正型光刻胶及制备方法、玻璃壳体的制备方法和电子设备

文档序号:1860423 发布日期:2021-11-19 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 正型光刻胶及制备方法、玻璃壳体的制备方法和电子设备 (Positive photoresist and preparation method thereof, preparation method of glass shell and electronic equipment ) 是由 敖玉银 张涛 邱惊龙 韩泽 詹建波 郑俊威 于 2021-08-25 设计创作,主要内容包括:本申请提供了一种正型光刻胶,包括酚醛树脂、光敏剂、助剂和溶剂,所述酚醛树脂的重均分子量大于或等于18000,所述助剂包括交联剂,所述交联剂的结构式如式(I)所示:该正型光刻胶具有优异的耐酸性能、粘附性能和热稳定性,其能够在酸性刻蚀液刻蚀玻璃的过程中对玻璃无需进行刻蚀的表面进行保护,同时该正型光刻胶可以长时间稳定地处于酸性刻蚀液中,有利于玻璃表面刻蚀深度的加强,使得玻璃刻蚀效果更加明显。本申请还提供了正型光刻胶的制备方法、壳体的制备方法以及电子设备。(The application provides a positive photoresist, which comprises phenolic resin, a photosensitizer, an auxiliary agent and a solvent, wherein the weight average molecular weight of the phenolic resin is more than or equal to 18000, the auxiliary agent comprises a cross-linking agent, and the structural formula of the cross-linking agent is shown as the formula (I): the positive photoresist has excellent acid resistance, adhesion performance and thermal stability, can protect the surface of glass which does not need to be etched in the process of etching the glass by the acid etching solution, and can be stably positioned in the acid etching solution for a long time, thereby being beneficial to enhancing the etching depth of the surface of the glass and ensuring that the glass etching effect is more obvious. The application also provides a preparation method of the positive photoresist, a preparation method of the shell and electronic equipment.)

正型光刻胶及制备方法、玻璃壳体的制备方法和电子设备

技术领域

本申请属于电子产品技术领域,具体涉及正型光刻胶及制备方法、玻璃壳体的制备方法和电子设备。

背景技术

随着电子设备的不断发展,用户对电子设备外观效果的要求也越来越高。因而,为了满足越来越高的用户审美要求,电子设备的外观也需要不断发展丰富,为用户提供更好的使用体验。电子设备采用玻璃壳体并在玻璃壳体上形成纹理已经成为一种流行的设计方式。为了实现玻璃壳体上的纹理,需要一种精度高的光刻胶充当保护,然后进行蚀刻再褪去光刻胶后得到纹理。

发明内容

鉴于此,本申请提供了正型光刻胶及其制备方法、玻璃壳体的制备方法和电子设备。

第一方面,本申请提供了一种正型光刻胶,包括酚醛树脂、光敏剂、助剂和溶剂,所述酚醛树脂的重均分子量大于或等于18000,所述助剂包括交联剂,所述交联剂的结构式如式(I)所示:

第二方面,本申请提供了一种正型光刻胶的制备方法,包括:

将酚醛树脂、光敏剂、助剂和溶剂混合均匀得到混合液,其中,所述酚醛树脂的重均分子量大于或等于18000,所述助剂包括交联剂,所述交联剂的结构式如式(I)所示:

所述混合液经过滤后得到正型光刻胶。

第三方面,本申请提供了一种玻璃壳体的制备方法,包括:在玻璃基板的第一表面涂覆第一方面所述的正型光刻胶或第二方面所述的制备方法制得的正型光刻胶,经固化后形成光刻胶层;对所述光刻胶层进行曝光;对曝光后的所述光刻胶层进行显影和硬烤,形成图案化光刻胶层;用酸性刻蚀液刻蚀所述第一表面,在所述第一表面上形成多个凹陷结构,得到玻璃壳体。

第四方面,本申请提供了一种电子设备,包括第三方面所述的制备方法制得的玻璃壳体。

本申请提供了一种正型光刻胶,可用于玻璃刻蚀,该正型光刻胶具有优异的耐酸性能、粘附性能和热稳定性,能够在酸性刻蚀液刻蚀玻璃的过程中对玻璃无需进行刻蚀的表面进行保护,同时该正型光刻胶可以长时间稳定地处于酸性刻蚀液中,有利于玻璃表面刻蚀深度的加强,使得玻璃刻蚀效果更加明显。该正型光刻胶的制备方法简单,操作方便,有利于工业化生产。利用该正型光刻胶对玻璃表面进行刻蚀,刻蚀深度选择范围更广,可以制得表面纹理清晰的玻璃壳体。具有该玻璃壳体的电子设备的外观纹理效果明显,产品竞争力提升,更能够满足用户需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案,下面将对本申请实施方式中所需要使用的附图进行说明。

图1为本申请一实施方式提供的正型光刻胶的制备方法流程图。

图2为本申请一实施方式提供的玻璃壳体的制备方法流程图。

图3为本申请一实施方式提供的电子设备的结构示意图。

图4为本申请一实施方式提供的电子设备的结构组成示意图。

具体实施方式

以下是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本申请提供了一种正型光刻胶,包括酚醛树脂、光敏剂、助剂和溶剂,酚醛树脂的重均分子量大于或等于18000,助剂包括交联剂,交联剂的结构式如式(I)所示:

