[发明专利]一种在疏水绝缘层表面涂布光刻胶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在疏水绝缘层表面涂布光刻胶的方法。

背景技术

疏水绝缘材料广泛用于电润湿显示、微流控芯片等领域，其中电润湿显示技术作为一种新型的平板显示技术，具有响应时间短、色彩丰富、广视角和功耗低等优点，在未来的显示行业中，具有非常广阔的应用市场。电润湿显示器件的一个关键制备工艺就是在疏水绝缘层表面上制作亲水的微阵列显示单元。每个显示单元是由经过光刻工艺形成的围堰，并在围堰中填充油墨后封装所形成的像素格，目前围成像素格的材料主要是用光刻胶材料。

但由于疏水绝缘材料表面表面能低，光刻胶很难直接粘附在它的表面上，目前主要的解决方法是：（1）通过等离子体或紫外臭氧处理疏水材料表面使其变成亲水，但这无形中就增加了改性和热回流工艺，而且很难保证处理后的疏水材料表面疏水能力能够完全恢复，这不仅提高了工艺复杂度和成本，同时也影响了电润湿显示器件的工作性能。（2）另外一种方法是先在绝缘层上用电子束蒸发镀膜形成一层二氧化硅或金膜作为牺牲层，然后再旋涂上光刻胶，最后把牺牲层蚀刻掉，这种方法虽然获得较好的效果，但需要工艺成本很高，效率低，不适用于大面积和产业化生产。

当然也有人尝试采用高粘度的光刻胶直接在疏水表面上甩胶的方法，但由于目前常规的涂布光刻胶的工艺是通过热风或光辐射等快速加热方式旋涂光刻胶，这种方式适用范围小，成功率比较低，很难保证大面积的完全涂覆；进一步地热均匀性很难控制，旋涂过程中涂层会出现不同程度的收缩，而且即使涂覆完整后还是非常容易出现涂层收缩或者脱离等现象，所得的涂层粘附性和均匀性比较差。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种在疏水绝缘层表面采用线棒涂布法直接涂布高粘度光刻胶的方法，并进行加热工艺的改进，从而提高了光刻胶的粘附性，同时，所需光刻胶量较少，操作简单，节省了原材料，不需要昂贵的设备，可涂布面积大，适合用于产业化生产。

本发明解决其技术问题的解决方案是：提供一种在疏水绝缘层表面涂布光刻胶的方法，包括以下步骤：

在清洗好的基材上设置疏水绝缘层；

在疏水绝缘层表面采用线棒涂布法直接涂布粘度为10⁴-10⁵ cSt光刻胶溶液，得到具有光刻胶涂层的样片；

对样片进行前烘；所述前烘是将样片置于真空度 ≤ 0.5 bar的环境中，从室温逐步升温至70-100℃，升温速度为1-10 ℃/min，然后保温5-10 min，进行烘烤。

进一步地，所述的基材为硅片、ITO玻璃、TFT玻璃或PET片；更进一步地，所述的基材为ITO玻璃。

进一步地，所述疏水绝缘层通过旋涂/印刷涂布和烘烤工艺设置疏水绝缘层。

进一步地，所述疏水绝缘层的接触角为90-150°；更进一步地，所述疏水绝缘层的接触角为115°。

进一步地，所述线棒涂布的涂布速度为1-5 cm/s。

进一步地，所述光刻胶涂层的厚度为5-50 μm。

本发明的有益效果是：本发明通过采用线棒涂布法直接将高粘度（10⁴ - 10⁵ cSt）的光刻胶溶液涂布在疏水绝缘层表面，并通过真空加热这种特殊的热处理方法，既去除了光刻胶涂层与疏水绝缘层、疏水绝缘层与基材之间的空气，又能在材料之间产生真空力，通过分子间范德华力等增加光刻胶涂层与疏水绝缘层、疏水绝缘层与基材之间的粘附性；同时，对升温程序进行严格控制。得到的光刻胶涂层完整、不起皮，粘附性好，在之后的显影过程中涂层也不会出现起皮、脱离等粘附性差的现象，具有很好的光刻工艺质量。

进一步地，本发明的工艺简单，不像等离子体与紫外臭氧处理等传统的制备方法需要对疏水绝缘层进行表面改性、热回流恢复疏水性等复杂的工艺，保证了疏水绝缘层初始的疏水特性，延长了器件的寿命。同时克服了热风或光辐射直接甩胶带来难控制、不均匀、粘附性差等问题，以及电子束镀一层牺牲层工艺成本高和难产业化问题。

进一步地，线棒涂布法所用的光刻胶量较少，操作简单，不需要昂贵的设备，可涂布面积大，适用于产业化生产。

本发明可用于电润湿显示、微流控芯片等领域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。