CN107636097A - 新型硅氧烷聚合物组合物及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及硅氧烷聚合物组合物。本发明尤其涉及具有适合用于光刻制造方法中的性能的硅氧烷聚合物组合物。本发明还涉及该类组合物的合成、聚合和交联。

Description

新型硅氧烷聚合物组合物及其用途
领域
本发明涉及硅氧烷聚合物组合物。本发明尤其涉及具有适合用于光刻制造方法中的性能的硅氧烷聚合物组合物。本发明还涉及该类组合物的合成、聚合和交联。
背景
显示器件和半导体器件由施加在基材上的多个涂层和图案化层或在该器件中提供特定功能的其他涂层构成。涂层通常通过溅射、化学气相沉积、电子束和其他物理气相沉积技术沉积或者涂层使用许多不同液相涂敷方法由液相沉积。这些层通常光刻法和湿或干蚀刻或其他消减或加添方法进行图案化步骤以在基材上产生最终所需涂层、图案和结构。
液相材料通常通过光刻方法直接图案化或者通过其他加添图案化技术图案化。液相沉积涂层通常热固化或通过组合的UV和热处理固化。在运行物理气相沉积方法时,涂层(和基材)在涂敷方法过程中经受升高的温度。此外,当制造多层堆叠体时,基材和涂层在该制造方法过程中经历多重热循环且暴露于各种化学蚀刻溶液。涂层必须对侵蚀性蚀刻溶液具有足够的化学耐性,提供良好的热和环境稳定性、非泛黄特性和高光学质量。此外,涂层必须就附着而言具有良好的相容性且必须具有足够硬度。制造商在器件水平上不断向更高整合推进并设计越来越高级的物理尺寸和形状,这对涂层设定了进一步挑战和工艺限制。要满足的一个显著要求是要在低固化温度下提供相同性能。
尽管存在适合显示器和半导体技术的涂层,但仍需要进一步改善涂层及其制造方法。
概述
下面提供简化概要,为的是提供对各种发明实施方案的某些方面的基本理解。该该要不是本发明的广泛概述。既不意欲确定本发明的重要或关键要素也不勾画本发明范围。下列概要仅仅以简化形式提供本发明的某些概念作为本发明例举实施方案的更详细说明的前奏。
按照本发明,提供了一种生产硅氧烷聚合物的新方法,该方法包括如下步骤:
(a)混合第一溶剂、至少四种不同的硅烷单体和至少一种二硅烷而形成混合物,
条件是硅烷单体中的至少一种或该二硅烷包括能够实现与相邻硅氧烷聚合物链的交联的活性基团;
(b)对该混合物进行酸处理,从而至少部分水解硅烷单体,并且水解的硅烷单体、硅烷单体和该二硅烷至少部分聚合和至少部分交联;
(c)任选将第一溶剂改变为第二溶剂;以及
(d)使该混合物经历有助于实现硅氧烷聚合物的进一步交联的条件。
根据另一方面,本发明涉及一种可以通过如下步骤得到的硅氧烷聚合物组合物:
(a)混合第一溶剂、至少四种不同的硅烷单体和至少一种二硅烷而形成混合物,
条件是硅烷单体中的至少一种或该二硅烷包括能够实现与相邻硅氧烷聚合物链的交联的活性基团;
(b)对该混合物进行酸处理,从而至少部分水解硅烷单体,并且水解的硅烷单体、硅烷单体和该二硅烷至少部分聚合和至少部分交联;
(c)任选将第一溶剂改变为第二溶剂;以及
(d)使该混合物经历硅氧烷聚合物的进一步交联。
根据另一方面,本发明涉及本发明硅氧烷聚合物组合物在制造显示器件或半导体器件的方法中的用途。
根据另一方面,本发明涉及一种覆盖基材的方法,该方法包括:
-提供可以由本发明方法得到的硅氧烷聚合物组合物并将该硅氧烷聚合物组合物沉积于基材上。
根据再一方面,本发明涉及一种组合物,其包括至少四种不同的硅烷单体和至少一种二硅烷以及溶剂,其中硅烷单体中的至少一种或者该二硅烷包括能够在热或辐射引发时实现交联的活性基团。
本发明的其他方面公开在从属权利要求中。
本发明有关构造和操作方法二者的各种例举和非限制性实施方案与额外的目的及其优点一起最好在于附图结合阅读时从特定例举实施方案的下列说明理解。