相关技术中,玻璃材料由于其通透性、外形结构和外观效果可变性强,因此越来越多的电子设备200选择玻璃壳。在改变玻璃壳外观的过程中,可以在玻璃表面制作装饰层,还可以通过酸性刻蚀液对玻璃的部分表面进行刻蚀以在玻璃表面形成纹理,在此过程中则需要对无需刻蚀的部分进行遮挡和保护。本申请发明人研究发现,光刻胶常常作为半导体器件制作过程中的保护层,如薄膜晶体管的制作中等,现有的光刻胶用于玻璃刻蚀中时,耐酸性能差,往往刻蚀不到一分钟,光刻胶层就会与玻璃表面发生脱落,无法继续起到保护,刻蚀深度小于3μm,无法提高刻蚀深度范围,也无法在玻璃表面形成深度大、视觉效果明显的纹理。本申请提供的正型光刻胶,其能够在玻璃表面形成稳定且耐酸的光刻胶层,从而在玻璃刻蚀过程中可以长期、稳定地附着在玻璃表面,对玻璃起到保护作用,有利于玻璃表面刻蚀出深度大、视觉效果明显的纹理,从而可以提高玻璃的外观效果。具体的,本申请提供的正型光刻胶在玻璃表面形成光刻胶层,在365nm-405nm的光照下光刻胶层溶解性提高,可以被显影液溶解,使得玻璃表面部分被光刻胶层覆盖,部分表面暴露,然后将玻璃置于酸性刻蚀液中,其中暴露的部分被酸性刻蚀液刻蚀,在玻璃表面产生纹理结构,而被光刻胶覆盖的部分被光刻胶保护,不会与酸性刻蚀液接触,从而不会被刻蚀;同时本申请提供的正型光刻胶形成的光刻胶的耐酸性能优异,与玻璃基板的附着力强,从而可以长时间的保护玻璃基板,进而可以提高酸性刻蚀液的刻蚀时长,在玻璃表面形成明显的纹理效果。

在本申请中,酚醛树脂作为正型光刻胶的主要成分,提高了正型光刻胶的耐酸性、附着力以及稳定性。在本申请中,酚醛树脂的重均分子量(Mw)大于或等于18000,重均分子量过小时,耐酸性能(如氢氟酸等)差,无法满足玻璃刻蚀的需求。进一步的,酚醛树脂的重均分子量为18000-30000。在此范围内的酚醛树脂既能够提高正型光刻胶的耐酸性能,同时还可以保证在玻璃刻蚀过程中树脂的溶解速率和显影速度。可以理解的,在本申请中正型光刻胶的效果即为正型光刻胶固化后形成的光刻胶层的效果。进一步的,酚醛树脂的重均分子量可以为22000-29000。更进一步的,酚醛树脂的重均分子量可以为22000-28000、20000-25000、或20000-27000等。

在本申请实施方式中,酚醛树脂的软化点大于160℃,从而可以使得正型光刻胶具有优异的热稳定性,保证其与玻璃基板之间长期稳定的附着性能。可以理解的,软化点为酚醛树脂开始变软的温度。具体的,酚醛树脂的软化点为165℃、166℃、168℃、170℃、172℃、175℃或178℃等。

在本申请中,酚醛树脂由酚类物质和醛类物质缩聚形成。在本申请实施方式中,酚类物质包括间位取代苯酚和对位取代苯酚。在本申请中,间位取代苯酚和对位取代苯酚与醛类物质发生缩聚反应形成酚醛树脂。在一实施例中,间位取代苯酚中和对位取代苯酚中的取代基包括烃基。具体的,烷基的碳原子数可以但不限于为1-10,如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10等,例如烃基可以但不限于为烷基、烯基和炔基中的至少一种。采用上述取代基,有利于酚类物质和醛类物质之间的反应,保证制备酚醛树脂的简单性和便捷性。进一步的,间位取代苯酚和对位取代苯酚的摩尔比为1:1至7:3。间位取代苯酚含量过高影响显影精度,对位取代苯酚含量过高显影困难,采用上述间对比范围保证了显影过程的进行,提高分辨率,同时还能够提高正型光刻胶的耐酸性能。具体的,间位取代苯酚和对位取代苯酚的摩尔比可以但不限于为1:1、2:1、3:2或7:3等。在一具体实施例中,酚类物质包括间甲苯酚与对甲苯酚,间甲苯酚与对甲苯酚的摩尔比为1:1至7:3。

在本申请实施方式中,酚类物质包括多羟基酚。也就是说,酚醛树脂中酚基具有多个羟基,从而有利于提高酚醛树脂热稳定性,以及显影速度。在一实施例中,酚类物质可以但不限于为2,6-双(羟基甲基)对甲酚。

