CN1942824B - 与厚膜浆料相容的uv辐射阻挡保护层 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包含保护性聚合物层和UV阻挡剂的新组合物。所述组合物用于制作使用厚膜浆料的电子装置。本发明还是使用该组合物的电子装置制作方法。保护性聚合物层由辐射之后不溶于包含在厚膜浆料中的酯型溶剂的材料制作。通过适当选择保护膜聚合物，保护膜可与厚膜浆料相容并可进一步用于厚膜浆料的部分对UV辐射的屏蔽。

Description

与厚膜浆料相容的UV辐射阻挡保护层
发明领域
本发明涉及组合物和使用特殊保护层制作使用厚膜浆料(thickfilm paste)的电子装置的方法。
技术背景
本发明涉及组合物和构造电子装置的方法，其中在衬底上涂覆导电层，再进一步涂覆厚膜浆料。厚膜浆料可包含多种材料，例如玻璃粉、各种导体、光可成象聚合物，以及通常还含有溶剂。在这些装置的制作中，可以使用光可确定保护层使光可成象厚膜沉积层同这些电子装置的其它元件(例如导电层)隔离开来。在某些这种装置中产生的问题是厚膜浆料中使用的溶剂(通常为酯或醚型溶剂)经常对聚合物保护层有侵蚀性并能导致短路。这可在衬底的表面上造成一些问题，例如当保护层暴露于厚膜浆料时，保护层从衬底上剥落(pealing)或溶解。这种保护层的另外效用是阻挡UV辐射，使从装置背侧到达厚膜的辐射量减少，因此提高在自对准制作环境下受辐射区域与被保护层所保护区域之间的对比度。
Wang等在Proceedings of the SPIE-The International Society forOptical Engineering(1999)vol.3906，p.619-24中叙述了聚合物厚膜电阻器的电学表征。
Fukuda等(US 5601638)描述了在形成电路元件时使用的厚膜浆料。
Ezaki(US 5362927)报导了通过层压形成的厚膜混合电路板装置。
Kazunori等(JP 2001155626 A)提供了制备显示衬底的方法。
Takehiro和Shigeo(JP 10340666 A)描述了场发射元件。
Kazunori和Shinsuke(JP 2001111217 A)提供了形成层压布线的方法。
发明概述
本发明是可以制成光可确定保护层的材料的组合物，所述组合物包含选自以下的UV阻挡剂：硝基苯甲酸、甲氧基苯甲酸、硝基萘二甲酸、甲氧基萘二甲酸、3，5-二甲氧基，4-羟基肉桂酸、肉桂酸及它们的其它衍生物、2-羟基芳基苯并三唑及其衍生物、2-羟基二苯甲酮及其衍生物、蒽磺酸及其衍生物和聚合物，其中所述聚合物中至少50％摩尔的单体包含选自以下的结构：
(a)
其中R1是氢或低级烷基；R2是低级烷基；R3是氢或低级烷基，其中低级烷基的定义包括具有1至6个线形或环状碳原子的烷基基团；
b)
Figure S05811954120061016D000022
其中R1是氢或低级烷基；R2是低级烷基；R3和R4独立地为氢或低级烷基，其中低级烷基的定义包括具有1至6个碳原子的烷基基团，R1与R2的连接、或R1与R3或R4中任何一个的连接、或R2与R3或R4中任何一个的连接形成5、6或7员环；和
c)
其中R1是氢或低级烷基；R2是低级烷基；R3和R4独立地为氢或低级烷基，其中低级烷基的定义包括具有1至6个碳原子的烷基基团，R1与R2的连接、或R1与R3或R4中任何一个的连接、或R2与R3或R4中任何一个的连接形成5、6或7员环。
