一种配向膜脱膜剂组合物及脱膜工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种配向膜脱膜剂组合物，主要组成为碱性组分、非质子极性溶剂、有机醇溶剂和水，碱性组分中包含吗啉和/或具有吗啉环仲胺基团的吗啉衍生物。本发明专利技术配向膜脱膜剂组合物中引入了具有仲胺基团的吗啉和/或吗啉衍生物，吗啉分子结构中具有仲胺基团，因此其水溶液具有强碱性，可部分替代或者全部替代碱金属氢氧化物，降低脱膜剂组合物中的碱金属氢氧化物含量，不伤底层ITO及金属层；配向膜脱膜剂组合物中的水含量高，有助于提高配向膜脱膜过程中的的安全系数。本发明专利技术还公开了一种配向膜脱膜剂组合物的脱膜工艺。

Composition of a directional membrane defilm agent and its defilm process

The invention discloses a composition of a directional membrane defilm agent, which is mainly composed of an alkaline component, a non-proton polar solvent, an organic alcohol solvent and water, and an alkaline component containing morpholine and/or morpholine derivatives with morpholine cyclic secondary amine groups. Morpholine and/or morpholine derivatives with secondary amine group are introduced into the composition of the directional film defilm agent, and the molecule structure of morpholine has secondary amine group, so the aqueous solution of morpholine has strong alkalinity, can partly or completely replace alkali metal hydroxides, reduce the content of alkali metal hydroxides in the composition of the film defilm agent, and do not damage the bottom ITO and metal layer. The higher water content in the product is helpful to improve the safety factor of the alignment membrane in the process of defilm. The invention also discloses a defilm process of a directional membrane defilm agent composition.

【技术实现步骤摘要】
一种配向膜脱膜剂组合物及脱膜工艺
本专利技术涉及电子聚合物脱膜化学品
，具体涉及一种配向膜脱膜剂组合物及脱膜工艺。
技术介绍
