一種耐高溫黃變及耐高溫高濕oc負型光阻劑及其在觸摸屏器件制造中的工藝制程方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐高溫黃變及耐高溫高濕OC負型光阻劑及其在觸摸屏器件制造中的工藝制程方法，負型光阻劑，至少由如下重量份的原料組成：甲基丙烯酸的共聚物樹脂5-30份，含有烯雙鍵的低聚物交聯(lián)劑5-30份，光致自由基引發(fā)劑0.2-2份，助劑0.5-3份，耐熱黃變樹脂5-30份，溶劑70-90份。本發(fā)明所述的負型光阻劑在制造電容式觸摸屏的絕緣橋時，在200-230℃鍍膜溫度下；100℃，85%高濕環(huán)境下；線電阻穩(wěn)定在5.0E＋15-16歐姆范圍，透光率在98%。在制造保護層整層涂布OC2時，耐熱透光率可以達到98%以上。本發(fā)明還通過揭示一種黃光制程工藝來說明對負型光阻劑的使用方法及優(yōu)異工藝參數(shù)。
【專利說明】—種耐高溫黃變及耐高溫高濕OC負型光阻劑及其在觸摸屏器件制造中的工藝制程方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光阻劑，特別是涉及一種耐高溫黃變及耐高溫高濕OC負型光阻劑及其在觸摸屏器件制造中的工藝制程方法，即通過黃光制程將該光阻劑應(yīng)用在觸摸屏器件上。
【背景技術(shù)】
[0002]目前觸摸屏市場的主流技術(shù)已經(jīng)從電阻式過渡到電容式。電容屏的優(yōu)點是響應(yīng)速度快和觸摸準確性好，提升客戶的操作體驗。特別是目前主流的投射式電容觸摸屏克服了使用壽命短、透光率低、能耗高等缺點，性能提升顯著。
[0003]投射式電容屏面板一般置于透明基板下方，可由手指直接觸動操作，即使帶著手套也可以操作。投射式電容屏可以承受上億次的點擊，使用壽命較長。此外，投射式電容屏沒有空氣間隙，通過光學和材料設(shè)計，扣除玻璃影響可以將透光率提高到98%。與表面式電容屏相比，投射式電容屏結(jié)構(gòu)簡單，無需人工校正，也不會產(chǎn)生漂移現(xiàn)象。投射式電容屏采用矩陣結(jié)構(gòu)，精確度高，能實現(xiàn)多點觸摸。
[0004]投射式電容屏根據(jù)Sensor材質(zhì)分為Flim結(jié)構(gòu)和Glass結(jié)構(gòu)兩大類。與Fli結(jié)構(gòu)相比，Glass結(jié)構(gòu)電容屏具有使用壽命長、透光率高等優(yōu)點。Glass結(jié)構(gòu)電容屏按照電極的分布位置可進一步分為雙面式(DITO)和單面式(SITO)兩大類。
[0005]雙面式結(jié)構(gòu)在濺鍍SiO2之后需要經(jīng)過黃光制程工藝涂一層保護層，或者先切割成要求尺寸，再進行保護層制作，這層材料要求耐熱耐化學及物理，目前都使用高分子材料，但是從工藝一致性和成本考量，OC負型光阻劑是目前最合適的。單面式結(jié)構(gòu)的保護層是在濺鍍SiO2之前制作用于保護金屬導線的，要求與雙面式一樣；此外，在制作導線前，要在ITO上進行制作“搭橋”式絕緣層(即絕緣橋)，除要求像保護層的性能還必須能夠光刻顯影成圖形。
[0006]實現(xiàn)上述要求的材料和工藝目前有印刷光學膠，激光微雕法。但是，這些方法有些不適合大尺寸玻璃整體制作，只能把基片切割成單個器件尺寸制作，生產(chǎn)效率低下；有些制程例如激光和電子束微雕法，設(shè)備工藝費用昂貴，導致成本高昂無法與黃光制程競爭。
[0007]同時，在使用這種負型光阻劑制作的微小絕緣圖形在密著性和耐熱穩(wěn)定性方面，很多時候光刻精度由于交聯(lián)密著不足而出現(xiàn)問題，圖形周圍有樹脂殘留或者不該掉膠的地方出現(xiàn)掉膠，進而導致電絕緣性下降或線電阻漂移。
[0008]另外，現(xiàn)有的一些OC光阻劑往往耐熱性能不佳，在后段的高溫工序中，有氧化黃變現(xiàn)象，導致透過率迅速下降到90%以下，影響器件甚至是整個屏的背光源效率。
[0009]為了解決這些問題，有方法提出調(diào)節(jié)OC光阻配方當中樹脂的硬度，也就是提高高分子的分子量或交聯(lián)度。但是，如果過度增加分子量(M.w)和過度交聯(lián)，組份之間極性匹配度將不能統(tǒng)一，就會出現(xiàn)下列問題:顯影時“搭橋”圖型的精度變差、Profile坡度角偏高等問題。[0010]另一種解決上述問題的思路是盡量控制工藝使得制成溫度降低或者高溫操作時間縮短，也就是低溫鍍膜技術(shù)。但是這種技術(shù)一則工藝成本高，很多觸摸屏制造商不引進，并且這種控制是有其極限的，并不能真正降低對負型光阻劑本身的性能指標要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的第一個目的在于提供一種耐高溫黃變及耐高溫高濕OC負型光阻劑，具有良好的流動性和高的光透過率，以及耐物理條件的特點。