用于上述方法的合适的聚合物是选自以下的聚合物：甲基丙烯酸1-乙氧基乙基酯、丙烯酸1-乙氧基乙基酯、甲基丙烯酸1-丁氧基乙基酯、丙烯酸1-丁氧基乙基酯、甲基丙烯酸1-乙氧基-1-丙基酯、丙烯酸1-乙氧基-1-丙基酯、甲基丙烯酸四氢吡喃基酯、丙烯酸四氢吡喃基酯、对乙烯基苯甲酸四氢吡喃基酯、对乙烯基苯甲酸1-乙氧基-1-丙基酯、甲基丙烯酸4-(2-四氢吡喃氧基)苄基酯、丙烯酸4-(2-四氢吡喃氧基)苄基酯、甲基丙烯酸4-(1-丁氧基乙氧基)苄基酯、丙烯酸4-(1-丁氧基乙氧基)苄基酯、甲基丙烯酸叔丁基酯、丙烯酸叔丁基酯、甲基丙烯酸新戊基酯、丙烯酸新戊基酯、甲基丙烯酸(或丙烯酸)1-二环{2，2，2}辛基酯和它们的衍生物、甲基丙烯酸(或丙烯酸)1-二环{2，2，1}庚基酯和它们的衍生物、甲基丙烯酸(或丙烯酸)1-二环{2，1，1}己基酯和它们的衍生物、甲基丙烯酸(或丙烯酸)1-二环{1，1，1}戊基酯和它们的衍生物及甲基丙烯酸(或丙烯酸)1-金刚烷基酯和它们的衍生物。
用于上述方法的合适的UV阻挡剂包括在通常称为UV-A辐射的320至400nm的范围下吸收UV光的化合物，在上面提及的聚合物中具有良好的溶解度，并且容易用含水显影液去除。阻挡剂的例子包括吸收g-线和l-线辐射的芳族酸。这样的酸的例子有硝基苯甲酸、甲氧基苯甲酸、硝基萘二甲酸、甲氧基萘二甲酸、蒽磺酸、蒽醌磺酸(anthraquinon sulfonic acid)、肉桂酸和3，5-二甲氧基-4-羟基肉桂酸。另一类UV阻挡剂为经受激发态分子内质子转移的化合物，它们可以芳族酮和苯并三唑衍生物为例。
本发明进一步为一种方法，所述方法包括用正型光可成象保护层涂覆电子装置结构，所述保护层包含UV阻挡剂和聚合物，其中所述聚合物中至少50％摩尔的单体包括选自上面列举材料的结构。
本发明还包括通过上述方法制作的电子装置。
附图简述
图1显示使用UV阻挡保护膜的自对准。
详细描述
装置制作中的自对准环境意指装置的多个层中之一阻挡辐射，使得那些层起到内置光掩模的功能。这种制作方法的优点是不必通过仔细对准的外部光掩模进行后续层的光图案化。这就缩短了制作时间并能使用更简便的设备。本发明致力于可用于增加在光可确定厚膜中受直接辐射区域与被保护性聚合物膜屏蔽区域之间对比度的光可成象保护性聚合物。存在着涉及厚膜浆料与保护层的相容性的潜在问题。解决该问题可以通过由与常见于光可成象厚膜浆料中的高沸点酯型或醚型溶剂接触时不劣化或溶解的正型光可成象材料制作保护层，这样的溶剂例如包括二甘醇一丁醚、二甘醇丁醚乙酸酯、二丁基卡必醇、邻苯二甲酸二丁酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇一异丁酯和松油醇(terpineol)。通过使用经化学处理或光照射的任何一种方式可以变得对用于厚膜浆料的酯型有机溶剂不溶解的具有侧链酸不稳定基团的聚合物可以解决相容性问题。但是，这些聚合物膜对于在光加工中通常使用的高压汞灯紫外辐射具有很高的可透过性。汞灯辐射包括365nm(l-线)或436nm(g-线)处的高强度光辐射或包括g-线和l-线辐射的宽频带未滤过光。该波长范围的UV辐射通常称为UV-A。
通常主要通过反向辐射达到自对准。图1描述使用UV阻挡保护膜的自对准。在图1中，衬底(1)为透明的载体材料、玻璃或聚合物膜。保护层(2)涂覆在衬底材料之上，然后进行光成象以形成图案。将光敏厚膜浆料材料(3)施加到光成象的保护层之上。在溶剂蒸发之后，从厚膜浆料的背侧施加UV辐射(5)，使受光照射区域硬化(4)。保护层可以减少到达光可确定厚膜浆料的辐射剂量。UV阻挡程度依赖于保护层的厚度和UV吸收。本发明致力于可用于增加在光可确定厚膜中受直接照射区域与通过保护性聚合物膜照射区域之间对比度的光可成象保护性聚合物。
