一種表面活性劑及用于彩色濾光片負性光刻膠的顯影液的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種化合物及顯影液，特別是涉及一種表面活性劑及用于彩色濾光片 負性光刻膠的顯影液。
【背景技術】
[0002] 隨著顯示技術的快速發展，平板顯示器以其完全不同的顯示原理和制造技術使 之同傳統的視頻圖像顯示器相比具有非常明顯的優勢。平板顯示器具有完全平面化、輕、 薄、省電等特點，符合未來圖像顯示器發展的必然趨勢。目前主要的平板顯示器包括： PDP(Plasma display panel)、LCD( Liquid crystal displays)、FED( Field emission displays)、OLED ( Organic light-emitting diode displays )以及投影顯不技術（CRT、 LCD、LC0S、DLP)等。
[0003] IXD器件是眾多平板顯示器件中發展最快、技術最成熟、應用面最廣、已經產業化 并仍在迅猛發展的一種顯示器件，隨著半導體技術的不斷發展，人們已成功地將半導體技 術與IXD技術結合在一起，從而產生了IXD的一個新興產業TFT-IXD。由于IXD具有超薄、 省電、顯示畫質好的優點，大小皆宜的尺寸，從而使液晶顯示器得到了廣泛的應用。
[0004] 彩色濾光片，是彩色液晶顯示器（IXD)由灰階變為彩色的關鍵零組件，借由IXD內 部的背光模組提供光源，再搭配驅動IC與液晶控制形成灰階顯示，將光源穿過彩色濾光片 的彩色圖案形成彩色顯示畫面。
[0005] 彩色濾光片的結構包括玻璃基板、黑色矩陣、彩色層、保護膜及ITO導電膜，此光 電組件是在透明玻璃基板上制作防反射的遮光層-黑色矩陣層，再依次制作具有透光性能 的紅、綠、藍三原色的彩色濾光片層，最后通過濺射工藝覆上透明ITO導電膜成為彩色濾光 片。
[0006] 彩色濾光片的傳統制程主要有染色法（Dying Method)、顏料分散法（Pigment Dispersing Method)、電沉積法（Electro Deposition Method)、印刷法（Printing Method)，其中顏料分散法已逐步發展為主流技術。
[0007] 顏料分散法之彩色層形成類似半導體的光刻制程，首先將顏料分散型彩色光刻 膠涂布于已形成黑色矩陣的玻璃基板上，經軟烤（Pre-bake)、曝光對準（Aligning)、顯影 (Developing)、光刻膠剝離（Stripping)、硬烤（Post-bake)，重復此流程三次形成R，G，B 之三色圖形（Pattern)。
[0008] 平板顯示技術中精細圖案的獲得，一般是通過光刻技術實現。光刻技術包括光刻 膠的曝光、顯影等工藝。由于光刻膠在曝光前后在顯影液的溶解性能會有不同，因此進行曝 光后，光刻膠的曝光區與未曝光區依賴于溶解性能的不同，分為可溶區和不溶區。可溶區溶 于光刻膠顯影液，而不溶區留下。即光刻膠可以根據曝光的圖形選擇性的溶于光刻膠顯影 液，從而形成需要的圖形。而為了獲得良好的圖案，需要對光刻膠進行高精度的顯影，因此 對光刻膠顯影液的顯影性提出更高的要求。
[0009] 在彩色濾光片的制造工藝中，可以采用正性或負性光刻膠。曝光后，見光部分發生 化學或物理變化形成圖形而不溶解于顯影液，未見光部分可溶解于顯影液的光刻膠稱為負 性光刻膠，反之則稱為正性光刻膠。
[0010] 通常情況下，光刻膠為疏水性，曝光后由于光刻膠的可溶區被不溶區包圍，顯影液 由于表面張力的作用，很難充分接觸到可溶區，尤其是兩者邊緣部分，造成圖形邊緣的可溶 性光刻膠溶解不充分，圖案邊緣部分顯影差，使顯影液的顯影性降低。
[0011] 現有技術中，為了提高顯影液對光刻膠可溶區的溶解性，以提高顯影液的顯影性， 通常在顯影液中添加表面活性劑，添加表面活性劑能夠顯著降低顯影液的表面張力，改善 顯影液對光刻膠的潤濕性，使曝光后光刻膠的可溶區具有了很好的溶解性。在顯影過程中， 光刻膠剝落的微細殘渣可能沉積在基體表面，影響濾光片的透光率，顯影液中的表面活性 劑可以有效防止殘渣集聚。
[0012] -般來說，表面活性劑改善顯影液潤濕性的能力越強，越容易產生大量的泡沫。在 顯影過程中，一旦泡沫附著在光刻膠表面，會影響顯影的均勻性，使圖形的上表面產生厚度 差異。添加消泡劑雖然可以減輕泡沫產生程度，但消泡劑也會對圖形部分造成侵蝕。一個 比較好的解決方案是選用低泡沫的表面活性劑。
【發明內容】
[0013] 本發明主要解決的技術問題是提供一種表面活性劑及用于彩色濾光片負性光刻 膠的顯影液，采用此表面活性劑制得的顯影液顯影效果好。