动词“包含”和“包括”在本文中作为既不排除也不要求存在也未列举的特征的开放式限制使用。除非另有明确描述,在从属权利要求中列举的特征可以相互自由组合。
附图简述
图1说明示例性显示器件结构体的剖面图,其中使用多个涂层来提供特殊功能,以及
图2-4说明示例性传感器结构体的剖面图。
实施方案
根据一个实施方案,本公开的发明涉及一种生产硅烷聚合物的方法,该方法包括:
(a)混合第一溶剂、至少四种不同的硅烷单体和至少一种二硅烷而形成混合物,
条件是硅烷单体中的至少一种或该二硅烷包括能够例如在热或辐射引发时实现与相邻硅氧烷聚合物链的交联的活性基团;
(b)对该混合物进行酸处理,从而至少部分水解硅烷单体,并且水解的硅烷单体、硅烷单体和该二硅烷至少部分聚合和交联;
(c)任选将第一溶剂改变为第二溶剂;以及
(d)使该混合物经历有助于硅氧烷聚合物的进一步交联的条件。
有助于硅氧烷聚合物的进一步交联的条件例如通过热或辐射引发或其组合形成。
根据另一方面,本发明涉及一种可以通过如下步骤得到的硅氧烷聚合物组合物:
(a)混合第一溶剂、至少四种不同的硅烷单体和至少一种二硅烷而形成混合物,
条件是硅烷单体中的至少一种或该二硅烷包括能够例如在热或辐射引发时实现与相邻硅氧烷聚合物链的交联的活性基团;
(b)对该混合物进行酸处理,从而至少部分水解硅烷单体,并且水解的硅烷单体、硅烷单体和该双硅烷至少部分聚合和交联;
(c)任选将第一溶剂改变为第二溶剂;以及
(d)使该混合物经历例如热或辐射引发,从而实现硅氧烷聚合物的进一步交联。
硅烷单体中的至少一种或该二硅烷必须包括能够在热或辐射引发时实现与相邻硅氧烷聚合物链的交联的活性基团。示例性活性基团是环氧、乙烯基、烯丙基和甲基丙烯酸酯基团.
示例性热引发是使该混合物经历自由基引发剂。示例性自由基引发剂是过氧苯甲酸叔戊酯、4,4-偶氮二(4-氰基戊酸)、1,1'-偶氮二(环己烷甲腈)、过氧化苯甲酰、2,2-二(叔丁基过氧)丁烷、1,1-二(叔丁基过氧)环己烷、2,2'-偶氮二异丁腈(AIBN)、2,5-二(叔丁基过氧)-2,5-二甲基己烷、2,5-二(叔丁基过氧)-2,5-二甲基-3-己炔、二(1-(叔丁基过氧)-1-甲基乙基)苯、1,1-二(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、氢过氧化叔丁基、过乙酸叔丁酯、过氧化叔丁基、过氧苯甲酸叔丁酯、碳酸叔丁基过氧异丙基酯、氢过氧化枯烯、过氧化环己酮、过氧化二枯基、过氧化月桂酰、过氧化2,4-戊二酮、过乙酸和过硫酸钾。
在一个实施方案中,自由基引发剂是AIBN。
交联温度通常为约30-200℃,通常在该溶剂的回流条件下进行交联。
示例性辐射引发是使该混合物经历UV光。可以将自由基引发剂和光酸/碱产生剂(均为非离子性、离子性、阳离子性和阴离子性的)用作UV引发剂。该类引发剂的实例包括Ircacure 819、184、651、907、1173、2022、2100,Rhodorsil 2074和Cyracure UVI-6976,Irgacure PAG 103,121、203、250、290和CGI 725、1907以及GSID26-1,OXE-1,OXE-2,TPO,TPS等。
此外,敏化剂可以与引发剂组合使用以通过对该UV聚合引发剂提供有效的能量转移而进一步加速聚合。该类敏化剂的实例包括UVS-1331、UVS-1101、UVS-1221、2,4-二乙基-9H-噻吨-9-酮等。
在一个实施方案中,该硅氧烷聚合物的合成在两个步骤中进行。
在实施方案的第一合成步骤—在下文中也称为水解步骤—中,使单体在催化剂存在下在第一溶剂中水解。该催化剂由酸或其混合物形成。催化剂的实例是含水酸,例如硝酸或盐酸或另一无机酸或有机酸。
在第二步—聚合步骤—中,该材料的分子量通过缩聚提高。在水解步骤中使用的水通常具有小于7,优选小于6,尤其是小于5的pH。
在水解过程中,开始部分缩合且形成相对低分子量聚合物。
