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      一種低損傷ITO蝕刻液的制作方法

      文檔序號:39410505發(fā)布日期:2024-09-18 11:44閱讀:60來源:國知局
      一種低損傷ITO蝕刻液的制作方法

      本發(fā)明涉及蝕刻液,更具體地說,它涉及一種低損傷ito蝕刻液。


      背景技術(shù):

      1、在電容式觸摸屏中,常采用銅與ito(氧化銦錫)的雙層結(jié)構(gòu)設計sensor;由于銅和ito的化學性質(zhì)存在差異,對它們進行蝕刻時需要使用不同的蝕刻液和條件,通常采用二步蝕刻法,先刻蝕銅層,再刻蝕ito層?,F(xiàn)有的ito蝕刻液主要分為草酸系、磺酸系、鋁酸系,草酸系容易出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象,影響產(chǎn)線生產(chǎn);鋁酸系無法有效地保護上層的金屬,導致在蝕刻ito的同時腐蝕了其他金屬層,造成側(cè)蝕偏大。

      2、采用磺酸系ito蝕刻液刻蝕銅與ito雙層樣片后,通過光學顯微鏡觀察樣片,發(fā)現(xiàn)pr膠的表面出現(xiàn)黑色陰影,經(jīng)分析,主要是由于在刻蝕ito層時,ito蝕刻液會對銅層造成輕微刻蝕,致使銅層和pr膠之間粘附力變差,造成pr膠脫落;且當產(chǎn)線上的ito蝕刻液中銅離子的濃度超過500ppm時,銅離子會與金屬銅發(fā)生氧化還原反應,會進一步加劇銅層的腐蝕。

      3、目前,cn114507528a公開了一種硫酸系ito蝕刻液,包括以下重量百分比數(shù)的各原料:10-20份的硫酸,5-15份的硝酸,20-30份的醋酸,0.01-2份的無機氯化物,0.1-2份的表面活性劑,以及水;其中,所述表面活性劑包括聚氧乙烯脂肪胺、聚氧乙烯脂肪二胺中的至少一種和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨;該ito蝕刻液很好地解決了基板表面的ito殘留問題和側(cè)蝕現(xiàn)象;但仍很難避免pr膠的表面出現(xiàn)黑色陰影的現(xiàn)象,無法滿足產(chǎn)線的需求?;谏鲜鲫愂?,本發(fā)明提出了一種低損傷ito蝕刻液。


      技術(shù)實現(xiàn)思路

      1、為了解決現(xiàn)有ito蝕刻液無法避免pr膠的表面出現(xiàn)黑色陰影的現(xiàn)象,不能滿足產(chǎn)線的需求等問題,本發(fā)明提供了一種低損傷ito蝕刻液。

      2、本發(fā)明提供了一種低損傷ito蝕刻液,采用如下的技術(shù)方案:

      3、一種低損傷ito蝕刻液,包括以下重量百分比的原料:5-10%硝酸、3-10%硫酸、0.1-0.5%草酸、0.3-1%銅層保護劑、0.1-2%表面活性劑、0.5-1.5%無機硝酸鹽、0.01-0.5%魔芋葡甘聚糖、余量為水。

      4、優(yōu)選的,所述低損傷ito蝕刻液,包括以下重量百分比的原料:9%硝酸、5%硫酸、0.1%草酸、0.5%銅層保護劑、1.5%表面活性劑、1.2%無機硝酸鹽、0.5%魔芋葡甘聚糖、余量為水。

      5、通過采用上述技術(shù)方案,本發(fā)明通過對ito蝕刻液中硝酸、硫酸、草酸的含量進行嚴格控制,以實現(xiàn)ito蝕刻液對ito層蝕刻速度的初步調(diào)控;在蝕刻的過程中,ito蝕刻液中的大多數(shù)硝酸、硫酸、草酸均被ito消耗,減少ito蝕刻液對銅層造成二次腐蝕的問題;草酸不僅能夠提供酸性,而且也可以作為絡合劑保護銅層;另外,本發(fā)明的ito蝕刻液中魔芋葡甘聚糖具有穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),與銅離子形成絡合物附著在銅表面,成膜性較強,可以減少ito蝕刻液對銅層的侵蝕;與銅層保護劑之間能夠相互作用,在金屬銅層的表面形成一層致密保護膜,有效避免了pr膠的表面出現(xiàn)黑色陰影的現(xiàn)象。

      6、優(yōu)選的,所述銅層保護劑,由以下方法制得:

      7、s1、將松香酸加入對二甲苯中,抽真空,加熱至80-100℃,通過恒壓滴液漏斗緩慢滴加n-苯基乙二胺,10-20min滴加完畢,隨后升溫至110-120℃反應2-3h,再升溫至180-200℃脫水2-4h,直至未有水析出時結(jié)束反應;降至室溫,將反應液倒入水中,用30wt%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph值為7-8,析出固體,經(jīng)減壓過濾、真空干燥,得到化合物a;