在本申请实施方式中,酚醛树脂包括线性酚醛树脂。采用线性酚醛树脂可以提高正型光刻胶的感光性能,提高光刻效率。进一步的,酚醛树脂包括高邻位酚醛树脂,即高邻位线性酚醛树脂,从而可以提高酚醛树脂的规整度和刚性,光敏剂与高邻位酚醛树脂之间的氢键作用力加强,从而使得光刻胶层中曝光部分与未曝光部分在显影液中的溶解差异进一步加强,曝光部分的溶剂速度更快,正型光刻胶的分辨率提高。可以理解的,高邻位酚醛树脂为醛类物质中的亚甲基或取代亚甲基与酚类物质的酚羟基的邻位键合位置的比率50%以上酚醛树脂。在本申请一实施例中,酚醛树脂中高邻位酚醛树脂的质量占比大于或等于90%,从而提高正型光刻胶的耐酸性能、显影精度和稳定性。进一步的,酚醛树脂中高邻位酚醛树脂的质量占比大于或等于95%。具体的,酚醛树脂中高邻位酚醛树脂的质量占比可以但不限于为92%、93%、96%、97%、98%、99%或100%等。在本申请中,可以根据需要选择商用的高邻位酚醛树脂,或根据缩聚反应合成高邻位酚醛树脂。在一具体实施例中,高邻位酚醛树脂可以通过结构式为的酚类物质与醛类物质缩聚产生,其中,R'可以但不限于为烷基、烯基、炔基、卤素、芳香基、羟基等中的至少一种。

在本申请实施方式中,酚醛树脂的端基包括二甲酚基。以二甲酚基作为端基,在酚醛树脂的制作过程中,可以获得更多的高邻位酚醛树脂,同时提高酚醛树脂的软化点和耐热性,提高正型光刻胶的感光速度和分辨率。具体的,二甲酚基可以为但不限于包括2,4-二甲酚基、2,5-二甲酚基、2,6-二甲酚基和3,4-二甲酚基等中的至少一种。

在本申请中,酚类物质可以但不限于为苯酚、甲酚、二甲酚、乙基酚、丁基酚和多元酚中的至少一种,醛类物质可以但不限于为甲醛、多聚甲醛、乙醛、三聚甲醛和丙醛中的至少一种,具体的可以根据需要进行选择。

在本申请实施方式中,正型光刻胶中酚醛树脂的质量占比为20%-25%。采用上述含量的酚醛树脂既能够保证正型光刻胶的成膜性能,同时使得正型光刻胶具有一定耐酸性能。进一步的,正型光刻胶中酚醛树脂的质量占比为21%-24.5%。更进一步的,正型光刻胶中酚醛树脂的质量占比为22%-24%。具体的,正型光刻胶中酚醛树脂的质量占比可以但不限于为20%、21%、22%、22.8%、23%、23.5%、24%或25%等。

在本申请中,光敏剂在受到光照前作为溶解抑制剂,抑制正型光刻胶在显影液中的溶解,光敏剂在光照条件下发生光解,成为溶解促进剂,大幅度提高正型光刻胶在显影液中的溶解度,从而使得曝光区域的正型光刻胶去除。在本申请实施方式中,光敏剂包括重氮萘醌磺酸酯类。具体的,重氮萘醌磺酸酯类包括2,3,4-三羟基二苯甲酮-2,1,5-重氮萘醌磺酸酯和2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮-2,1,5-重氮萘醌磺酸酯中的至少一种。在本申请一实施例中,重氮萘醌磺酸酯类中羟基的酯化率为66%-88%。重氮萘醌磺酸酯类中羟基的酯化率越高,进行显影时,对正型光刻胶的溶解抑制性越强,正型光刻胶的分辨率就越高,重氮萘醌磺酸酯类中羟基的酯化率过高,重氮萘醌磺酸酯类的感光性能降低、溶解性变差,正型光刻胶不易去除。上述羟基的酯化率范围内的重氮萘醌磺酸酯类作为光敏剂时,保证正型光刻胶的感光性能和溶解性能,有利于提高分辨率。进一步的,重氮萘醌磺酸酯类中羟基的酯化率为70%-85%。更进一步的,重氮萘醌磺酸酯类中羟基的酯化率为73%-80%。具体的,重氮萘醌磺酸酯类中羟基的酯化率可以为但不限于为72%、74%、75%、76%、77%、78%、81%、83%或87.5%等。具体的,根据重氮萘醌磺酸酯类中羟基的酯化率,2,3,4-三羟基二苯甲酮-2,1,5-重氮萘醌磺酸酯和2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮-2,1,5-重氮萘醌磺酸酯可以选择商用的重氮萘醌磺酸酯类光敏剂,例如2,3,4-三羟基二苯甲酮-2,1,5-重氮萘醌磺酸酯可以为但不限于为KISCO公司的PAC-320、PAC-325等;2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮-2,1,5-重氮萘醌磺酸酯可以为但不限于为KISCO公司的PAC-425、PAC-430、PAC-435等,进一步的,2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮-2,1,5-重氮萘醌磺酸酯为PAC-435,酯化率为87.5%。