根据优选实施方案,使该混合物经历酸处理包括回流。典型回流时间为2小时。
单体缩聚而得到最终的硅氧烷聚合物组合物。通常而言,在三-、二-和单官能分子的情况下,前体分子的其他官能基团(取决于可水解基团数目)可以使有机官能团如线性烷基、亚烷基、芳基、环状基团、脂族基团。作为有机基团的实例,可以使用甲基、乙基、丙基、丁基、辛基、癸基等。烷基优选包括1-10个碳原子。烷基可以是线性或支化的。该有机基团中的氢原子可以被氟原子或类似原子替代。其他实例包括任选被取代的苯基、萘基、羟基苯基、菲、甲基苯基、乙基苯基、氯苯基、溴苯基、氟苯基、联苯基、噻吨酮。
至少一个有机基团含有反应性官能基团,例如胺、环氧、丙烯酰氧基、烯丙基、甲基丙烯酰基或乙烯基。这些反应性有机基团可以在热或辐射引发的固化步骤过程中反应。可以使用热和辐射敏感性引发剂而由该材料组合物实现特殊固化性能。当使用辐射敏感性引发剂时,该材料可以在光刻方法用作负色调感光材料。
根据一个实施方案,本发明方法包括混合至少一种二硅烷和至少四种式I、II、III和IV的硅烷单体:
其中R1、R2、R3和R4独立地选自氢以及包括线性和支化烷基、环烷基、链烯基、炔基、(烷基)丙烯酸酯、环氧基、烯丙基、乙烯基和烷氧基以及具有1-6个环的芳基的基团,并且其中该基团被取代或未被取代;X为可水解基团或烃残基;a、b、c和d为整数1-3。
在上式中的任一个中,可水解基团尤其为烷氧基(参见式V)。
根据一个实施方案,本发明提供了使用三-或四烷氧基硅烷生产有机硅氧烷聚合物。该硅烷的烷氧基可以相同或不同且优选选自下式的基团:
-O-R5 V
其中R5表示具有1-10个,优选1-6个碳原子的线性或支化烷基,并且任选具有1或2个选自卤素、羟基、乙烯基、环氧基和烯丙基的取代基。
特别合适的单体选自三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、甲基二乙氧基乙烯基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、菲-9-三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、环氧环己基乙基三甲氧基硅烷、二苯基硅烷二醇,1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)甲烷、1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)乙烷、甲基丙烯酸缩水甘油基酯、二甲基二甲氧基硅烷、1-(2-(三甲氧基甲硅烷基)乙基)环己烷-3,4-环氧化物、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷、三甲氧基(3,3,3-三氟丙基)硅烷及其组合。
本发明方法包括将至少一种二硅烷与其他单体,例如上述种类的单体(式I-IV)混合。根据一个实施方案,该二硅烷选自对应于式VI的分子:
(R6)3Si-Y-Si(R7)3 VI
其中R6和R7独立地选自氢以及如下组的基团:线性或支化烷基、环烷基、链烯基、炔基、(烷基)丙烯酸酯、环氧基、烯丙基、乙烯基、烷氧基和具有1-6个环的芳基,并且其中该基团被取代或未被取代;以及
Y为选自二价未被取代或被取代脂族和芳族基团的连接基团,如亚烷基、亚芳基、-O-亚烷基-O-、-O-亚芳基-O-、亚烷基-O-亚烷基、亚芳基-O-亚芳基、亚烷基-Z1C(=O)Z2-亚烷基、亚芳基-Z1C(=O)Z2-亚芳基和-O-亚烷基-Z1(=O)Z2-亚烷基-O-、-O-亚芳基-Z1(=O)Z2-亚芳基-O-,其中Z1和Z2各自选自直接键或-O-。
在二价“亚烷基”和其他类似脂族基团中,烷基残基(或衍生于烷基结构部分的残基)表示1-10个,优选1-8个或1-6个或者甚至1-4个碳原子,实例包括亚乙基、亚甲基和亚丙基。