      8、s2、將步驟s1所得的化合物a與1,4-對二氯芐加入乙醇中,80-90℃回流反應3-4h,反應結(jié)束后減壓蒸餾除去溶劑,加入丙酮進行重結(jié)晶純化,得到銅層保護劑。

      9、優(yōu)選的,所述步驟s1中松香酸、n-苯基乙二胺與對二甲苯的質(zhì)量比為30:13-15:40-50。

      10、優(yōu)選的,所述步驟s2中化合物a、1,4-對二氯芐與乙醇的質(zhì)量比為76-80:17:80-100。

      11、通過采用上述技術(shù)方案,本發(fā)明以松香酸、n-苯基乙二胺和1,4-對二氯芐為原料,制得銅層保護劑,化學反應過程如下所示:

      12、;

      13、本發(fā)明的銅層保護劑分子中的c=n和c-n的孤對電子和苯基上的大π鍵,能與金屬表面銅原子的空d軌道結(jié)合形成配位鍵,從而吸附在金屬銅表面形成保護膜,阻止ito蝕刻液與金屬銅的接觸,阻礙與腐蝕反應有關(guān)的電荷或物質(zhì)的轉(zhuǎn)移;且銅層保護劑分子的雙咪唑啉結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的多中心吸附又能使形成的保護膜變得更加致密,成膜速率更快、保護效果更好;同時銅層保護劑分子中的三環(huán)二萜類結(jié)構(gòu)能夠滲透到銅層表面的微小孔隙和裂縫中,形成一層致密的疏水填充層,填充層與銅層之間的結(jié)合力強,不易脫落,更好地阻止ito蝕刻液的滲透,提高銅層的整體保護效果,進而有效改善了pr膠的表面存在黑色陰影的現(xiàn)象。

      14、優(yōu)選的,所述表面活性劑為曲拉通x-100和/或槐糖脂。

      15、優(yōu)選的,所述表面活性劑由質(zhì)量比為2:1的曲拉通x-100和槐糖脂混合而得。

      16、通過采用上述技術(shù)方案,本發(fā)明的表面活性劑為曲拉通x-100和/或槐糖脂,具有優(yōu)異的乳化分散性能、良好的潤滑性能和減振減阻性能,能在液-空氣界面上顯著降低表面張力,產(chǎn)生穩(wěn)定的氣泡,可以改善蝕刻液對ito層的潤濕和腐蝕均勻性,使得蝕刻表面更加平整,無殘留,無側(cè)蝕現(xiàn)象;同時表面活性劑也能在銅層表面發(fā)生了特征吸附,阻滯了銅的離子化過程,與ito蝕刻液中的其他組分共同作用,減少銅層損失;進一步優(yōu)選特定比例的曲拉通x-100和槐糖脂的混合物為表面活性劑,提高了與銅層保護劑之間的相容性,促使ito蝕刻液的穩(wěn)定性。

      17、優(yōu)選的,所述無機硝酸鹽由質(zhì)量比為2:1-6的硝酸銨和硝酸鉀混合而得。

      18、通過采用上述技術(shù)方案,本發(fā)明的無機硝酸鹽為硝酸銨和硝酸鉀的混合物,二者具有協(xié)同增效的作用,可以控制ito層的蝕刻速度,避免蝕刻反應劇烈,造成刻蝕過度,進而降低銅層與蝕刻液的接觸面積,有效保護銅層;同時以銨根離子和鉀離子作為雜質(zhì)離子,抑制結(jié)晶生長,減少殘留現(xiàn)象,保持蝕刻表面的清潔度。

      19、本發(fā)明還提供了一種低損傷ito蝕刻液的制備方法,采用如下的技術(shù)方案:

      20、一種低損傷ito蝕刻液的制備方法,包括以下步驟:

      21、步驟(1):分別稱取水、硝酸、硫酸、草酸、無機硝酸鹽依次加入容器中,得到混合溶液;

      22、步驟(2):繼續(xù)向步驟(1)所得的混合溶液中加入銅層保護劑、表面活性劑、魔芋葡甘聚糖,并攪拌5-10min至所有物料混合均勻,得到低損傷ito蝕刻液。

      23、通過采用上述技術(shù)方案,本發(fā)明的ito蝕刻液的制備方法,步驟簡單且成本低,安全環(huán)保,適合工業(yè)化生產(chǎn),所得ito蝕刻液在顯示面板領(lǐng)域具有良好的應用前景和大規(guī)模工業(yè)化推廣潛力。

      24、綜上所述,本發(fā)明具有以下有益效果:

      25、本發(fā)明的ito蝕刻液包括硝酸、硫酸、草酸、銅層保護劑、表面活性劑、無機硝酸鹽、魔芋葡甘聚糖,各組分之間相互作用,相互輔助,不僅能夠有效刻蝕ito層,而且可以在金屬銅層的表面形成一層均勻致密的保護膜,有效避免了pr膠的表面出現(xiàn)黑色陰影的現(xiàn)象,使得本發(fā)明的ito蝕刻液在顯示面板蝕刻領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。

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