一种用于TFT-LCD显示屏用ITO蚀刻液及制备方法

技术领域

本发明涉及湿电子化学品技术领域，具体为一种用于TFT-LCD显示屏用ITO蚀刻液及制备方法。

背景技术

TFT-LCD具有高分辨率和很好的图像显示效果，其能耗低、成本越来越低、图像效果越来越好，得益于基础化学材料的持续创新和成本下压。在TFT-LCD生产制造中，TFT结构作为电极的开关在显示中起到非常重要作用，ITO薄膜的蚀刻是TFT图案Array制造的最后一道工序。在ITO膜溅射后，覆盖一层光刻胶，曝光显影图案，并用蚀刻液蚀刻ITO膜，再剥离光刻胶，形成所需图案。另外，随着显示行业的发展，产线制程不断更新，对蚀刻精度也有了更高的要求，因此，开发一款可调控的ITO蚀刻液，满足客户蚀刻工艺和制程工艺的要求就显得尤为必要。

现有技术中，CN201210206045.5公开了硝酸/盐酸的王水体系、CN201110132527.6公开了盐酸/醋酸体系、CN201911163144.8公开了三氯化铁/盐酸体系、CN201610860973.1公开了硫酸/硝酸体系，所用酸的含量都较高，蚀刻反应剧烈，难以控制蚀刻精度，不适用于厚度较小的ITO膜层，而且蚀刻液成本较高，另外，该蚀刻液成分中含有易挥发组成，在使用过程中，需要不断补充以保证组分含量稳定。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于TFT-LCD显示屏用ITO蚀刻液及制备方法，解决了上述背景技术中所存在的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于TFT-LCD显示屏用ITO蚀刻液，包括以下按重量百分比计的组分：硫酸10％-20％，添加剂1％-5％，表面活性剂0.05％-0.5％，消泡剂0.01％-0.1％，余量水，所述添加剂为无机盐和有机物的混合物。

优选的，所述无机盐选自醋酸铵、硫酸铵、硝酸铵、硝酸钾、硫酸钾、磷酸二氢钾、磷酸钾、醋酸钾和柠檬酸钾中的任意一种。

优选的，所述有机物选用甲基四唑、咪唑、2-巯基咪唑、2-巯基-5-甲基苯并咪唑、1,2,4-三氮唑、4-氨基-4H-1,2,4-三唑、苯骈三氮唑中的任意一种。

优选的，一种用于TFT-LCD显示屏用ITO蚀刻液的制备方法，包括以下步骤：

S1、在混配釜中，先加如一定量的高纯水；

S2、在不断搅拌的条件下，加如一定量的浓硫酸，并循环2h，打开冷却系统，冷却硫酸溶液至30℃；

S3、按比例在混配釜中加如添加剂、表面活性剂、消泡剂，并循环30min；

S4、将混合液体采用0.1μm过滤器进行过滤后得到ITO蚀刻液。

(三)有益效果

本发明提供了一种用于TFT-LCD显示屏用ITO蚀刻液及制备方法，具备以下有益效果：

本发明所公开的蚀刻液以硫酸为主要成分，生产工艺简单，酸浓度易于控制及在线检测；增加了表面活性剂具有表面张力低、无浊点、湿润力强，有效降低ITO蚀刻液的表面张力，蚀刻过程中速率适中；消泡剂能消除蚀刻过程中表面活性剂产生的泡沫，满足ITO膜蚀刻高精度加工要求，对光阻无破坏作用，对蚀刻线条保护好，图形完整；同时采用的无机盐可以调控蚀刻后ITO斜面坡度，以更好满足客户需求；采用一种有机物作为添加剂，对下层金属Al、Mo、Cu都具有优异的抗蚀效果，能够很好的满足技术工艺和制程要求；另外，该蚀刻液以低成本硫酸为原料，在满足技术工艺和制程要求的基础上有利于降低蚀刻液的成本。

附图说明

图1为本发明实施例中蚀刻液蚀刻ITO薄膜后的截面图；

图2为本发明实施例中蚀刻液蚀刻Mo、Al、Cu金属层后的截面图；

图3为本发明实施例中蚀刻液蚀刻Cu金属层的平面图；

图4为本发明比较例1中蚀刻液蚀刻ITO薄膜后的截面图；

图5为本发明比较例2中蚀刻液蚀刻ITO薄膜后的截面图；

图6为本发明比较例3中蚀刻液蚀刻Mo、Al、Cu金属层后的截面图；

图7为本发明比较例3中蚀刻液蚀刻Cu金属层的平面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

一种用于TFT-LCD显示屏用ITO蚀刻液，包括以下按重量百分比计的组分：14wt％的硫酸，3wt％的硫酸铵，1wt％的2-巯基咪唑，0.1％表面活性剂，0.05％消泡剂，余量水。

蚀刻液的蚀刻对象为

比较例1

一种用于TFT-LCD显示屏用ITO蚀刻液，包括以下按重量百分比计的组分：14wt％的硫酸，1wt％的2-巯基咪唑，0.1％表面活性剂，0.05％消泡剂，余量水。

蚀刻液蚀刻对象是

比较例2

一种用于TFT-LCD显示屏用ITO蚀刻液，包括以下按重量百分比计的组分：14wt％的硫酸，5wt％的硫酸铵，1wt％的2-巯基咪唑，0.1％表面活性剂，0.05％消泡剂，余量水。

蚀刻液蚀刻对象是

比较例3

一种用于TFT-LCD显示屏用ITO蚀刻液，包括以下按重量百分比计的组分：14wt％的硫酸，3wt％的硫酸铵，0.1％表面活性剂，0.05％消泡剂，余量水。

图6所示的是蚀刻液分别腐蚀Mo、Al、Cu的结果，蚀刻时间为600s，蚀刻温度为40℃，未发现蚀刻液对Mo、Al、Cu金属层有腐蚀，图7所示的是蚀刻液腐蚀Cu玻璃片后的结果，蚀刻时间600s，蚀刻温度为40℃，但是腐蚀后在平面上发现点蚀。

通过实施例与对比例相比，结果表明：本发明的ITO蚀刻液，工艺简单，酸浓度适中，对ITO导电薄膜具有优异的蚀刻性能，蚀刻速率适中，蚀刻精度高无残留，同时采用硫酸铵无机盐作为添加剂，可以调整蚀刻后的ITO斜坡角度，随着硫酸铵含量的增加，ITO斜坡角度越来越大，添加剂咪唑可以保证保证蚀刻液对下层金属Al、Mo、Cu都具有优异的抗蚀效果，能够很好的满足技术工艺和制程要求。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。