“亚芳基”表示通常含有1-3个芳族环和6-18个碳原子的芳族二价基团。该类基团例举为亚苯基(例如1,4-亚苯基和1,3-亚苯基)和亚联苯基以及亚萘基或亚蒽基。
亚烷基和亚芳基可以任选被1-5个选自羟基、卤代、乙烯基、环氧基和烯丙基以及烷基、芳基和芳烷基的取代基取代。
优选的烷氧基含有1-4个碳原子。实例是甲氧基和乙氧基。
术语“苯基”包括取代的苯基如苯基三烷氧基,尤其是苯基三甲氧基或三乙氧基,以及全氟苯基。苯基以及其他芳族或脂环族基团可以直接与硅原子偶联或者它们可以经由亚甲基或亚乙基桥与硅原子偶联。
示例性二硅烷包括1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)甲烷、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)甲烷、1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)乙烷、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、1-(二甲氧基甲基甲硅烷基)-1-(三甲氧基甲硅烷基)甲烷、1-(二乙氧基甲基甲硅烷基)-1-(三乙氧基甲硅烷基)甲烷、1-(二甲氧基甲基甲硅烷基)-2-(三甲氧基甲硅烷基)乙烷、1-(二乙氧基甲基甲硅烷基)-2-(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、二(二甲氧基甲基甲硅烷基)甲烷、二(二乙氧基甲基甲硅烷基)甲烷、1,2-二(二甲氧基甲基甲硅烷基)乙烷、1,2-二(二乙氧基甲基甲硅烷基)乙烷、1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)苯、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)苯、1,3-二(三甲氧基甲硅烷基)苯、1,3-二(三乙氧基甲硅烷基)苯、1,4-二(三甲氧基甲硅烷基)苯、1,4-二(三乙氧基甲硅烷基)苯。
其他实例包括:4,4′-二(三乙氧基甲硅烷基)-1,1′-联苯、1,4-二(三乙氧基甲硅烷基)苯、1,3-二(三乙氧基甲硅烷基)苯。
在本发明上下文中,术语“二硅烷”用于表示包含两个与相同原子连接的有机残基,尤其是含硅残基的化合物。在两个相同(或甚至对称)有机残基的情况下,还是用术语“双硅烷”。
根据特殊实施方案,硅烷单体选自甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、二苯基硅烷二醇和缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷,并且该双硅烷选自1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷和1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)甲烷。
根据优选实施方案,当使用上述单体时,用于水解和缩合的单体中至少一种选自具有式I或II的单体,其中至少一个取代基为能够在热或辐射引发的固化步骤时实现与相邻硅氧烷聚合物链的交联的活性基团。
为了制备该聚合物,衍生于上述种类单体的单元的摩尔比(或含有活性基团的单体由单体总量计算的摩尔比)为约0.1-70%,优选约0.5-50%,尤其是约1-40%。
在一些实施方案中,活性基团基于单体的摩尔比以约1-35%的浓度存在。
优选二硅烷(或双硅烷)的摩尔量为1-50%,优选3-35%。
根据一个实施方案,至少四种不同的硅烷单体中的至少一种包含一个或多个能够在通过光或热引发剂化合物的引发下实现该硅氧烷聚合物的进一步交联的反应性官能基团。