本发明优选的UV阻挡剂应符合若干标准。首先，阻挡剂必须吸收UV辐射，使用用于光敏电阻的显影介质能很容易地将其去除。它还应该具有能经受制作过程的热稳定性和光化学稳定性。过多的热量可能会使某些化合物从薄膜上分解或升华。
UV阻挡剂包括能吸收g-线和l-线辐射的芳族酸。这种酸的例子有硝基苯甲酸、甲氧基苯甲酸、硝基萘二甲酸、甲氧基萘二甲酸、蒽磺酸、蒽醌磺酸、肉桂酸和3，5-二甲氧基-4-羟基肉桂酸。还已知受阻胺能阻挡UV辐射，可以审慎地使用少量的芳族胺作为阻挡剂，条件是碱性胺的存在不会中和催化去保护反应的酸。
通常已知的经受激发态分子内质子转移的化合物特别适合应用在本申请中。这种类型的分子具有分子内氢桥连的UV吸收作用，通过它在激发的单线态S1开放紫外辐射转换为热能的通路。对一般在激发态电荷转移的主要贡献和随后的激发态氢键复合体的去活化是造成光能耗散为热能的原因。这些化合物的结构特点是酚型羟基基团在能形成实质上6员或五员过渡态位置上邻接羰基或芳氮质子受体。这种化合物不会因辐射而劣化，因此，通过反复将光能转变为热能来阻挡UV光，其效率大于1。然而，还已经确定的是添加剂本身的化学特性不是评估光保护有效性的单独的决定性因素。属于这种类别的化合物的例子包括2-(2-羟基芳基)苯并三唑(HBzTs)，例如2，4-二{[4-(2-乙基-己氧基)-2-羟基]-苯基}-6-(4-甲氧基苯基)-1，3，5-三嗪2-(2-羟基苯基)-4，6-二芳基-1，3，5-三嗪(HPTs)，例如2-羟基苯基-1，3，5-三嗪、2-(2′-羟基苯基)-
Figure 058119541_0
唑和-噻唑3-羟基黄酮，水杨酸及其衍生物例如5-甲氧基和或硝基水杨酸，邻-羟基萘甲酸，二苯甲酮衍生物例如邻-羟基苯乙酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮；2-羟基-4-甲氧基-4′-甲基二苯甲酮；1-羟基-2-萘乙酮、7-羟基喹啉、7-羟基-1-茚满酮、4-羟基-3-甲酰基苯甲酸、3-羟基色酮、2-(2′-羟基苯基)氮茚、2-羟基蒽醌，酚类化合物例如2-苯基苯酚、邻-羟基苯乙烯、2-(2′-环己烯基)苯酚，2-(2′-乙酰氨基苯基)苯并咪唑、2-乙酰基茚满-1，3-二酮。
还可以使用能通过不可逆的化学改性消耗光能而阻挡UV光的添加剂。吸收UV-A光的肉桂酸衍生物经历[2，2]自环加成，因此阻挡UV光。
UV吸收剂分子从聚合物中的迁出，特别是通过热扩散的表面析出是这些化合物的严重缺点，其受聚合物的自由体积以及扩散分子的尺寸和形状影响。因此，所选择的化合物必须具有与保护层聚合物良好的相容性和在处理溶剂中良好的溶解度以及高阻挡效率。
目前，在利用光可成象厚膜浆料(例如Fodel银浆料，市售得自DuPont，Wilmington DE)的电子装置的制作方法中通常使用线形酚醛树脂型酚醛聚合物材料为保护层。这种保护层的作用就是在厚膜沉积层与其它衬底结构之间保持间隔以防止厚膜浆料对底部衬底的污染。如前所述，在某些情况下，底部衬底的污染可能导致短路。然后，连同未成象厚膜材料的去除，通过溶解作用去除保护层。线形酚醛树脂型酚醛聚合物吸收充分量的UV光，因此其的确在一定程度上阻挡UV光。然而，发现这些保护层的缺点是在保护层上施加浆料的方法期间其经常受损。受损的原因或者是由于在浆料干燥方法期间产生的溶剂蒸气造成保护层的溶解，或者是由于这些蒸气的增塑作用造成抗蚀材料的塑性变形。二甘醇一丁醚、二甘醇丁醚乙酸酯、二丁基卡必醇、邻苯二甲酸二丁酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇一异丁酯和松油醇是目前厚膜浆料制剂中使用的溶剂的例子。