在本申请实施方式中,正型光刻胶中光敏剂的质量占酚醛树脂质量的16%-25%。在上述范围内,可以保证曝光区和非曝光区的正型光刻胶的溶解速率具有明显差异,同时非曝光区的正型光刻胶的去除方便。进一步的,正型光刻胶中光敏剂的质量占酚醛树脂质量的18%-23%。具体的,正型光刻胶中光敏剂的质量可以为但不限于占酚醛树脂质量的16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%或25%等。

在本申请实施方式中,正型光刻胶中光敏剂的质量占比为4%-5%。采用上述含量的酚醛树能够使曝光区和非曝光区的正型光刻胶的溶解速率具有明显差异,保证显影过程的进行。具体的,正型光刻胶中光敏剂的质量占比可以但不限于为4.1%、4.2%、4.5%、4.6%、4.8%或5%等。

在本申请中,助剂包括交联剂,交联剂的结构式为在进行硬烤时,该交联剂中的烷氧基可以与酚醛树脂的酚羟基之间产生键合,提高了树脂的交联度及分子量,同时与光敏剂之间产生键合,还与玻璃表面产生作用力,从而提高了正型光刻胶的耐酸性能和粘附性能,从而可以在酸性刻蚀液中稳定存在,提高玻璃的刻蚀时间。

在本申请实施方式中,交联剂的质量占酚醛树脂质量的2%-10%。在此范围内,可以使正型光刻胶的耐酸性能得到大幅度提升,同时保证交联剂与酚醛树脂在显影前不会发生反应,从而保证显影的进行。进一步的,交联剂的质量占酚醛树脂质量的2%-7%。具体的,交联剂的质量可以但不限于占酚醛树脂质量的2%、3%、5%、6%、8%、9%或10%等。

在本申请实施方式中,正型光刻胶中交联剂的质量占比为0.5%-2%,从而使交联剂和酚醛树脂充分反应,进一步提高正型光刻胶的耐酸性能。进一步的,正型光刻胶中交联剂的质量占比为0.7%-1.5%。具体的,正型光刻胶中交联剂的质量占比可以但不限于为0.8%、0.9%、1%、1.2%、1.3%或1.5%等。

在本申请实施方式中,助剂还包括溶解促进剂、偶联剂和流平剂中的至少一种。其中,溶解促进剂可以提高正型光刻胶在玻璃表面的附着力,同时还可以提高光敏性,对于正型光刻胶中曝光区溶解速度的增加大于非曝光区溶解速度的增加;偶联剂可以提高正型光刻胶在玻璃表面的附着力;流平剂可以提高正型光刻胶涂覆过程中的流平效果,避免光刻胶层表面条痕的产生,保证形成的光刻胶层的表面平整性和厚度均匀性。

在本申请实施方式中,溶解促进剂包括4-[4-[1,1-双(4-羟苯基)乙基]]-α,α-二甲基苄基苯酚、2-环己基-4-[2-[3-[2-(5-环己基-4-羟基-2-甲基苯基)丙-2-基]苯基]丙-2-基]-5-甲基苯酚、2,6-双(4-羟基-2,5-二甲基苄基)-4-甲基苯酚、4,6-双[2-(4-羟基苯基)丙-2-基]苯-1,3-二醇、2,6-双[(4-羟基-3,5-二甲基苯基)甲基]-4-甲基苯酚、4,4'-(环己烷-1,1-二基)二酚和式(II)所示的物质中的至少一种,

采用上述溶解促进剂能够进一步提高正型光刻胶中曝光区和非曝光区溶解速度的差异,同时提高正型光刻胶的粘附性能。具体的,4-[4-[1,1-双(4-羟苯基)乙基]]-α,α-二甲基苄基苯酚、2-环己基-4-[2-[3-[2-(5-环己基-4-羟基-2-甲基苯基)丙-2-基]苯基]丙-2-基]-5-甲基苯酚、2,6-双(4-羟基-2,5-二甲基苄基)-4-甲基苯酚、4,6-双[2-(4-羟基苯基)丙-2-基]苯-1,3-二醇、2,6-双[(4-羟基-3,5-二甲基苯基)甲基]-4-甲基苯酚、4,4'-(环己烷-1,1-二基)二酚的结构式依 具体的,溶解促进剂可以但不限于为日本旭有机材的PAPS-20、日本本州化学工业的TPPA-MF等。

在本申请实施方式中,溶解促进剂的质量占酚醛树脂质量的2%-10%,具体的,溶解促进剂的质量可以但不限于占酚醛树脂质量的5%、6%、7%、8%、9%或10%等。上述含量的溶解促进剂可以提高正型光刻胶在玻璃表面的附着力,有利于曝光和显影过程的进行。

在本申请实施方式中,正型光刻胶中溶解促进剂的质量占比为1%-2%,从而可以更好地提升正型光刻胶的粘附性能。进一步的,溶解促进剂的质量占比为1.2%-1.7%。具体的,溶解促进剂的质量可以但不限于为1%、1.2%、1.4%、1.5%、1.6%或1.8%等。