在一个实施方案中,两种或更多种聚合物分开生产并混合而形成目标组合物。在该实施方案中,例如除一种或两种单体外全部在合适的液体中聚合形成第一聚合物,并将剩余单体分开聚合形成第二聚合物,然后将这两种聚合物混合形成最终聚合物组合物。在一个实施方案中,第一聚合物占最终聚合物组合物的大部分。第一和第二聚合物尤其以1.1:1-100:1,尤其是1.5:1-50:1,例如2:1-15:1的聚合物重量比例混合。在下列实施例中,比例为2.5:1-7.5:1。
因此,基于上文,生产硅氧烷聚合物组合物的一个实施方案包括如下步骤:
(a)提供至少四种不同的硅烷单体和至少一种二硅烷;
-将至少两种硅烷单体和至少一种二硅烷与第一溶剂混合形成第一混合物,
-将至少一种硅烷单体与第二溶剂混合形成第二混合物,
条件是硅烷单体中的至少一种或该二硅烷包含能够实现与该硅氧烷聚合物组合物的相邻硅氧烷聚合物链的交联的活性基团;
(b)使该第一和第二混合物经历酸处理,从而至少部分水解硅烷单体,并且水解的硅烷单体、硅烷单体和该二硅烷至少部分聚合和交联,形成第一和第二聚合物组合物;
(c)任选将第一和第二溶剂改变为第三溶剂;
(d)混合第一和第二聚合物组合物,形成合并的聚合物组合物,以及
(e)使合并的聚合物组合物经历硅氧烷聚合物的进一步交联,实现预定的交联度。
在一个实施方案中,第二聚合物通过聚合至少一种含有活性基团,尤其是能够在热或辐射引发时实现与相邻硅氧烷聚合物链的交联的活性基团的单体而得到。该活性基团可以是上面讨论的任一种,尤其选自环氧、乙烯基、烯丙基和甲基丙烯酸酯基团及其组合。
在一个实施方案中,第一聚合物含有二硅烷单体。
该生产硅氧烷聚合物的方法在第一溶剂中进行。合适的溶剂例如为丙酮、四氢呋喃(THF)、甲苯、2-丙醇、甲醇、乙醇、丙二醇丙基醚、甲基叔丁基醚(MTBE)、丙二醇单甲基醚乙酸酯(PGMEA)、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、丙二醇单甲基醚(PGME)和丙二醇丙基醚(PnP)。
根据一个实施方案,该方法进一步包括将第一溶剂改变为第二溶剂。该溶剂改变在用酸处理之后进行。第一溶剂优选选自丙酮、2-丙醇、1-丙醇、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、1-甲氧基-2-丙醇或PGMEA,第二溶剂优选选自1-甲氧基-2-丙醇、甲基乙基酮、PGMEA或PnP或甲基异丁基酮、环戊酮或其混合物。
该溶剂改变是有利的,因为它有助于除去在硅烷单体水解过程中形成的水和醇。此外,它改善最终硅氧烷聚合物溶液在用作基材上的涂层时的性能。
在制备相互混合的第一和第二聚合物的情况下,如上所述分开对各聚合物在液相中进行聚合并且任选随后交换溶剂。优选进行溶剂交换以使得将生产第一和第二聚合物的第一溶剂改变为相同的第二溶剂。
根据本发明方法制备的硅氧烷聚合物部分交联。在本发明上下文中,术语“部分交联”是指该聚合物能够在有助于交联的条件进一步交联实际上,在第一聚合步骤之后该聚合物仍含至少一些反应性交联基团。进一步交联在下文描述。
部分交联的硅氧烷聚合物的分子量范围是1500-35,000,优选约2,000-30,000,尤其是约4,000-25,000g/mol。可以调节聚合物分子量以使得它适合在光刻图案化方法中与特定显影剂使用。
根据一个实施方案,该方法进一步包括将纳米颗粒(或类似的纳米-或微米尺度棒、晶体、球、点、芽等)混入聚合物组合物中。纳米颗粒尤其选自光散射颜料、有机和无机磷光体、氧化物、量子点或金属。上述掺杂剂可以改善涂料的机械、化学或物理性能或者对该层提供额外的官能团。
为了改善该材料在应用光刻法时的分辨率,在聚合过程中,尤其是在缩聚过程中或者在紧临缩聚之后部分交联该硅氧烷聚合物。可以使用各种方法实现交联。例如,可以使用其中两个链经由反应性基团连接而不影响意欲用于UV光刻法的活性基团的交联方法。举个例子,例如使用在一个链上的质子与另一链上的双键反应的氢化硅烷化将实现所需种类的交联。另一实例是通过双键交联。