本发明使用的保护性材料对于高沸点的酯型或醚型溶剂蒸气而言，或显示较低的溶解度，或显示改善的相容性，从而减少保护层的受损，同时保护层阻挡UV光，使保护层上的光敏厚膜层不受从背侧照射的光所影响。在使用光可成象厚膜浆料的电子装置制作中用作保护层的新聚合物必须溶于有机溶剂，使得能够将聚合物在预制装置层上施加为薄膜。经过化学处理或者光照射后，聚合物对用于厚膜浆料制剂的酯型或醚型有机溶剂变得不能渗透。由于聚合物必须要经历光成象步骤以用作保护层，它必须使用感光剂配制。用于此功能的优选聚合物在侧链酸官能团上含有在适当时机能够从聚合物侧基上去除的不稳定侧基。在本发明组合物中有用的侧链酸不稳定基团的一种类型可以按下式表示：
Figure S05811954120061016D000071
其中
n＝0至4；
R1是氢或低级烷基；R2是低级烷基；R3和R4独立地为氢或低级烷基，其中低级烷基的定义包括具有1至6个碳原子的烷基基团，R1与R2的连接、或R1与R3或R4中任何一个的连接、或R2与R3或R4中任何一个的连接可形成5、6或7员环。
当用于制备聚合物材料时属于本发明的范围之内的酸不稳定单体组分的一些例子是：
甲基丙烯酸(或丙烯酸)1-乙氧基乙基酯，
甲基丙烯酸(或丙烯酸)1-丁氧基乙基酯，
甲基丙烯酸(或丙烯酸)1-乙氧基-1-丙基酯，
甲基丙烯酸(或丙烯酸)四氢吡喃基酯，
对乙烯基苯甲酸四氢吡喃基酯，
对乙烯基苯甲酸1-乙氧基-1-丙基酯，
甲基丙烯酸(或丙烯酸)4-(2-四氢吡喃氧基)苄基酯，
甲基丙烯酸(或丙烯酸)4-(1-丁氧基乙氧基)苄基酯。
这并不意味着全面的清单表，本发明不局限于这些材料。
在本发明的组合物中有用的侧链酸不稳定基团的另一种类型可以按下式表示：
R1是氢或低级烷基；R2是低级烷基；R3是氢或低级烷基，其中低级烷基的定义包括具有1至6个线形或环状碳原子的烷基基团。
当用于制备聚合物材料时属于本发明的范围之内的酸不稳定单体组分的一些例子是：
甲基丙烯酸(或丙烯酸)叔丁基酯，
甲基丙烯酸(或丙烯酸)新戊基酯，
甲基丙烯酸(或丙烯酸)1-二环{2，2，2}辛基酯和它们的衍生物
甲基丙烯酸(或丙烯酸)1-二环{2，2，1}庚基酯和它们的衍生物
甲基丙烯酸(或丙烯酸)1-二环{2，1，1}己基酯和它们的衍生物
甲基丙烯酸(或丙烯酸)1-二环{1，1，1}戊基酯和它们的衍生物
甲基丙烯酸(或丙烯酸)1-金刚烷基酯和它们的衍生物
这并不意味着全面的清单表，本发明不局限于这些材料。
这些聚合物的分子量优选为7,000-1,000,000。还希望使用共聚物，包含那些酸不稳定侧基的单体单元和不具有酸不稳定侧基但具有例如乙二醇醚或羧酸基团的亲水性基团的某些其它单体的无规共聚物或嵌段共聚物。优选分子量高于本领域已知的典型光致抗蚀剂，因为留下的聚合物薄膜必须经受一定的机械处理，例如丝网印刷。在丝网印刷过程中或在丝网印刷之后用橡胶压头(rubber squeeze)在薄膜上施加机械应力。为了改善耐有机溶剂性，期望当去除不稳定基后具有高数量的酸。适合对有机蒸气不渗透的共聚物中单体的量依赖于与浆料一起使用的有机溶剂的类型。包含不稳定酯基的单体的优选的摩尔分数为50％，更优选的摩尔百分数高于60％。