配向膜又称液晶取向膜层，其材质为绝缘材料聚酰亚胺，起作用是为液晶分子提供一个有序排列的承载平台。PI膜是在CF或TFT基板上均匀的形成一层特定图案的膜层，经过摩擦的作用，使得这一层PI膜具有统一的取向和预倾角。CF或TFT基板生产过程中经常出现异常，通常需要将PI膜去除并重新镀膜的制程工艺，即PI-rework工艺。传统的PI-rework工艺使用干刻，利用He等离子体与O2等离子体轰击刻蚀PI膜，不仅成本昂贵，作业风险大，而且对设备要求也高。改进的技术方案采用湿法脱膜，湿法脱膜的要求是去除基板表面的PI膜层，且不伤底层ITO层。如CN1693439A中所述的，采用含有机碱性化合物、一级醇类有机溶剂和具有醚基的二级和/或三级醇类的有机溶剂。上述有机溶剂具有较佳的铝耐腐蚀性，对于油分、指纹、树脂和微粒具有良好的去除能力。实施例中CN1693439A中碱的可选范围包括氢氧化钠、四丁基铵氢氧化物和四乙基铵氢氧化物，季铵盐作为脱膜剂组合物碱性组分的缺陷在于碱性虽强，但是N+结构四周为被-CH3包围，其空间位阻效应较大，而聚酰亚胺的结构自身空间位阻大，季铵盐碱性官能团攻击酰胺键的几率大大降低，影响分子反应活性，对于加热处理后的PI膜剥离效果较差。因此，有必要对现有技术中的配向膜脱膜剂的组成进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种配向膜脱膜剂组合物，将吗啉和/或具有仲胺的吗啉衍生物加入到组合物中作为碱性组分，利用吗啉水溶液的碱性、对含芳烃水解链段的溶解能力，使脱膜剂组合物对于配向膜具有良好的剥离性。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种配向膜脱膜剂组合物，其特征在于，主要组成为碱性组分、非质子极性溶剂、有机醇溶剂和水，碱性组分中包含吗啉和/或具有吗啉环仲胺基团的吗啉衍生物。优选的技术方案为，按重量百分比计，配向膜脱膜剂组合物中主要组成包括2～20％的碱性组分、10～40％的非质子极性溶剂、5～30％的有机醇溶剂、30～45％的水，配向膜脱膜剂组合物中添加剂的重量百分比为0.5～20％。组合物中水含量较大，配向膜脱膜剂组合物的储藏和运输过程中安全隐患少。优选的技术方案为，吗啉衍生物为选自2-甲基吗啉、3-甲基吗啉、2，5-二甲基吗啉、2，6-二甲基吗啉和2，5，5-三甲基吗啉和中的一种或两种以上的组合。优选的技术方案为，碱性组分中还包括碱金属氢氧化物、强碱弱酸盐、氨水、水合肼和季铵碱中的一种或两种以上的组合。优选的技术方案为，非质子极性溶剂为选自N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一种或两种以上的组合。优选的技术方案为，碱性组分由碱金属氢氧化物与吗啉和/或吗啉衍生物组合而成，或者碱性组分由碱金属氢氧化物、碱金属氢氧化物与吗啉和/或吗啉衍生物组合而成。优选的技术方案为，有机醇溶剂为选自C2～C4且具有两个以上羟基的有机醇溶剂。优选的技术方案为，碱性组分由碱金属氢氧化物、季铵碱与吗啉组合而成，碱性组分中碱金属氢氧化物、季铵碱与吗啉的重量之比为(2～3)：(2～3)：1。本专利技术的目的之二在于提供一种配向膜脱膜剂组合物的脱膜工艺，其特征在于，采用上述的配向膜脱膜剂组合物清洗具有表面配向膜的基板。优选的技术方案为，清洗温度为45～65℃。本专利技术的优点和有益效果在于：本专利技术配向膜脱膜剂组合物中引入了具有仲胺基团的吗啉和/或吗啉衍生物，吗啉分子结构中具有仲胺基团，因此其水溶液具有强碱性，可部分替代或者全部替代碱金属氢氧化物，降低脱膜剂组合物中的碱金属氢氧化物含量，不伤底层ITO及金属层；配向膜脱膜剂组合物中的水含量高，有助于提高配向膜脱膜过程中的的安全系数；吗啉和吗啉衍生物中六元环的稳定构象是椅式，具有较小的空间位阻，因此更容易进入被醇溶液溶胀的聚酰亚胺膜中，加快配向膜的溶解速度。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。具有吗啉环仲胺基团的吗啉衍生物吗啉衍生物中具有吗啉环的仲胺基团，即衍生物的取代基连接在吗啉分子结构中的碳原子上。优选的，上述衍生物中的取代基为供电子基团。供电子基团会导致吗啉分子结构中N电子云密度增加，吸电子能力增强，碱性提高。吗啉环中N上连接供电子基团时，空间位阻增加，质子难于接近，因此碱性反而减弱，不利于攻击聚酰亚胺中酰胺官能团导致其水解。常见的供电子基团为甲基。碱性组分碱性组分包括但不限于优选的碱金属氢氧化物、强碱弱酸盐、氨水、水合肼和季铵碱，还可选自胆碱、二乙胺、三乙胺等有机碱，以及氢氧化钙、氢氧化镁及氢氧化钡等碱土金属氢氧化物。