优选将不同的活性基团用于交联和光刻法。因此,该硅氧烷聚合物的交联可以使用自由基引发剂用具有双键的活性基团,如乙烯基或烯丙基或甲基丙烯酸酯基团实现。
环氧基可以用于UV-光刻法,反之亦然。交联所要求的活性基团的比例通常小于UV光刻法,例如对于交联基于单体为约0.1-10mol%且对于UV光刻法基于单体为约5-35mol%。
加入反应混合物/溶液中的引发剂的量通常为约0.1-10%,优选约0.5-5%,由该硅氧烷聚合物的质量计算。
作为部分交联的结果,分子量通常为2-10倍。因此,交联将分子量从约500-2500g/mol的范围提高到4,000或更大,优选4,000或更高(4,000-30,000g/mol)。
在进一步缩合之前,优选将过量的水从该材料中除去并且需要的话在该阶段可以溶剂交换为另一合成溶剂。该另一合成溶剂可以用作该硅氧烷聚合物的最终加工溶剂或最终加工溶剂之一。残留水和醇以及其他副产物可以在最后进行进一步缩合步骤之后除去。可以在配制步骤过程中加入额外的加工溶剂而形成最终加工溶剂组合。可以在最终过滤该硅氧烷聚合物之前加入添加剂如热引发剂、辐射敏感性引发剂、敏化剂、表面活性剂和其他添加剂。在配制该组合物之后,该聚合物准备好在例如光刻方法中加工。
通过调节水解和缩合条件,可以控制能够去质子化的基团(例如OH基团)和来自该硅氧烷聚合物组合物的硅烷前体的任何残留离去基团(例如烷氧基)的浓度/含量并且还控制该硅氧烷聚合物的最终分子量。这大大地影响该硅氧烷聚合物材料在水基显影剂溶液中的溶解。此外,该聚合物的分子量也大大地影响该硅氧烷聚合物在显影剂溶液中的溶解性能。
因此,例如已经发现当最终硅氧烷聚合物具有高残留羟基含量和低烷氧基(例如乙氧基)含量时,该最终硅氧烷聚合物可以溶解进入碱水显影剂溶液(例如氢氧化四甲基铵,TMAH;或氢氧化钾,KOH;碳酸钠(Na2CO3)和碳酸钾(K2CO3)。
另一方面,若最终硅氧烷聚合物的残留烷氧基含量高且几乎不含任何OH基团,则最终硅氧烷聚合物在上述种类的碱水显影剂中具有非常低的溶解性。导致在碱性显影剂体系中的溶解性的OH基团或其他官能基团,如氨基(NH2)、硫醇(SH)、羧基、苯酚或类似基团可以直接连接于该硅氧烷聚合物骨架的硅原子或者任选连接于连接进入该硅氧烷聚合物骨架中的有机官能基团,以进一步促进和控制碱性显影剂溶解性。
在合成之后,可以使用合适溶剂或溶剂组合稀释该硅氧烷聚合物组合物而得到在膜沉积中产生预先选择的膜厚的固体含量。
通常在合成之后将另外量的引发剂分子化合物加入该硅氧烷组合物中。将可以任选类似于在聚合过程中加入的引发剂的引发剂用于产生可以在UV固化步骤中引发“活性”官能基团聚合的物种。因此,在环氧基团的情况下,可以使用阳离子或阴离子引发剂。在具有双键的基团作为合成材料中的“活性”官能基团的情况下,可以使用自由基引发剂。也可以使用热引发剂(根据自由基、阳离子或阴离子机理工作)来促进“活性”官能基团的交联。光引发剂和敏化剂的合适组合的选择也取决于所用曝光源(波长)。此外,所用敏化剂的选择取决于所选引发剂类型。
随同光引发剂和敏化剂,可以使用抑制剂、猝灭剂和其他添加剂以影响光刻性能、沉积膜在显影剂中的溶解并改善材料储存稳定性。
热或辐射引发剂和敏化剂在该组合物中的浓度通常为约0.1-10%,优选约0.5-5%,由该硅氧烷聚合物的质量计算。
上述组合物可以以为该组合物的1-50重量%的量包含固体纳米颗粒。纳米颗粒(或类似纳米-或微米尺度的棒、晶体、球、点、芽等)尤其选自光散射颜料、有机和无机磷光体、氧化物、量子点或金属。
根据另一实施方案,本发明涉及一种覆盖基材的方法,该方法包括:
-提供可以通过上述方法得到的硅氧烷聚合物组合物,以及