嵌段共聚物可以通过本领域中熟知的方法制备，使用通常称为活性或受控聚合的方法，如阴离子或基团转移聚合以及原子转移聚合。关于活性、受控和原子转移聚合的术语和技术在Oxford UniversityPress(牛津大学出版社)出版、由K.Matyjaszewski编辑的“Controlled/Living Radical Polymerization(受控/活性自由基聚合)”中有讨论。无规共聚物可以通过溶液聚合法使用典型的自由基引发剂(例如有机过氧化物和偶氮引发剂)获得。这些聚合方法的讨论可见于“Polymer Chemistry”第五版，C.E.Carraher Jr，Marcel Dekker Inc.，New York，New York.(参见第7、8和9章)或S.L. Rosen在The Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology，第四版，John Wiley andSons Inc.，New York(见卷19，pp 899-901)中的“Polymers”。
光引发剂选自通常的光酸产生剂，例如六氟磷酸芳族锍(aromaticsulfonium phosphofluoride)或氟化锑，或者具有相似阴离子的芳族碘
Figure 058119541_2
盐。光酸产生剂和这种化合物的例子描述于J.V.Crivello的论文“The Chemistry of Photoacid Generating compounds(光酸产生化合物化学)”(Polymeric Materials Science and Engineering，Vol.61，AmericanChemical Society Meeting，Miami，FL，Sept.11-15，1989，pp.62-66)和其中的参考文献。选定的光酸产生剂在显影阶段中不应经历分解或溶解。这种光酸产生剂的例子有非离子性光酸产生剂，例如PI-105(MidoriKagaku Co，Tokyo，Japan)，或高分子量光酸产生剂，例如Cyracure UVI6976(Dow，Midland，MI)、CD-1012(Aldrich Chemical，Milwaukee，WI)。
所选择的UV阻挡剂应具有与所有这些添加剂的相容性，应当能溶解于溶剂之中。此外，在辐射和显影阶段期间它不应该分解或洗掉。优选的UV阻挡剂包括2-(2-羟基苯基)苯并三唑、2，2′-二羟基-二苯甲酮；3，5-二甲氧基-4-羟基肉桂酸。可以根据所需UV阻挡程度调节UV阻挡剂的量。在加入相应量的UV阻挡剂时产生无残基图案所需另外辐射的量是阻挡剂如何有效阻挡光的良好指示。绝对值可根据薄膜厚度和辐射源而有所变化。UV阻挡剂的效力有赖于吸光系数、能量耗散机制以及杂质的存在。使用高压汞灯时，1％的2-(2-羟基苯基)苯并三唑可能需要3J/cm2额外的能量，3，5-二甲氧基-4-羟基肉桂酸可能需要约900mJ/cm2额外的能量以达到光解生成无残基图案的98％置信度。
碳纳米管(CNT)已显示具有很强的UV吸收性，如Chen等对单壁CNT(SWNT)的描述(Science，282：95-98，1998)和Jin等对多壁CNT(MWNT)的描述(Chemical Physics Letters，318：505-510，2000)。在一个实施方案中，可以选择碳纳米管为唯一的UV阻挡剂。在另一个实施方案中，碳纳米管可以与其它试剂一起作为另外的UV阻挡剂使用。在另外又一个实施方案中，SWNT和MWNT的混合物可以用作唯一或另外的UV阻挡剂。