[0012]本發(fā)明的第二個目的在于提供一種利用本發(fā)明的負型光阻劑制備絕緣橋的方法，以獲得一種絕緣性好及耐熱透光率高的絕緣橋。
[0013]本發(fā)明的第三個目的在于提供一種絕緣性好及耐熱透光率高的絕緣橋。
[0014]本發(fā)明的第四個目的在于提供一種利用本發(fā)明的負型光阻劑制備保護層的方法，以獲得一種高硬度、耐高濕及耐熱透光率的保護層。
[0015]本發(fā)明的第五個目的在于提供一種高硬度、耐高濕及耐熱透光率的保護層。
[0016]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一個目的采用如下技術(shù)方案:
[0017]一種耐高溫黃變及耐高溫高濕OC負型光阻劑，其特征在于，至少由如下重量份的原料組成:甲基丙烯酸的共聚物樹脂5-30份，含有烯雙鍵的低聚物交聯(lián)劑5-30份，光致自由基引發(fā)劑0.2-2份，助劑0.5-3份，耐熱黃變樹脂5-30份，溶劑70-90份。
[0018]所述甲基丙烯酸的共聚物樹脂為甲基丙烯酸與甲基丙烯酸甲酯共聚物、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸環(huán)己酯共聚物`、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸環(huán)氧丙氧酯共聚物、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸-2-羥基乙酯共聚物、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸環(huán)己酯以及苯乙烯和甲基丙烯酸-2 -羥基乙酯共聚物中的一種；平均酸值為70K0H/g-150K0H/g ;優(yōu)選90K0H/g-130K0H/g范圍。如果低于70K0H/g，顯影能力不足，顯影后的圖型邊緣會出現(xiàn)鋸齒狀凸起；如果高于150K0H/g，顯影過于敏感，顯影后的圖型CD值寬度達不到設(shè)計值或者附著力降低。
[0019]所述的含有烯雙鍵的低聚物交聯(lián)劑為季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、3-羥甲基季戊四醇三丙烯酸酯、3-羥乙基季戊四醇三丙烯酸酯、雙季戊四醇五丙烯酸酯、雙季戊四醇六丙烯酸酯中的一種或幾種混合物；在自由基的存在下雙鍵打開成網(wǎng)狀交聯(lián)。如果低于5份，交聯(lián)密度不足，影響材料從熱塑性樹脂向熱固化的轉(zhuǎn)變；如果高于30份，交聯(lián)過度，⑶值過高以及⑶Loss精度無法控制。
[0020]所述光引發(fā)劑包括裂解型自由基光引發(fā)劑、奪氫型自由基光引發(fā)劑、助引發(fā)劑供氫體、可見光引發(fā)劑:
[0021]其中，所述裂解型自由基光引發(fā)劑選自α羥基酮衍生物，例如:
[0022]
【權(quán)利要求】
1.一種耐高溫黃變及耐高溫高濕OC負型光阻劑，其特征在于，至少由如下重量份的原料組成:甲基丙烯酸的共聚物樹脂5-30份，含有烯雙鍵的低聚物交聯(lián)劑5-30份，光致自由基引發(fā)劑0.2-2份，助劑0.5-3份，耐熱黃變樹脂5-30份，溶劑70-90份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫黃變及耐高溫高濕OC負型光阻劑，其特征在于:所述甲基丙烯酸的共聚物樹脂為甲基丙烯酸與甲基丙烯酸甲酯共聚物、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸環(huán)己酯共聚物、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸環(huán)氧丙氧酯共聚物、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸-2 -羥基乙酯共聚物、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸環(huán)己酯以及苯乙烯和甲基丙烯酸-2 -羥基乙酯共聚物中的一種；平均酸值為70K0H/g-150K0H/g。