在本申请实施方式中,偶联剂包括硅烷偶联剂,所述硅烷偶联剂含有氨基、酰胺基、脲基、酮亚胺基、异氰酸酯基、巯基、异氰脲酸环骨架、甲基丙烯酰基和苯乙烯基中的至少一种。在一具体实施例中,偶联剂包括r-环氧丙氧基三甲基硅烷,r-环氧丙氧基三甲基硅烷可以为日本信越的KBM-403。

在本申请实施方式中,偶联剂的质量占酚醛树脂质量的0.2%-2.5%,具体的,偶联剂的质量可以但不限于占酚醛树脂质量的0.5%、1%、1.2%、1.5%、1.8%、2%或2.3%等。上述含量的偶联剂可以进一步提高正型光刻胶在玻璃表面的附着力。

在本申请实施方式中,正型光刻胶中偶联剂的质量占比为0.1%-0.5%,从而可以更好地提升正型光刻胶的粘附性能。进一步的,偶联剂的质量占比为0.15%-0.45%。具体的,偶联剂的质量可以但不限于为0.2%、0.25%、0.3%、0.33%、0.4%或0.42%等。

在本申请实施方式中,流平剂包括含氟的表面活性剂、含硅酮的表面活性剂、含聚环氧烷烃的表面活性剂和含聚甲基丙烯酸酯的表面活性剂中的至少一种。在本申请一实施例中,流平剂包括含氟的表面活性剂,从而有利于进一步提高正型光刻胶的耐酸性能。在一具体实施例中,含氟的表面活性剂为巴斯夫埃夫卡EFKA-3600流平剂。

在本申请实施方式中,流平剂的质量占酚醛树脂质量的0.4%-2.5%,具体的,流平剂的质量可以但不限于占酚醛树脂质量的0.5%、1%、1.2%、1.6%、1.8%、2%或2.3%等。上述含量的流平剂可以进一步提高正型光刻胶的流平效果。

在本申请实施方式中,正型光刻胶中流平剂的质量占比为0.1%-0.5%,从而可以更好地提升正型光刻胶的流平效果。进一步的,流平剂的质量占比为0.15%-0.45%。具体的,流平剂的质量可以但不限于为0.2%、0.25%、0.3%、0.33%、0.4%或0.42%等。

在本申请实施方式中,正型光刻胶中助剂的质量占比为2%-5%。采用上述含量的助剂可以提升正型光刻胶的耐酸性、粘附性等性能,更有利于正型光刻胶的使用。具体的,正型光刻胶中助剂的质量占比可以但不限于为2.5%、3%、3.6%、4%、4.2%或4.8%等。在本申请一实施例中,助剂包括交联剂、溶解促进剂、偶联剂和流平剂。可以理解的,助剂还可以包括其他功能性试剂,具体的可以根据需求进行选择。进一步的,正型光刻胶中交联剂的质量占比为0.5%-2%,溶解促进剂的质量占比为1%-2%,偶联剂的质量占比为0.1%-0.5%,流平剂的质量占比为0.1%-0.5%。

在本申请中,正型光刻胶具有溶剂,保证正型光刻胶的粘度,以便于正型光刻胶的涂覆。在本申请实施方式中,溶剂为有机溶剂,有机溶剂包括酯类、醇类和酮类化合物中的至少一种。在本申请一实施例中,酯类包括丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯和乳酸乙酯中的至少一种。在一具体实施例中,溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)。在本申请实施方式中,正型光刻胶中溶剂的质量占比为65%-75%,从而保证正型光刻胶的粘度适宜。进一步的,正型光刻胶中溶剂的质量占比为68%-73%。具体的,正型光刻胶中溶剂的质量占比可以但不限于为66%、67%、69%、70%、72%或74%等。在本申请实施方式中,溶剂的沸点为120℃-170℃,从而干燥时间适宜,保证涂覆过程的进行,同时保证光刻胶层中溶剂的挥发完全。具体的,溶剂的沸点可以但不限于为120℃、130℃、140℃、150℃、160℃或170℃等。

在本申请实施方式中,正型光刻胶的粘度大于或等于5mpa·s。进一步的,正型光刻胶的粘度为5mpa·s-30mpa·s。更进一步的,正型光刻胶的粘度为5mpa·s-20mpa·s。具体的,正型光刻胶的粘度可以但不限于为5mpa·s、6mpa·s、10mpa·s、12mpa·s、15mpa·s或18mpa·s等。上述粘度的正型光刻胶有利于进行涂覆,形成表面平整性佳的光刻胶层。