为了采用本发明制作装置，将具有侧链不稳定酸基团和光活性试剂的聚合物的0.5至5微米厚度的聚合物涂层施加到衬底上。可以使用刮刀在适当的有机溶剂中通过旋涂或平涂(table coating)获得这种涂层。用于施加涂层的优选有机溶剂为丙二醇1-单甲醚2-乙酸酯(PGMEA)或环己酮。然后通过在热板上将衬底在70到100℃下加热通常1至3分钟来去除溶剂。此时涂层准备通过UV光照射形成图案。UV照射再接着热处理将劈开酸不稳定侧基以将酯转变为酸。UV光照射源可以使用193nm的激光辐射或汞灯。对于大于248nm的波长可能需要加入少量(10-10000ppm)的增加UV光吸收的感光剂。感光剂的例子包括但不限于异丙基噻吨酮(ITX)、2，4-二乙基-9H-噻吨-9-酮(DETX)、二苯甲酮。UV辐射剂量为50到3000mJ/平方厘米。曝光后烘焙条件通常是在120至140℃下1至3分钟。该处理使曝光区溶于含水碱显影溶剂。碱性显影溶剂可以包括碳酸盐溶液或低浓度氢氧化钠或氢氧化钾溶液。优选地，可以使用市售含水碱显影剂，例如AZ 300、400或500，得自Clariant Corporation，AZ ElectronicMaterials Somerville，NJ 08876-1258。显影之后形成了图案化模板。留下的保护膜仍然能溶于有机溶剂，因此其对厚膜浆料的保护作用是有限的。可以通过暴露于UV光和随后的热处理将膜转变为含有高水平的聚羧酸的膜，所述聚羧酸不溶于在厚膜浆料中使用的通常的有机溶剂。UV辐射剂量为50至4000mJ/平方厘米。曝光后烘焙条件通常为在120至140℃下1至3分钟。
依据作为与保护层聚合物的混合物的试剂，UV阻挡剂的量对最终聚合物为0.1至20％重量。施加所需要试剂量依赖于UV光类型、保护膜厚度和试剂的吸收(abortion)特性。一些试剂在热处理过程中可能会升华，可能经历光解或热分解，因此UV阻挡效力可能具有方法依赖性。过多的阻挡剂将使光致抗蚀剂敏感性减小，光显影可能需要大量的光能量。可以调整光阻挡剂的量至光确定和光阻挡的最佳条件。
重要的负型可成象厚膜浆料是含水碱可显影浆料，例如Fodel银浆料，市售得自DuPont，Wilmington DE。它还包括含有用于场发射显示应用的碳纳米管的浆料。通过例如丝网印刷、填补光显影产生的图案化模板的空位的方法将厚膜浆料施加到转化的保护层上。随后，从结构的背侧用光照射厚膜浆料。位于图案化模板上通过光成象去除了保护膜之处的浆料将优先成象。辐射后浆料进行负型显影，所以浆料变得不溶于显影溶剂。通常通过和缓地喷涂含水碱溶液使这些厚膜浆料显影。在称为清洁时间(TCC)的一定时间内将未成象浆料洗掉。通常，喷涂将持续TTC的1.5到3.0倍。受辐射保护层溶于含水碱溶液从而被去除，而未成象的厚膜浆料在喷涂显影时被去除。
实施例
实施例1-9
将3.590克聚(甲基丙烯酸乙氧基三乙二醇酯-b-甲基丙烯酸叔丁酯)(聚合度D.P.为37/100，数均分子量Mn为10,000)、0.890克甲基丙烯酸叔丁酯(t-butyl methacryllate)均聚物(D.P.等于5)、1.586克CyracureUVI-6976溶液(Dow Chemical)和0.131克在丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)中的2％的Quanticure ITX(Aldrich)溶液、0.131g在PGMEA中的2％的2，3-二氮杂二环[3.2.2]壬-2-烯，1，4，4-三甲基-，2，3-二氧化物(2，3-Diazabicyclo[3.2.2]non-2-ene，1，4，4-trimethyl-，2，3-dioxide)(TAOBN)溶液和不同量的在PGMEA中的1％的2-羟基4-甲氧基二苯甲酮溶液(实施例1为0.06g)与8.328g的PGMEA混合得到透明溶液。