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫黃變及耐高溫高濕OC負型光阻劑，其特征在于:所述的含有烯雙鍵的低聚物交聯(lián)劑為季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、3-羥甲基季戊四醇三丙烯酸酯、3-羥乙基季戊四醇三丙烯酸酯、雙季戊四醇五丙烯酸酯、雙季戊四醇六丙烯酸酯中的一種或幾種混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫黃變及耐高溫高濕OC負型光阻劑，其特征在于:所述的耐熱黃變樹脂為具有下述通式(I)表示的結(jié)構(gòu)單元的化合物:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐高溫黃變及耐高溫高濕OC負型光阻劑，其特征在于:通式(I)中，含有R2所表示的基團的化合物，具有下述通式(2)所示的結(jié)構(gòu)單元:
H2N-X-NH2 通式(2); 其中，X表不中心為C原子、氧原子、娃氧原子或苯環(huán)對稱結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫黃變及耐高溫高濕OC負型光阻劑，其特征在于:所述光致自由基引發(fā)劑包括裂解型自由基光引發(fā)劑、奪氫型自由基光引發(fā)劑、助引發(fā)劑供氫體、可見光引發(fā)劑中的一種或多種；所述溶劑為乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇甲醚、丙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、2-乙氧基丙醇、2-甲氧基丙醇、3-甲氧基丁醇、環(huán)己酮、環(huán)戊酮、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、乙酸丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯中的一種或幾種；調(diào)節(jié)負型光阻劑的粘度在5-30cp范圍；所述助劑包括偶聯(lián)劑、流平劑、消泡劑、紫外吸收劑、穩(wěn)定劑中的一種或多種。
7.利用權(quán)利要求1-6中任意一項所述耐高溫黃變及耐高溫高濕OC負型光阻劑制備絕緣橋的方法，其特征在于其順次包括以下步驟: 1)涂布:在基片上使用Slit+Spin的方法涂布權(quán)利要求1_6中任意一項所述的負型光阻劑，在基片的表面形成1-2 μ m的圖形，真空-1atm ； 2)前烘:涂布后的基片于90-120°C的溫度下，烘110-130s； 3)曝光:曝光能量100-200mj/cm2，Gap 值為 100_200um ； 4)顯影:影液用量為0.45Kg/cm2，顯影60-100S ； 5)后烘=210-240攝氏度，烘 30-60min。
8.—種絕緣橋，其特征在于:包括基片和在基片上涂布的權(quán)利要求1-6中任意一項所述的負型光阻劑，在基片的表面形成1_2μπι的圖案，所述圖案的Profile在30°之內(nèi)；圖案的像素的電絕緣性的電阻值在5.0E + 15-16歐姆范圍，透光率為98%以上，耐熱透光率為97%以上。
9.利用權(quán)利要求1-6中任意一項所述耐高溫黃變及耐高溫高濕OC負型光阻劑制備保護層的方法，其特征在于其順次包括以下步驟: 1)涂布:在觸摸屏器件上使用Roll+Spin的方法涂布權(quán)利要求1-6中任意一項所述的負型光阻劑，在觸摸屏器件的表面形成1-3 μ m的保護層，真空-1atm ； 2)前烘:涂布后的觸摸屏器件于120-140°C的溫度下，烘100-140s； 3)曝光:無掩膜板曝光，能量40-200mj/cm2； 4)后烘:210-240攝氏度，烘60min。
10.一種保護層，其特征在于:在觸摸屏器件最外層上涂布權(quán)利要求1-6中任意一項所述的負型光阻劑形成的l_3um厚的 保護層，所述保護層的透光率在98%以上，耐熱透光率為97%以上；100°C，85%高濕環(huán)境下耐百格刀和3M膠帶5級以上；鉛筆硬度4H。
【文檔編號】G03F7/00GK103760751SQ201310713672
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】李偉, 廖江華, 其他發(fā)明人請求不公開姓名 申請人:深圳市查科本顯示材料有限公司