在本申请一实施例中,按质量分数计,正型光刻胶包括20%-25%的酚醛树脂,4%-5%的光敏剂,0.5%-2%的交联剂,1%-2%的溶解促进剂,0.1%-0.5%的偶联剂,0.1%-0.5%的流平剂和65%-75%的溶剂。在本申请另一实施例中,按质量分数计,正型光刻胶包括21%-24.5%的酚醛树脂,4%-5%的光敏剂,0.7%-1.5%的交联剂,1.2%-1.7%的溶解促进剂,0.15%-0.45%的偶联剂,0.15%-0.45%的流平剂和68%-73%的溶剂。在本申请又一实施例中,按质量分数计,正型光刻胶包括22%-24%的酚醛树脂,4.2%-4.8%的光敏剂,0.8%-1.2%的交联剂,1.2%-1.7%的溶解促进剂,0.15%-0.45%的偶联剂,0.15%-0.45%的流平剂以及余量的溶剂。具体的,各成分的含量可以根据上述各成分的描述进行搭配和选择。

相关技术中,具有光刻胶层的玻璃在刻蚀过程中刻蚀时长小于1min,光刻胶层就会与玻璃之间脱落,使得玻璃表面产生的纹理深度小于3μm,本申请的正型光刻胶固化形成的光刻胶层的耐酸性能提升,具有该光刻胶层的玻璃的刻蚀时间达到6min以上,产生的纹理深度达到10μm以上,极大的提高了刻蚀时长以及纹理深度的选择范围,有利于使玻璃获得更加丰富的外观效果;其中,玻璃刻蚀采用混合酸酸性刻蚀液进行,按质量分数计,混合酸酸性刻蚀包括4%氢氟酸、5%硝酸和5%硫酸。

本申请还提供了正型光刻胶的制备方法,可以制得上述任一实施方式中的光刻胶。请参阅图1,为本申请一实施方式提供的正型光刻胶的制备方法流程图,包括:

S101:将酚醛树脂、光敏剂、助剂和溶剂混合得到混合液,其中,酚醛树脂的重均分子量大于或等于18000,助剂包括交联剂,交联剂的结构式如式(I)所示:

S102:混合液经过滤后得到正型光刻胶。

本申请的正型光刻胶的制备方法简单,操作方便,可以获得耐酸性能、粘附性能优异的正型光刻胶。

在S101中,将酚醛树脂、光敏剂、助剂和溶剂混合,得到混合液,各个成分在混合液中分散均匀。在本申请一实施方式中,按质量分数计,所述混合液包括20%-25%的所述酚醛树脂,4%-5%的所述光敏剂,0.5%-2%的所述交联剂,65%-75%的溶剂。在本申请另一实施方式中,助剂还包括溶解促进剂、偶联剂和流平剂中的至少一种。在本申请一实施例中,正型光刻胶中溶解促进剂的质量占比为1%-2%,偶联剂的质量占比为0.1%-0.5%,流平剂的质量占比为0.1%-0.5%。

在本申请中,酚醛树脂由酚类物质和醛类物质缩聚形成。在本申请实施方式中,酚类物质包括间位取代苯酚和对位取代苯酚,间位取代苯酚和对位取代苯酚的摩尔比为1:1至7:3。采用上述间对比范围保证了显影过程的进行,提高分辨率,同时还能够提高正型光刻胶的耐酸性能。

在S102中,通过将混合液进行过滤,得到正型光刻胶。在本申请实施方式中,过滤包括多级过滤,从而获得细腻的正型光刻胶。在本申请一实施例中,过滤包括通过孔径为4μm-5μm的滤网过滤后,再在孔径为1μm-2μm的滤网过滤,最后在孔径为400nm-500nm的滤网过滤。在一具体实施例中,过滤包括通过孔径为5μm的滤网过滤后,再在孔径为1μm的滤网过滤,最后在孔径为500nm的滤网过滤。

本申请还提供了一种玻璃壳体100的制备方法,通过采用上述任一实施方式中的正型光刻胶,从而在玻璃基板的表面成型纹理,得到玻璃壳体100。

请参阅图2,为本申请一实施方式提供的玻璃壳体的制备方法流程图,包括:

S201:在玻璃基板的第一表面涂覆正型光刻胶,经固化后形成光刻胶层。

S202:对光刻胶层进行曝光。

S203:对曝光后的光刻胶层进行显影和硬烤,形成图案化光刻胶层。

S204:用酸性刻蚀液刻蚀第一表面,在第一表面上形成纹理。

S205:去除图案化光刻胶层,得到玻璃壳体。

本申请提供的玻璃壳体100的制备方法操作简单,易于大规模生产,能够获得具有纹理的玻璃壳体100,改善玻璃壳体100的外观效果,有利于其应用。

在S201中,在涂覆正型光刻胶前还包括对玻璃基板的第一表面进行清洗处理,去除表面的脏污。在本申请实施方式中,通过软烤固化形成光刻胶层,软烤的温度为80℃-120℃,软烤的时间为5min-10min。在本申请实施方式中,光刻胶层的厚度为5μm-10μm。具体地,光刻胶层的厚度可以但不限于为5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm等。

在S202中,可以采用激光直接成像(Laser Direct Imaging,LDI)对光刻胶层进行紫外光曝光,以使得经过曝光的光刻胶能够溶解于显影液。采用激光直接成像进行曝光,可以提高曝光的精确度。在本申请实施方式中,紫外光的能量为200mj/cm2-500mj/cm2,从而可以保证曝光完全,有利于显影过程的进行,同时避免曝光过度,保证纹理效果。