任选地，可以在溶液中加入碳纳米管到0.1-20％的最终浓度。可以进行超声处理以分散碳纳米管。
使用0.5密耳的刮刀将溶液流延到涂覆ITO的玻璃板上并允许风干10分钟。然后将膜在70℃热板上干燥2分钟。使用20微米光掩模将膜用300-3000mJ/cm2的宽频带UV光进行曝光，然后于120℃下在热板上热处理2分钟。成象部分通过浸渍到0.5％碳酸钠溶液中显影。表1给出了由光掩模中图案的成象的目视检查估计的光敏性。
表1
％重量的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮 用600mJ/cm2光图案化
0.1 成象良好
0.2 成象良好
0.5 成象良好
1.0 成象良好
2.0 成象良好
4.0 潜象
8.0 潜象
16 未成象
20 未成象
实施例10-13
将3.273克聚(甲基丙烯酸乙氧基三乙二醇酯-b-甲基丙烯酸叔丁酯)(D.P.37/100，Mn10,000)、0.327克(D.P.＝5)甲基丙烯酸叔丁酯(t-butyl methacryllate)均聚物、0.785克Cyracure
Figure 058119541_4
UVI-6976溶液(DowChemical)和0.17克在PGMEA中的1％的Quanticure ITX(Aldrich)溶液、0.681g在PGMEA中的1％TAOBN溶液和不同量的2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑(实施例10中为0.0225g)混合于4.74g的PGMEA中形成透明溶液。
任选地，可以在溶液中加入碳纳米管到0.1-20％的最终浓度。可以进行超声处理以分散碳纳米管。
使用0.5密耳的刮刀将溶液流延到涂覆ITO的玻璃板上并允许风干10分钟。然后将膜在70℃热板上干燥2分钟。使用20微米光掩模将膜用300-3000mJ/cm2的宽频带UV光进行曝光，然后于140℃下在热板上热处理2分钟。成象部分通过浸渍到0.5％碳酸钠溶液中显影。表2列出了得到通过目视检查确定的光掩模中图案的清晰成象所需的辐射量。
表2
％重量的2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑 得到清晰成象所需辐射量(mJ/cm2)
0.5  600
1.0  1200
2.0  2400
4.0  3000
实施例14-16
将3.273克聚(甲基丙烯酸乙氧基三乙二醇酯-b-甲基丙烯酸叔丁酯)(D.P.37/100，Mn10,000)、0.327克DP＝5的甲基丙烯酸叔丁酯(t-butyl methacryllate)均聚物、0.785克CyracureUVI-6976溶液(DowChemical)和0.17克在PGMEA中的1％的Quanticure ITX(Aldrich)溶液、0.681g在PGMEA中的1％TAOBN溶液和不同量的3，5-二甲氧基-4-羟基-肉桂酸(实施例14中为0.045g)混合于4.74g的PGMEA中形成透明溶液。
任选地，可以在溶液中加入碳纳米管到0.1-20％的最终浓度。可以进行超声处理以分散碳纳米管。
使用0.5密耳的刮刀将溶液流延到涂覆ITO的玻璃板上并允许风干10分钟。然后将膜在70℃热板上干燥2分钟。使用20微米光掩模将膜用600-3000mJ/cm2的宽频带UV光进行曝光，然后于140℃下在热板上热处理2分钟。成象部分通过浸渍到0.5％碳酸钠溶液中显影。表3列出了得到通过目视检查确定的光掩模中图案的清晰成象所需的辐射量。
表3