-在基材上沉积该硅氧烷聚合物组合物。
沉积的硅氧烷聚合物组合物在基材,尤其是基材表面上形成膜,尤其是薄膜。通常在沉积之后或者在沉积步骤过程中蒸发溶剂并将该膜干燥,优选通过热干燥。该步骤也称为预固化。
在随后的第二步骤中通过提高温度将该膜固化至最终硬度。在一个实施方案中,预固化和最终固化步骤通过使用提高的加热梯度进行加热而合并。
根据特定实施方案,该方法进一步包括将沉积的膜显影。在一个实施方案中,显影包括将沉积的硅氧烷聚合物组合物曝光于UV光(全区域曝光或使用光掩模或十字线的选择性曝光或激光直接成像)。显影步骤通常在任何预固化步骤之后且在最终固化步骤之前进行。
因此,在一个实施方案中,该方法包括:
-预固化或干燥沉积在基材上的硅氧烷聚合物膜(或结构体);
-任选曝光如此得到的膜(或结构体);
-任选显影如此得到的膜;以及
-固化该膜或结构体。
含环氧官能基团的示例性单体包括(3-缩水甘油氧丙基)三甲氧基硅烷、1-(2-(三甲氧基甲硅烷基)乙基)环己烷-3,4-环氧化物、(3-缩水甘油氧丙基)三乙氧基硅烷、(3-缩水甘油氧丙基)三丙氧基硅烷、3-缩水甘油氧丙基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、2,3-环氧基丙基三乙氧基硅烷、3,4-环氧基丁基三乙氧基硅烷、4,5-环氧基戊基三乙氧基硅烷、5,6-环氧基己基三乙氧基硅烷、5,6-环氧基己基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、4-(三甲氧基甲硅烷基)丁烷-1,2-环氧化物。
根据特殊实施方案,该方法进一步包括固化该硅氧烷聚合物组合物。
该硅氧烷聚合物组合物在基材上的厚度(即膜厚)例如可以为5nm-30μm或更高。
薄膜可以通过使用狭缝涂布、组合的狭缝涂布+旋涂、旋涂、喷涂、喷墨印刷、幕式淋涂、辊、卷滚、印刷(列举几种典型的液相沉积方法)沉积于基材上。此外,该硅氧烷聚合物组合物可以通过由光刻方法(或其他图案化方法,例如凹版印刷、印刷、3D/4D印刷、激光直接成像)直接图案化而沉积。
根据本发明生产的膜在100kHz的频率下通常具有3.0-5.0或更低的介电常数。折射率在633nm的波长下位于1.2-1.9之间。
根据一个实施方案,该膜在i-线或g-,h-,i-线或汞UV源或工业中所用类似源的宽带波长下在50-200mJ/cm2的UV剂量下具有70%或更大的交联度。
最终涂膜厚度必须对于各器件和结构体制造方法相应地优化。
例如当在上述合成步骤之一或二者中将PGME用作合成的溶剂时,不必改变该最后材料的溶剂,因为PGME通常也在半导体行业中用作加工溶剂。这使得该材料的合成程序更容易且不太耗时。
借助本发明提供适合生产膜和结构体的材料。各层可以沉积在各种基材表面如玻璃、石英、硅、氮化硅、聚合物、金属和塑料上。此外,材料可以沉积于许多不同的表面如不同的氧化物、掺杂氧化物、半金属等上。
光刻方法中的分辨率改善到好于5μm,优选好于3μm(对于厚度小于约5μm或甚至4μm的薄膜)的程度。还改善了纵横比:本发明的硅氧烷聚合物组合物可以用于使得图案呈现的纵横比小于1:1或者甚至优选小于1:2。
各层可以通过常规且成本有效的加工从液相得到。该类加工方法包括旋压、浸渍、喷雾、喷墨、卷滚、凹版印刷、苯胺印刷、幕式淋涂、丝网印刷涂敷方法、挤压涂敷和狭缝涂布,但不限于这些。
热和/或辐射敏感性材料组合物的图案化可以经由直接光刻图案化、常规光刻掩蔽和蚀刻程序、印刻和压纹进行,但不限于这些。
该组合物可以用于制造在较低加工温度下,例如在最大300℃的温度下或者甚至在80℃以及这些限度之间范围内的温度下固化的层。
然而,由该组合物形成的层也可以在更高温度,即超过230℃且至多400℃的温度下固化。在该情况下,由该组合物生产的膜或结构体可以与随后的高温沉积步骤如溅射、烧制、热蒸发和/或CVD方法组合。