在S203中,显影包括采用碱性显影液进行显影,去除曝光区的光刻胶层。具体的,碱性显影液的pH为8-14,显影温度为20℃-40℃,从而可以保证显影过程的进行。在本申请实施方式中,硬烤的温度为150℃-180℃,时间为30min-60min,从而使非曝光区的光刻胶层中的酚醛树脂反生交联,提高光刻胶层的耐酸性能,得到图案化的光刻胶层。在一具体实施例中,硬烤包括在160℃处理50min。在本申请实施方式中,根据ASTM D3359标准,玻璃基板和图案化的光刻胶层之间的附着力大于或等于4B。也就是说,图案化的光刻胶层与玻璃基板之间的附着力强,能够更好地保护玻璃基板,延长玻璃刻蚀的时长。也就是说,正型光刻胶在玻璃表面经固化和硬烤后形成的光刻胶层与玻璃基板之间的附着力大于或等于4B。进一步的,玻璃基板和图案化的光刻胶层之间的附着力为5B。

在S204中,采用酸性刻蚀液刻蚀玻璃的第一表面,在第一表面未被光刻胶层保护的位置上形成纹理。在本申请实施方式中,酸性刻蚀液包括氢氟酸、硝酸及硫酸,酸性刻蚀液氢氟酸的质量占比为2%-4%,硝酸的质量占比为3%-5%,硫酸的质量占比为3%-5%。在本申请中,刻蚀的时间可以根据需要进行选择。在本申请实施方式中,刻蚀的时间为3min-15min,从而可以在玻璃基板的表面形成清晰的纹理,同时保证了纹理的细腻质感。进一步的,刻蚀的时间大于或等于6min。更进一步的,刻蚀的时间为6min-8min。具体的,刻蚀的时间可以但不限于为3min、6min、7min、8min、10min或12min等。在本申请实施方式中,纹理包括多个凹陷结构。本申请提供的光刻胶层的耐酸性能提升,可以根据需要控制刻蚀时长,从而获得不同深度的凹陷结构。在本申请一实施例中,凹陷结构的最大深度大于或等于10μm,从而可以提高纹理的清晰程度,提高玻璃壳体100的外观效果。具体的,凹陷结构的最大深度可以但不限于为10μm、12μm、15μm、16μm、17μm或18μm等。可以理解的,通过减小刻蚀时长,可以获得10μm以下的纹理深度。

在S205中,采用光刻剥离液去除图案化光刻胶层,得到玻璃壳体100。在本申请实施方式中,光刻剥离液为质量含量为4%-6%的氢氧化钾水溶液,从而可以快速有效的去除图案化光刻胶层。

本申请还提供了上述制备方法制得的玻璃壳体100,该玻璃壳体100的表面具有纹理,外观效果丰富,有利于其在电子设备200中的应用。在本申请一实施方式中,玻璃壳体100的表面的纹理为闪光砂纹理,也就是说玻璃壳体100具有纹理的部分在光线转动的过程中可以实现闪闪发光的视觉效果,产品竞争力进一步提升。可以理解的,本申请中玻璃壳体100的形状可以但不限于为平面状或曲面状,对此可以根据需要进行选择,当然还可以在玻璃壳体100的表面成型装饰层,如颜色层、光学膜层等,进一步提升其外观效果。

本申请还提供了一种电子设备200,包括上述任一实施方式中的玻璃壳体100。可以理解的,电子设备200可以但不限于为手机、平板电脑、笔记本电脑、手表、MP3、MP4、GPS导航仪、数码相机等。请参阅图3,为本申请一实施方式提供的电子设备的结构示意图,其中,电子设备200包括玻璃壳体100。该玻璃壳体100可以提高电子设备200的外观效果。请参阅图4,为本申请一实施方式提供的电子设备的结构组成示意图,电子设备200的结构可以包括RF电路210、存储器220、输入单元230、显示单元240、传感器250、音频电路260、WiFi模块270、处理器280以及电源290等。其中,RF电路210、存储器220、输入单元230、显示单元240、传感器250、音频电路260、WiFi模块270分别与处理器280连接;电源290用于为整个电子设备200提供电能。具体而言,RF电路210用于接发信号;存储器220用于存储数据指令信息;输入单元230用于输入信息,具体可以包括触控面板以及操作按键等其他输入设备;显示单元240可以包括显示屏等;传感器250包括红外传感器、激光传感器等,用于检测用户接近信号、距离信号等;扬声器261以及传声器262通过音频电路260与处理器280连接,用于接发声音信号;WiFi模块270则用于接收和发射WiFi信号;处理器280用于处理电子设备200的数据信息。

以下通过具体实施例及对比例对本申请实施提供的正型光刻胶的性能做进一步的说明。

实施例1

一种正型光刻胶,按重量分数计,包括20份线性酚醛树脂(酚醛树脂为间甲苯酚、对甲苯酚与甲醛缩聚形成,间甲苯酚基团与对甲苯酚基团摩尔比为7:3,Mw为20000,软化点为168℃)、71.6份丙二醇甲醚醋酸酯、5份2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮2,1,5-重氮萘醌磺酸酯(PCA-435,酯化率87.5%)、2份溶解促进剂PAPS-20、0.2份偶联剂KBM-403、0.2份流平剂EFKA-3600、1份式(I)所示的交联剂。

