。
于本發(fā)明的清洗液組成物中，關(guān)于組成份(d)式(I)化合物的非離子性界面活性劑，其中n是0至10的整數(shù)，m是4至20的整數(shù)，較佳的，n為0，m為4至16的整數(shù)。當(dāng)m比4小時，溶解性不足，光阻膜會殘留，洗凈力不足；m比20大時，在光阻膜上會殘存界面活性劑本身，會降低所得清洗膜的物性。本發(fā)明的非離子性界面活性劑為特征的清洗液組成物的使用量，相對于清洗液配方全部為100重量份時，可以為0.01～10重量份，較佳為0.1～5重量份。該組成份(d)使用量不滿0.01重量份時效果不充分，超過10重量份的情形則因粘度上升，所以并不佳。
于本發(fā)明的清洗液組成物中，為了調(diào)整去除速度，可以使用其它周知的堿性化合物，可列舉如鋰、鉀、鈉等堿金屬的氫氧化物、碳酸氫鹽、磷酸鹽、硼酸鹽或氨等無機(jī)堿性化合物。
本發(fā)明的清洗液是含有特定的堿成分與特定非離子性界面活劑及水的堿性溶液，其pH可以調(diào)整為11至14為較佳，而以12-14更佳。當(dāng)pH小于10時，因堿性太弱很容易產(chǎn)生殘膜。
又，在本發(fā)明的清洗液組成物中，可以使用陰離子性界面活性劑、其它的非離子性界面活性劑、兩性界面活性劑、高分子性界面活性劑等的界面活性劑。使用此等界面活性劑可以提高堿性化合物的溶解性或分散性，也可以調(diào)整去除的能力。
本發(fā)明的清洗液適合使用在含有著色劑的著色感光性樹脂，上述成旋光性樹脂并無特別的限制，其可為正型或負(fù)型的感光性樹脂組成物。惟在彩色感光性樹脂組成物方面，其通常包含有有機(jī)或無機(jī)的顏料(著色劑)、堿可溶性的粘結(jié)樹脂(binder resn)、感光性化合物及溶劑等成份。上述堿可溶性的粘結(jié)樹脂可為熱塑性酚醛樹脂(Novolac resin)、丙烯酸系樹脂(acrylate resin)、順丁烯二酐(Maleicanhydride)或其半酯(half ester)的聚合物、聚羥基苯(polyhydroxy styrene)等，其中以丙烯酸系樹脂為較佳。
實施例 使用以下特定實施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。下述實施例對本發(fā)明實施的方法有較具體的說明，然本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍非僅限于下述實施例。未特別標(biāo)記的部分是以重量為標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的清洗液組成物乃使用于彩色光阻劑曝光后以形成圖像的材料，彩色光阻劑的組成物的成份及使用量如下表所示
彩色光阻膜的形成 將前述各成份以攪拌器混合溶液涂覆在已經(jīng)形成20微米×20微米的圖型形狀遮光層的無堿玻璃基板上，再以旋轉(zhuǎn)涂覆，可得一均勻光阻膜。于常溫下進(jìn)真空烘箱內(nèi)進(jìn)行5分鐘溶劑抽離，形成膜厚可得2μm厚度的光阻膜。
彩色光阻膜的去除 “清洗液組成物的調(diào)配”是依照表一的比例，將氫氧四甲銨(tetramethyl ammonium hydroxide)TMAH、單乙醇胺(monoethanol amine)MEA與非離子界面活性劑1克，再加入純水配制成100克的清洗液組成物。
表一 非離子界面活性劑1 Lubrizol Solsperse 27000(Lubrizol公司廠品，結(jié)構(gòu)通式如下所示)
非離子界面活性劑2 Surfynol 440非離子炔類界面活性劑(AirProduct公司廠品，結(jié)構(gòu)式如下所示)
非離子界面活性劑3 Fluorad FC-4430非離子含氟界面活性劑(3M公司產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)未知)。
非離子界面活性劑4(廠商客制化商品，結(jié)構(gòu)如下所示)
其后，將涂上光阻膜后的基板，邊緣浸于23℃的上述表一清洗液組成物1-5的水溶液中10秒鐘，并且以超純水進(jìn)行清洗處理后，并且干燥。由目視觀察評估基板上經(jīng)清洗液洗凈后的部分，彩色光阻膜殘渣面積的百分比％。
