專利名稱：透明導電薄膜用濕法蝕刻液及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種濕法蝕刻液，尤其涉及一種用于蝕刻在液晶顯示器等 中作為象素電極的透明導電膜的蝕刻液及其制造方法。
背景技術：
由氧化銦錫制備的透明導電膜已經廣泛地用于電子設備領域，并隨著 個人筆記本電腦、袖珍電視、信息便攜終端等的進一步升級，對液晶顯示
器(LCD)甚至OLED顯示器的需求繼續上升。在平面顯示器領域中，這 種透明導電膜如ITO薄膜用作顯示器的象素電極。其制作方法如下在透 明導電膜上均勻涂布上一層光致抗蝕劑，配合適當的掩膜板經曝光、顯影 后，再經蝕刻刻出線條，最后將余下的光致抗蝕劑去除。
在液晶顯示器(LCD)領域發展初期，多晶ITO被廣泛應用于該領域， 適用的蝕刻劑有鹽酸/三氯化鐵水溶液、碘酸水溶液、磷酸水溶液、鹽酸 /硝酸水溶液等。上述蝕刻液的不足之處強酸性溶液腐蝕性強、危險性大，
會導致鋁等金屬層的腐蝕，圖形加工精度低等。目前，隨著大尺寸、高精
度和大型面板、鋁制配線等的應用，越來越多的生產者開始采用無定形ITO 層，對蝕刻液有了新的要求。
因此，生產出一種理想的用于無定形ITO層的蝕刻液，將是值得研究 的具有重大經濟意義的技術課題。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種透明導電薄膜(ITO)用濕法蝕刻液及其制造方法。
本發明的目的通過以下技術方案來實現
透明導電薄膜用濕法蝕刻液，其組分具有如下的重量百分比草酸(乙
二酸)0.1% 11%，表面活性劑0.001wt% 10wt%，去離子水79 99.899wt% 。
進一步地，上述的透明導電薄膜用濕法蝕刻液，草酸1.5% 4^%， 表面活性劑0.01wt% 5wt% 。
更進一步地，上述的透明導電薄膜用濕法蝕刻液，所述表面活性劑為 烷基酚聚氧乙烯醚系列表面活性劑、脂肪醇聚氧乙烯醚系列表面活性劑、 脂肪酸聚氧乙烯酯系列表面活性劑中的一種或幾種的混合物。
更進一步地，上述的透明導電薄膜用濕法蝕刻液，所述垸基酚聚氧乙 烯醚系列表面活性劑是辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚；所述脂肪 醇聚氧乙烯醚系列表面活性劑是十二垸基醇聚氧乙烯醚；所述脂肪酸聚氧 乙烯酯系列表面活性劑是硬脂酸聚氧乙烯5酯、硬脂酸聚氧乙烯10酯。
再進一步地，透明導電薄膜用濕法蝕刻液的制造方法，特點是先將 去離子水加入分散鍋中，攪拌下加入草酸、表面活性劑，攪拌10 60分 鐘，使其完全溶解均勻，過濾，出料。
本發明技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在 本發明運用獨特的科學配方對草酸(乙二酸)、表面活性劑進行了科 學的配制，采用聚氧乙烯醚系列表面活性劑，能大大降低蝕刻液的表面張 力，保證蝕刻后線條平整，同時還縮短了工藝時間，提高了工效，蝕刻后 不會留有殘渣。另外，濕法蝕刻液蝕刻透明導電薄膜(ITO)時，其工藝 操作很方便，易于控制，無易揮發物質，不污染環境，危險性小，可重復 性佳，可廣泛用于透明導電薄膜的蝕刻。
下面結合附圖對本發明技術方案作進一歩說明
圖1是玻璃基板的橫截面圖，在玻璃基板上形成一層無定形的ITO膜，
將光致抗蝕劑涂布在ITO膜上后曝光、顯影。
圖2是圖1中的基板被實施例1中所述的蝕刻液蝕刻后，再用光致抗 蝕劑剝離液去除光致抗蝕劑后的狀態。
圖3是圖1中的基板被比較例1中所述的蝕刻液蝕刻后，再用光致抗 蝕劑剝離液去除光致抗蝕劑后的狀態。
其中，a代表玻璃基板，b代表無定形ITO膜，c代表光致抗蝕劑，d 代表蝕刻后的殘渣。
具體實施例方式
透明導電薄膜用濕法蝕刻液，由草酸(乙二酸)、表面活性劑和去離 子水組成，其含量草酸(乙二酸)0.1wt。/。 llwt。/。，表面活性劑0.001wt% 10wt%，其余為去離子水。表面活性劑為垸基酚聚氧乙烯醚(APEO)系列 表面活性劑，具體是辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚等；脂肪醇聚 氧乙烯醚(AEO)系列表面活性劑，具體是十二垸基醇聚氧乙烯醚等；脂 肪酸聚氧乙烯酯(AE)系列表面活性劑，具體是硬脂酸聚氧乙烯5酯、硬 脂酸聚氧乙烯IO酯等，可以是其中的一種或幾種的混合物。