实施例2

一种正型光刻胶,与实施例1大致相同,不同之处在于采用的是20份具有二甲酚端基的线性酚醛树脂。

实施例3

一种正型光刻胶,与实施例1大致相同,不同之处在于酚醛树脂中间甲苯酚基团与对甲苯酚基团摩尔比为1:1。

实施例4

一种正型光刻胶,与实施例1大致相同,不同之处在于采用的是20份线性酚醛树脂,Mw为35000。

实施例5

一种正型光刻胶,与实施例1大致相同,不同之处在于采用的是20份线性酚醛树脂,软化点为150℃。

实施例6

一种正型光刻胶,按重量分数计,包括20份线性酚醛树脂(间甲苯酚基团与对甲苯酚基团比为7:3,Mw为20000,软化点为168℃)、74份丙二醇甲醚醋酸酯、5份2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮2,1,5-重氮萘醌磺酸酯(PCA-435,酯化率87.5%)、1份式(I)所示的交联剂。

实施例7

一种正型光刻胶,按重量分数计,包括25份线性酚醛树脂(间甲苯酚基团与对甲苯酚基团比为7:3,Mw为20000,软化点为168℃)、68.5份丙二醇甲醚醋酸酯、4份2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮2,1,5-重氮萘醌磺酸酯(PCA-435,酯化率87.5%)、1份溶解促进剂PAPS-20、0.5份偶联剂KBM-403、0.5份流平剂EFKA-3600、0.5份式(I)所示的交联剂。

实施例8

一种正型光刻胶,与实施例1大致相同,不同之处在于采用的是70.6份丙二醇甲醚醋酸酯、2份式(I)所示的交联剂。

实施例9

一种正型光刻胶,与实施例1大致相同,不同之处在于采用的是72.4份丙二醇甲醚醋酸酯、0.2份式(I)所示的交联剂。

对比例1

一种正型光刻胶,按重量分数计,包括20份线性酚醛树脂(Mw为10000,软化点为153℃)、72.6份丙二醇甲醚醋酸酯、5份2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮2,1,5-重氮萘醌磺酸酯(PCA-435,酯化率87.5%)、2份溶解促进剂PAPS-20、0.2份偶联剂KBM-403、0.2份流平剂EFKA-3600。

对比例2

一种正型光刻胶,按重量分数计,包括20份线性酚醛树脂(Mw为6000,软化点为153℃)、71.6份丙二醇甲醚醋酸酯、5份2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮2,1,5-重氮萘醌磺酸酯(PCA-435,酯化率87.5%)、2份溶解促进剂PAPS-20、0.2份偶联剂KBM-403、0.2份流平剂EFKA-3600、1份六甲氧基甲基三聚氰胺树脂Cymel-303。

对比例3

一种正型光刻胶,与实施例1大致相同,不同之处在于酚醛树脂Mw为15000。

对比例4

一种正型光刻胶,与实施例1大致相同,不同之处在于不含交联剂。

性能检测

通过采用粘度仪对实施例和对比例中的正型光刻胶的粘度进行检测;将实施例和对比例中的正型光刻胶在相同条件下涂覆在玻璃基板表面并经固化、硬烤后形成光刻胶层,根据ASTM D3359标准对光刻胶层的附着力进行检测;将具有光刻胶层的玻璃基板置于混合酸中,按质量分数计,混合酸包括4%氢氟酸、5%硝酸和5%硫酸,记录光刻胶层从玻璃基板上脱落的时间,作为耐酸性的检测指标。

表1性能检测结果

粘度/mpa·s 附着力 耐酸性/min
实施例1 10-15 ≥4B >6
实施例2 10-15 ≥4B >6
实施例3 10-15 ≥4B >6
实施例4 25-30 ≥4B >6
实施例5 10-15 ≥4B >6
实施例6 10-15 ≥4B >6
实施例7 10-15 ≥4B >6
实施例8 10-15 ≥4B >6
实施例9 10-15 ≥4B >6
对比例1 10-15 ≥4B <1
对比例2 10-15 ≥4B <1
对比例3 10-15 ≥4B 3-4
对比例4 10-15 ≥4B <3

由表1可以看出,对比例1-4提供的正型光刻胶的耐酸性能不佳,无法长时间处于酸性环境中,进而无法使玻璃表面刻蚀出深度较深的纹理;本申请实施例提供的正型光刻胶在混合酸中可以浸泡6min以上,甚至可以达到15min,仍然不会与玻璃基板之间发生脱落,具有优异的耐酸性能,有利于玻璃刻蚀过程的进行,从而可以在玻璃表面成型多样化的纹理,提升其外观效果。

以上对本申请实施方式所提供的内容进行了详细介绍,并对本申请的原理及实施方式进行了阐述与说明,但以上说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

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