由上述結(jié)果得知，并非所有的非離子性界面活性劑都適用于光阻劑的清洗液。使用了錯誤的非離子性界面活性劑，清洗時反而易累積殘渣，越洗越臟。若采用本發(fā)明所揭示的非離子性界面活性劑，將會使清洗中被溶解的顏料微粒子或其它的水溶性殘留物成分等，不再沉積回基板或光阻涂膜上。由此，就不會造成彩色濾光片上殘留有殘渣或表面污染等瑕疵，而本發(fā)明的清洗液組成物的確可以將基材上不要的部分完全清洗干凈。
綜上所述，本發(fā)明無論就目的、手法及功效，或就其技術(shù)層面與研發(fā)設(shè)計上，均顯示其不同于已知技術(shù)的特征。惟應(yīng)注意的是，上述諸多實施例僅是為了便于說明故舉例闡述的，而本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以申請專利范圍所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實施例。
權(quán)利要求
1. 一種清洗液組成物，其特征在于，其包含
(a)水；
(b)氫氧四級銨基鹽類化合物；
(c)醇胺類化合物；以及
(d)如下式(I)化合物的非離子性界面活性劑
其中，R1是氫原子或甲基，R2是氫原子或甲基，n是0至10的整數(shù)，m是4至20的整數(shù)；
其中，每100重量份的清洗液組成物中，含有該組成份(a)為97.9～75重量份，該組成份(b)為1～10重量份，該組成份(c)為1～10重量份，以及該組成份(d)為0.1～5重量份。
2. 如權(quán)利要求1項所述的清洗液組成物，其特征在于，其中，該式(I)化合物中的n為0，m為4至16的整數(shù)。
3. 如權(quán)利要求1項所述的清洗液的組成物，其特征在于，其中，該組成份(b)氫氧四級銨基鹽類化合物是氫氧四甲銨。
4. 如權(quán)利要求1項所述的清洗液的組成物，其特征在于，其中，該組成份(c)醇胺類化合物是選自單乙醇胺、二乙醇胺以及三乙醇胺所組成群組之一。
5. 如權(quán)利要求1項所述的清洗液組成物，其特征在于，其供適用于含有著色劑的光阻劑的清洗。
6. 如權(quán)利要求1項所述的清洗液組成物，其特征在于，其供適用于以丙烯酸系樹脂為粘結(jié)樹脂的著色光阻劑的清洗。
7. 一種清洗彩色濾光片的基板外圍光阻劑的方法，其特征在于，是使該基板外圍光阻劑與一清洗液組成物相接觸，該清洗液組成物包含
(a)水；
(b)氫氧四級銨基鹽類化合物；
(c)醇胺類化合物；以及
(d)如下式(I)化合物的非離子性界面活性劑
其中，R1是氫原子或甲基，R2是氫原子或甲基，n是0至10的整數(shù)，m是4至20的整數(shù)；
其中，每100重量份的清洗液組成物中，含有該組成份(a)為98～75重量份，該組成份(b)為1～10重量份，該組成份(c)為1～10重量份，以及該組成份(d)為0.1～5重量份。
8. 如權(quán)利要求7項所述的清洗彩色濾光片的基板外圍光阻劑的方法，其特征在于，其中，該式(I)化合物中的n為0，m為4至16的整數(shù)。
9. 如權(quán)利要求7項所述的清洗彩色濾光片的基板外圍光阻劑的方法，其特征在于，其中，該組成份(b)氫氧四級銨基鹽類化合物是氫氧四甲銨。
10. 如權(quán)利要求7項所述的清洗彩色濾光片的基板外圍光阻劑的方法，其特征在于，其中，該組成份(c)醇胺類化合物是選自單乙醇胺、二乙醇胺以及三乙醇胺所組成群組之一。
11. 如權(quán)利要求7項所述的清洗彩色濾光片的基板外圍光阻劑的方法，其特征在于，其中，該基板外圍光阻劑是以丙烯酸系樹脂為粘結(jié)樹脂光阻劑。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種光阻劑的清洗液組成物，其包含(a)水；(b)氫氧四級銨基鹽類化合物；(c)醇胺類化合物；以及(d)如上式(I)化合物的非離子性界面活性劑，其中R1、R2、n與m定義如說明書所示。本發(fā)明的光阻劑清洗液適用于未硬化的感光性組成物的光阻劑，且特別適用于彩色濾光片未硬化的感光性組成物除去的清洗液用途上。
文檔編號G02B5/23GK101246315SQ20071007990
公開日2008年8月20日 申請日期2007年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月16日
發(fā)明者劉大銘, 李晏成, 廖玉芬 申請人:明德國際倉儲貿(mào)易(上海)有限公司