理想的配方優選草酸(乙二酸)0.5wt% 6wt%，表面活性劑 0.01wt% 5wt%，其余為去離子水。
制備透明導電薄膜用濕法蝕刻液的工藝過程是先將去離子水加入分 散鍋中，攪拌下加入草酸、表面活性劑， 一般先溶解草酸再加表面活性劑， 攪拌10 60分鐘，使其完全溶解均勻，過濾，出料。
本發明蝕刻液用于蝕刻ITO時蝕刻溫度一般為室溫 8(TC，蝕刻時 間1 30分鐘，最后將蝕刻后的基板用去離子水進行清洗。該蝕刻劑能在 溫和的條件下對無定形ITO層進行蝕刻，且蝕刻后不會有殘渣，線條平整， 精度高，其工藝操作十分方便、易于控制。實施例l:
圖1是玻璃基板a的橫截面圖，在玻璃基板a上形成一層無定形的ITO 膜b，然后將光致抗蝕劑c涂布在ITO膜上后曝光、顯影。如圖1所示， 基板在50。C下用含量分別為4wt。/。的草酸和0.1wt。/。的壬基酚聚氧乙烯醚的 水溶液蝕刻2分鐘，然后用去離子水清洗，再用光致抗蝕劑用剝離液將光 致抗蝕劑c去除，進一步用去離子水清洗被蝕刻過的玻璃基板，然后干燥。 用SEM (場發射電子顯微鏡)觀察表面，結果顯示無定形ITO膜蝕刻良好， 線條平整，無蝕刻殘渣。如圖2所示。
比較例l:
如實施例1中所用的方法，基板在5(TC下用含量為4wt。/。的草酸的水 溶液蝕刻2分鐘，然后用去離子水清洗，再用光致抗蝕劑用剝離液將光致 抗蝕劑去除，進一步用去離子水清洗被蝕刻過的玻璃基板，然后干燥。用 SEM觀察表面，結果顯示無定形ITO膜被蝕刻了，但是也觀察到很多去除 不掉的蝕刻殘渣d，如圖3所示。
比較例2:
如實施例1中所用的方法，基板在5(TC下用含量為2wtM的壬基酚聚 氧乙烯醚的水溶液蝕刻2分鐘，然后用去離子水清洗，再用光致抗蝕劑用 剝離液將光致抗蝕劑去除，進一步用去離子水清洗被蝕刻過的玻璃基板， 然后干燥。用SEM觀察表面，結果顯示無定形ITO膜沒有被蝕刻。
實施例2:
如實施例1中所用的方法，基板在5(TC下用含量為4wt。/。的草酸和 lwty。的壬基酚聚氧乙烯醚的水溶液蝕刻2分鐘，然后用去離子水清洗，再 用光致抗蝕劑用剝離液將光致抗蝕劑去除，進一步用去離子水清洗被蝕刻 過的玻璃基板，然后干燥。用SEM觀察表面，結果顯示無定形ITO膜蝕 刻良好，線條平整，無蝕刻殘渣。
實施例3:如實施例1中所用的方法，基板在5(TC下用含量為1.5wty。的草酸和 0.01wt。/。的十二烷基醇聚氧乙烯醚的水溶液蝕刻2分鐘，然后用去離子水
清洗，再用光致抗蝕劑用剝離液將光致抗蝕劑去除，進一步用去離子水清
洗被蝕刻過的玻璃基板，然后干燥。用SEM觀察表面，結果顯示無定形 ITO膜蝕刻良好，線條平整，無蝕刻殘渣。 實施例4:
如實施例1中所用的方法，基板在5(TC下用含量為1.5wtM的草酸和 5wt。/。的硬脂酸聚氧乙烯5酯的水溶液蝕刻2分鐘，然后用去離子水清洗， 再用光致抗蝕劑用剝離液將光致抗蝕劑去除，進一步用去離子水清洗被蝕 刻過的玻璃基板，然后干燥。用SEM觀察表面，結果顯示無定形ITO膜 蝕刻良好，線條平整，無蝕刻殘渣。
如實施例1中所用的方法，基板在5(TC下用含量為4wtM的草酸和 0.5wt。/。的壬基酚聚氧乙烯醚和0.5wt。/。的十二烷基醇聚氧乙烯醚的水溶液 蝕刻2分鐘，然后用去離子水清洗，再用光致抗蝕劑用剝離液將光致抗蝕 劑去除，進一步用去離子水清洗被蝕刻過的玻璃基板，然后干燥。用SEM 觀察表面，結果顯示無定形ITO膜蝕刻良好，線條平整，無蝕刻殘渣。
實施例6:
如實施例1中所用的方法，基板在5(TC下用含量為4wt。/。的草酸和 0.5wt。/。的壬基酚聚氧乙烯醚和0.5wt。/。的硬脂酸聚氧乙烯5酯的水溶液蝕 刻2分鐘，然后用去離子水清洗，再用光致抗蝕劑用剝離液將光致抗蝕劑 去除，進一步用去離子水清洗被蝕刻過的玻璃基板，然后干燥。用SEM觀 察表面，結果顯示無定形ITO膜蝕刻良好，線條平整，無蝕刻殘渣。