[0014] 為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種 表面活性劑，所述表面活性劑為嵌段式聚醚非離子表面活性劑，是通式為
的聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚合物，其中 EO為聚氧乙烯鏈段，PO為聚氧丙烯鏈段，所述聚氧乙烯鏈段和所述聚氧丙烯鏈段在所述通 式中的鍵合位置是任意確定的，m和η的取值不同時為0, m和η為整數。
[0015] 在本發明一個較佳實施例中，所述通式中鍵合位置為聚氧丙烯鏈段位于聚醚末 端，所述聚醚為EO段或PO段，所述末端是指遠離&的一端；R C1-C18的脂肪烴基或芳 香烴基；R2為C1-C18的脂肪烴基或芳香烴基；X為0-5的整數，m為0-20的整數，η為0-10 的整數，m和η的取值不同時為0,0 < (m+n)彡30。
[0016] 在本發明一個較佳實施例中，&為06-(：15的脂肪烴基或芳香烴基；R2SC6_C15的 脂肪經基或芳香經基；X為1-4的整數，m為4-15的整數，η為1-5的整數，4 < (m+nX 16。
[0017] 在本發明一個較佳實施例中，所述表面活性劑的制備方法為：往循環乙氧基化反 應器中加入聚氧乙烯醚非離子表面活性劑和堿性物質，在惰性氣體保護下加熱，通入環氧 丙烷控溫反應，反應完全后用酸性物質中和得到表面活性劑。
[0018] 在本發明一個較佳實施例中，所述堿性物質為氫氧化鈉；所述惰性氣體為氮 氣；所述加熱的溫度為升溫至120°C ;所述控溫反應的控制溫度在130~140°C，壓力在 0. 4~0. 6MPa ;所述反應完全后保溫至壓力降至常壓；所述酸性物質為醋酸，所述中和至pH 值為6~7。
[0019] 提供一種用于彩色濾光片負性光刻膠的顯影液，包括：強堿、嵌段式聚醚非離子表 面活性劑、純凈水，所述嵌段式聚醚非離子表面活性劑為上述的表面活性劑 在本發明一個較佳實施例中，所述顯影液還包括助劑，所述助劑為絡合劑、抗氧劑、抗 菌劑中的一種或多種；所述強堿為無機堿、有機堿或二者混合物，所述無機堿為氨水、堿金 屬氫氧化物、堿土金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿金屬硅酸鹽、堿金屬磷酸鹽中的一種或 多種，所述有機堿為季銨堿、堿金屬醇化物中的一種或多種。
[0020] 在本發明一個較佳實施例中，所述無機堿為NH3 · H20、LiOH、NaOH、KOH、Ba (OH) 2、 似如03、1(如03、.0)3、1(2(1) 3、.?04、1(3?04中的一種或多種，所述有機堿為四甲基氫氧化銨、 四乙基氫氧化銨、乙醇鈉、乙醇鉀中的一種或多種。
[0021] 在本發明一個較佳實施例中，所述強堿在所述顯影液中所占的質量分數為 4. 0-20.0%;所述嵌段式聚醚非離子表面活性劑在所述顯影液中所占的質量分數為 1. 0-10. 0% ;所述純凈水是經過反向滲透法制取的純凈水，電導率為2-20 μ S/cm。
[0022] 在本發明一個較佳實施例中，所述強堿在所述顯影液中所占的質量分數為 6. 0-16.0%;所述嵌段式聚醚非離子表面活性劑在所述顯影液中所占的質量分數為 2. 0-6. 0% ;所述純凈水的電導率為5-15 μ S/cm。
[0023] 本發明的有益效果是：本發明的表面活性劑及用于彩色濾光片負性光刻膠的顯影 液，將沒有公開過的表面活性劑應用于顯影液中，得到的顯影液對非圖形部分有良好的顯 影精細度，顯影后的圖形具有完整、無殘渣、無斷線、無側蝕、尺寸準確、不產生畸變等優點。
【具體實施方式】
[0024] 下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施 例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通 技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范 圍。
[0025] 實施例一： 提供一種表面活性劑，所述表面活性劑為嵌段式聚醚非離子表面活性劑，是具有通式 所示結構的聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚合物：
[0026] 其中Rp R2分別獨立表示C1-C18的脂肪烴基或芳香烴基，優選為C6-C15的脂肪 烴基或芳香烴基。X為0-5的整數，優選為1-4的整數。EO為聚氧乙烯鏈段，PO為聚氧丙 烯鏈段，聚氧乙烯鏈段和聚氧丙烯鏈段在通式中的鍵合位置可以任意確定，優選的鍵合位 置為聚氧丙烯