[发明专利]光活化的蚀刻糊及其用途

说明书

本发明的目的是通过使用新蚀刻糊蚀刻置于柔性聚合物基板上或硬质基板(如玻璃或硅晶片)上的透明导电氧化物层的改进的方法，所述蚀刻糊也是本发明的一部分。

现有技术

在显示器工业中对透明导电氧化物层最常用的图案化方法是光致蚀刻法。

这是在显示器和电子工业已建立的技术。可广泛获得设备和材料，如光致蚀刻组合物。然而，这种技术需要消耗大量的树脂、有机溶剂和其他化学品。

通常这种方法会排出大量废水。这就是消费者需要额外的废水处理设施的原因。

一般，这种方法主要集中于硬质基板的处理，例如具有ITO层的玻璃基板以及例如硅晶片。如果使用者希望在聚合物基板上应用光致蚀刻法，则其通常无法使用为硬质基板的处理而设计的现有设备。

最近，Merck已开发出新型HiPer Etch^TM技术，其是使用网版印刷法使透明导电氧化物层图案化。与以往的光致蚀刻法相比，这种方法可以非常简单容易地进行。甚至对聚合物基板的处理是可能的，并且可以在没有任何问题的情况下进行。然而，如果使用网版印刷法，则对柔性聚合物基板上的透明导电氧化物层的图案化的精度有一些限制。

目的

当今，大多数显示器或电子设备的制造商都试图降低化学品的消耗量和相关总排放量，以防止环境污染。

近年来，许多公司尝试开发具有聚合物基板的柔性器件。例如，大多数制造商希望引入具有聚合物基板的显示器件用于电子纸张或电子书应用。这种开发的一大挑战是在大量生产中引入合理的透明导电氧化物层的图案化方法。

因此，本发明的目的是提供一廉价、简单和快速的使柔性聚合物基板上的透明导电氧化物层图案化的蚀刻方法，同时减少对化学品的需求并降低化学品向环境中的总排放量。本发明的另一个目的是提供以高精度使柔性聚合物基板上的透明导电氧化物层图案化的合适的方法。

但也需要使横向尺寸为80μm或更小，优选小于50μm的多种基板可再现地图案化的方法。所述方法应为低成本、可高度再现和成规模的。特别地，必须提供这样的方法，借助该方法可以提供至少具有50μm或更小横向尺寸的特征，并且借助该方法可以同时形成具有更大横向尺寸的特征。

发明内容

本发明涉及蚀刻置于柔性聚合物基板上或硬质基板(如玻璃或硅晶片)上的透明导电氧化物层的方法，所述方法包括以下步骤：

a)涂覆包含至少一种化合物的蚀刻糊，所述至少一种化合物是光产酸剂；

b)通过UV照射那些应当被蚀刻的区域以活化蚀刻组合物(蚀刻糊)；

c)通过用水冲洗来去除蚀刻糊；和

d)干燥经处理的表面。

该方法完全合适于蚀刻由氧化铟锡(ITO)、氧化氟锡(FTO)、氧化铝锡(AZO)或氧化锑锡(ATO)组成的透明导电氧化物层，所述方法是通过旋涂或通过网版印刷、丝网印刷、转印、压印和喷墨印刷将蚀刻组合物的薄层涂覆到透明导电氧化物层上而实现。当将以液体混合物形式或糊形式的组合物涂覆到待蚀刻的表面上时，通过照射整个表面层来活化该组合物，由此仅蚀刻覆盖蚀刻组合物的表面区域。如果将蚀刻组合物涂覆到整个表面上，则将光掩膜放置在覆盖有蚀刻糊的透明导电氧化物层上方，且通过照射仅活化那些穿过光掩膜的图案照射的区域。如果UV照射持续20秒至2分钟，则实现良好的蚀刻结果。

本发明还涉及新且改进的蚀刻组合物，其包含：

a)至少一种化合物，其为光产酸剂；

b)至少一种蚀刻组分，其选自：磷酸(正磷酸、偏磷酸或焦磷酸)，和其盐(NH₄)₂HPO₄和NH₄H₂PO₄，偏五氧化二磷，膦酸，正丁基磷酸，二正丁基磷酸，寡磷酸和聚磷酸，膦酸、次膦酸，苯基次膦酸，苯基膦酸，

或选自：所述磷酸的单酯、二酯或三酯，特别是磷酸单甲酯、磷酸二正丁酯(DBP)和磷酸三正丁酯(TBP)；

c)至少一种有机溶剂，其选自：丙酮，多元醇如甘油、聚乙二醇，丙二醇单甲基乙基乙酸酯，[2,2-丁氧基(乙氧基)]乙基乙酸酯，醚特别是乙二醇单丁醚、三甘醇单甲醚、丙二醇单甲醚，碳酸亚丙酯，环戊酮，环己酮，γ-丁内酯，N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，乳酸乙酯，和甲氧基丙基乙酸酯优选1-甲氧基-2-丙基乙酸酯，

d)水，

e)任选地，至少一种增稠剂，和

f)任选地，添加剂。