實施例7:
如實施例1中所用的方法，基板在5(TC下用含量為4wtM的草酸和 0.5wt。/。的十二烷基醇聚氧乙烯醚和0.5wty。的硬脂酸聚氧乙烯5酯的水溶
7液蝕刻2分鐘，然后用去離子水清洗，再用光致抗蝕劑用剝離液將光致抗 蝕劑去除，進一步用去離子水清洗被蝕刻過的玻璃基板，然后干燥。用SEM
觀察表面，結果顯示無定形ITO膜蝕刻良好，線條平整，無蝕刻殘渣。 實施例8:
如實施例1中所用的方法，基板在5(TC下用含量為11wtM的草酸和 0.001wt。/。的壬基酚聚氧乙烯醚的水溶液蝕刻2分鐘,然后用去離子水清洗， 再用光致抗蝕劑用剝離液將光致抗蝕劑去除，進一步用去離子水清洗被蝕 刻過的玻璃基板，然后干燥。用SEM觀察表面，結果顯示無定形ITO膜 蝕刻良好，線條平整，無蝕刻殘渣。
實施例9:
如實施例1中所用的方法，基板在50。C下用含量為0.1wtn/。的草酸和 10wt。/。的壬基酚聚氧乙烯醚的水溶液蝕刻2分鐘，然后用去離子水清洗， 再用光致抗蝕劑用剝離液將光致抗蝕劑去除，進一步用去離子水清洗被蝕 刻過的玻璃基板，然后干燥。用SEM觀察表面，結果顯示無定形ITO膜 蝕刻良好，線條平整，無蝕刻殘渣。
本發明運用獨特的科學配方對草酸(乙二酸)、表面活性劑進行了科 學的配制，采用聚氧乙烯醚系列表面活性劑，大大降低制絨劑的表面張力， 實現了蝕刻后線條平整，蝕刻后不會留有殘渣，同時還縮短了工藝時間， 明顯提高了工效，廣泛用于透明導電薄膜(ITO)的蝕刻。濕法蝕刻液蝕 刻透明導電薄膜(ITO)時，其工藝操作很方便，易于控制，無易揮發物 質，不污染環境，危險性小，可重復性佳，易于實現大規模生產與應用， 值得在業內廣泛推廣。
以上僅是本發明的具體應用范例，對本發明的保護范圍不構成任何限 制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術方案，均落在本發明權利 保護范圍之內。
權利要求
1. 透明導電薄膜用濕法蝕刻液，其特征在于其組分具有如下的重量百分比草酸0.1％～11％，表面活性劑0.001wt％～10wt％，去離子水79～99.899wt％。
2. 根據權利要求l所述的透明導電薄膜用濕法蝕刻液，其特征在于草酸1.5。/。 4wt。/。，表面活性劑0.01wt% 5wt% 。
3. 根據權利要求l所述的透明導電薄膜用濕法蝕刻液，其特征在于所述表面活性劑為垸基酚聚氧乙烯醚系列表面活性劑、脂肪醇聚氧乙烯醚 系列表面活性劑、脂肪酸聚氧乙烯酯系列表面活性劑中的一種或幾種的混 合物。
4. 根據權利要求l所述的透明導電薄膜用濕法蝕刻液，其特征在于 所述垸基酚聚氧乙烯醚系列表面活性劑是辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧 乙烯醚；所述脂肪醇聚氧乙烯醚系列表面活性劑是十二垸基醇聚氧乙烯 醚；所述脂肪酸聚氧乙烯酯系列表面活性劑是硬脂酸聚氧乙烯5酯、硬脂 酸聚氧乙烯10酯。
5. 權利要求1所述的透明導電薄膜用濕法蝕刻液的制造方法，其特 征在于先將去離子水加入分散鍋中，攪拌下加入草酸、表面活性劑，攪 拌10 60分鐘，使其完全溶解均勻，過濾，出料。
全文摘要
本發明提供一種透明導電薄膜用濕法蝕刻液及其制造方法，其配方草酸(乙二酸)0.1％～11％，表面活性劑0.001wt％～10wt％，去離子水79～99.899wt％；制備時先將去離子水加入分散鍋中，攪拌下加入草酸、表面活性劑，攪拌10～60分鐘，使其完全溶解均勻，過濾，出料。該蝕刻劑能在溫和的條件下對無定形ITO層進行蝕刻，且蝕刻后不會有殘渣，線條平整，精度高，其工藝操作十分方便、易于控制，廣泛用于透明導電薄膜的蝕刻。
文檔編號C09K13/00GK101519593SQ200910026139
公開日2009年9月2日 申請日期2009年4月1日 優先權日2009年4月1日
發明者佳 趙, 奇 顧, 巍 黃 申請人:蘇州瑞晶化學有限公司;蘇州蘇電微電子信息化學品研發中心有限公司