％重量的2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑 得到清晰成象所需辐射量(mJ/cm2)
 1.0  1200
 2.0  1800
 3.0  1800

Claims (10)

1.一种制作包含透明的衬底的电子装置的方法，所述方法包括：
(a)在所述衬底的第一侧上形成保护层，用于形成所述保护层的组合物包含：
(i)一种UV阻挡剂，所述UV阻挡剂选自：2-羟基芳基苯并三唑及其衍生物、2-羟基二苯甲酮及其衍生物、硝基苯甲酸、甲氧基苯甲酸、硝基萘二甲酸、甲氧基萘二甲酸、肉桂酸及其衍生物、蒽磺酸及其衍生物和碳纳米管；和
(ii)聚合物，其中所述聚合物中至少50％摩尔的单体包含下述结构(A)、(B)和(C)的一种或多种：
其中R1是氢或低级烷基；R2是低级烷基；R3是氢或低级烷基，其中低级烷基的定义包括具有1至6个线形或环状碳原子的烷基基团；
Figure FSB00000271525100012
其中R1是氢或低级烷基；R2是低级烷基；R3和R4独立地为氢或低级烷基，其中低级烷基的定义包括具有1至6个碳原子的烷基基团，R1与R2的连接、或R1与R3或R4中任何一个的连接、或R2与R3或R4中任何一个的连接形成5、6或7员环；和
其中R1是氢或低级烷基；R2是低级烷基；R3和R4独立地为氢或低级烷基，其中低级烷基的定义包括具有1至6个碳原子的烷基基团，R1与R2的连接、或R1与R3或R4中任何一个的连接、或R2与R3或R4中任何一个的连接形成5、6或7员环并且其中n是0至4；
(b)通过光掩模来辐射保护层；
(c)加热所述装置；
(d)使所述保护层与显影介质接触来除去在步骤(b)中受辐射曝光的保护层的组合物部分，并由此形成图案化的保护层；
(e)辐射所述图案化的保护层；
(f)加热所述装置；
(g)将厚膜浆料制剂施用到所述图案化的保护层；
(h)从所述衬底的第二侧辐射所述装置来在所述浆料制剂中形成图案；和
(i)使所述浆料制剂和所述图案化的保护层与显影介质接触来除去(I)在步骤(h)中未受辐射曝光的浆料制剂部分和除去(II)所述的图案化的保护层。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物包含的聚合物中至少60％摩尔的单体包含结构(A)、(B)和(C)的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物包含共聚物。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物是无规共聚物或嵌段共聚物，该无规共聚物或嵌段共聚物包含所述选自结构(A)、(B)和(C)的单体单元加上含有乙二醇醚或羧酸的单体。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物包括以聚合物的重量计0.1至20％重量的UV阻挡剂。
6.根据权利要求1所述的方法，所述UV阻挡剂选自2-羟基芳基苯并三唑及其衍生物。
7.根据权利要求1所述的方法，所述UV阻挡剂选自2-羟基二苯甲酮及其衍生物。
8.根据权利要求1所述的方法，所述厚膜浆料制剂包括Fodel银浆料或碳纳米管浆料。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述UV阻挡剂包括碳纳米管。
10.根据权利要求1所述的方法，所述UV阻挡剂包括3，5-二甲氧基，4-羟基肉桂酸。
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