碱金属氢氧化物包含氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾，其中氢氧化钠和氢氧化钾为基板清洗、剥离操作中常用的无机碱。强碱弱酸盐的水溶液呈碱性，强碱弱酸盐需要满足在水中的溶解度要求。具体包括磷酸盐、碳酸盐、醋酸盐、碳酸氢盐、磷酸氢二盐。季铵碱是一类通式为R4NOH的化合物，式中R为四个相同或不相同的脂烃基或芳烃基。季铵碱包括但不限于基板清洗、剥离操作中常用的四甲基氢氧化铵和四乙基氢氧化铵。与吗啉衍生物相比，吗啉具有更小的空间位阻，因此碱金属氢氧化物与吗啉复配使用，或者碱金属氢氧化物、季铵碱与吗啉复配使用，不仅可降低配向膜脱膜剂组合物中的碱金属氢氧化物用量，还能协同促进聚酰亚胺膜的水解，具体为有机碱促进聚酰亚胺分子链中的酰胺官能团碱性水解破坏其二维或线性的大分子高聚物结构，无机小分子强碱作为碱性补充剂，利用分子量小、空间位阻小的特点，强化酰胺官能团水解效率，加速PI膜剥离。C2～C4且具有两个以上羟基的有机醇溶剂C2～C4且具有两个以上羟基的有机醇溶剂具体如：乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、异丙二醇、异丁二醇、丙三醇、1，2，4-丁三醇。与一元醇相比，低级二元醇对PI膜的溶胀作用更强。配向膜脱膜剂的其他组分其他组分包括但不限于缓蚀剂、润湿剂和其他有机溶剂。缓蚀剂的选择需结合玻璃基板上的金属材料确定，常用的缓蚀剂为氮唑类化合物。润湿剂的作用在于降低组合物液体的表面张力，便于液体快速润湿玻璃基板表面，具体可为聚氧化乙烯烷化醚类、硫醇类、酰肼类和硫醇缩醛类润湿剂；其他有机溶剂可为饱和直链醚类、吡啶类，作用在于提升组合物对于PI膜分子断链的溶解性能。实施例1-8实施例1-8的配向膜脱膜剂组合剂的组成(按重量百分比计)见下表：上表中，ABC组分分别为：A代表碱性组分，A1为氢氧化钾，A2为磷酸钠，A3为水合肼，A4为四甲基氢氧化铵，A5为吗啉；B代表非质子极性溶剂，B1为N-甲基吡咯烷酮，B2为二甲基亚砜，B3为N，N-二甲基甲酰胺；C代表有机醇溶剂，C1为乙二醇，C2为1，2，4-丁三醇。实施例1-4中采用相同组成的非质子极性溶剂和有机醇溶剂，便于形成对照，实施例1的碱性组分采用氢氧化钾和吗啉组合而成，实施例2的碱性组分为单独的吗啉，实施例3的碱性组分采用水合肼和吗啉组合而成，实施例4的碱性组分采用氢氧化钾、四甲基氢氧化铵换和吗啉组合而成。实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配向膜脱膜剂组合物，其特征在于，主要组成为碱性组分、非质子极性溶剂、有机醇溶剂和水，碱性组分中包含吗啉和/或具有吗啉环仲胺基团的吗啉衍生物。

【技术特征摘要】
1.一种配向膜脱膜剂组合物，其特征在于，主要组成为碱性组分、非质子极性溶剂、有机醇溶剂和水，碱性组分中包含吗啉和/或具有吗啉环仲胺基团的吗啉衍生物。2.根据权利要求1所述的配向膜脱膜剂组合物，其特征在于，按重量百分比计，配向膜脱膜剂组合物中主要组成包括2～20％的碱性组分、10～40％的非质子极性溶剂、5～30％的有机醇溶剂、30～45％的水，配向膜脱膜剂组合物中添加剂的重量百分比为0.5～20％。3.根据权利要求1或2所述的配向膜脱膜剂组合物，其特征在于，吗啉衍生物为选自2-甲基吗啉、3-甲基吗啉、2，5-二甲基吗啉、2，6-二甲基吗啉和2，5，5-三甲基吗啉和中的一种或两种以上的组合。4.根据权利要求1或2所述的配向膜脱膜剂组合物，其特征在于，碱性组分中还包括碱金属氢氧化物、强碱弱酸盐、氨水、水合肼和季铵碱中的一种或两种以上的组合。5.根据权利要求1或2所述的配向膜脱膜剂组合物，其特征在于，非...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐杨，邵勇，朱龙，陈林，承明忠，周勰，殷福华，赵文虎，
申请(专利权)人：江阴江化微电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32