取决于所用基材,该材料通常在对流烘箱中通过IR灯固化或强制空气固化在80-300℃之间固化。
具体在其中材料层直接沉积于已经连接于显示器基材(或可以承受低固化温度的其他基材)的基材上的情况下,也将加工温度限制为最大150℃或者甚至低于120℃的温度或者甚至低于80℃的温度。
典型的固化时间例如在所述温度下可以为30min。该材料层组合物应提供诸如对侵蚀性蚀刻溶液的足够化学耐性,良好的热和环境稳定性、非泛黄特性和高光学质量,就附着而言良好的相容性,在低最终固化温度(最终固化温度可以低于150℃或者低于120℃或者甚至低于80℃)下的足够硬度的性能。该材料当然可以在更高最终固化温度(例如200℃,230℃或更高)下使用,但特别设计以也在低温下提供性能。
由该组合物沉积并如所解释的那样固化的层可以作为在其顶部可以具有空腔和/或突起结构的基材或电子器件上的平坦化层。该基材可以是显示器件(例如液晶显示器或OLED显示器或传感器或滤色器或遮盖基材)的一部分。
该材料组合物通常可以在显示器件(如LCD或OLED显示器)、太阳能电池、太阳能组件、LED、半导体器件中或者在照明器件、柔性/印刷/可折叠/可穿戴电子器件的基材部分上用作光学和/或硬涂层。
还可以将该组合物用于制造基材上或电子组件中的绝缘层。该绝缘层也可以同时用作基材上或电子器件中的平坦化层。该基材和/或电子器件(如薄膜晶体管或传感器或滤色器或遮盖基材)可以是显示器件(例如液晶显示器或OLED显示器)的一部分。
图1表示示例性显示器件剖面结构,其中使用多个由本发明的硅氧烷聚合物组合物制成的材料层提供特定功能。LCD/OLED基材(100)由任选具有整合在其上的滤色器阵列的实际显示器(LCD或OLED)作为分开的玻璃基材构成。
基材通常可以是各种类型的玻璃(任选化学或热回火)、石英、塑料、聚合物或金属。基材通常具有一种或两种或更多种在其表面上沉积和结构化的导电(或半导电)材料。导电(或半导电)层例如可以由一个或多个透明导电氧化物(或掺杂氧化物)层和/或一个或多个金属层构成。透明导电氧化物例如可以是氧化铟锡(ITO)且通常维基材表面上的图案化层。透明导电氧化物或掺杂氧化物层可以通过溅射、CVD或PVD方法形成。金属层可以是溅射或PVD沉积的金属(实例是铝和钼)。导电层还可以使用诸如金属丝网(例如铜)、金属网(例如铜、铝和银)、银(或类似)“纳米线”、碳纳米管/纳米芽、导电聚合物(实例是PEDOT)、石墨烯和ITO或类似导电油墨(例如分散于溶剂或其他基体中的纳米颗粒)的材料和方法形成。
构建显示器件用传感器存在不同的方法。示例性方法如下:
-在基材1(300)上构建该传感器,此时传感器结构体与该遮盖基材整合,并且在该器件结构中不需要基材2(200)。[根据该实施方案,假定将滤色器与LCD/OLED基材(100)整合]。
-在基材2(200)上构建该传感器,此时传感器层[即材料涂层3(310)、4(330)和5(350)以及导电层2(320)和3(340)]在基材2(200)上沉积和图案化并且基材1(300)仅带有任选的导电层1(301)以及任选的单独材料涂层1(302)和2(303)(导电层1也可以在顶部或者在额外氧化物层或通过物理气相沉积或液相涂敷方法沉积的其他层之下)。
-在滤色器玻璃[即LCD/OLED基材(100)的顶部基材]的顶表面构建传感器层,此时在器件结构中不需要基材2(200)且基材1(300)仅带有任选的导电层1(301)以及任选的单独材料涂层1(302)和2(303)。
-在LCD/OLED基材(100)内部,即在滤色器玻璃的内表面上或者在LCD/OLED阵列玻璃上整合传感器层,此时在器件结构中不需要基材2(200)且基材1(300)仅带有任选的导电层1(301)以及任选的单独材料涂层1(302)和2(303)。
图2说明示例性传感器结构体的剖面图(各层在厚度或相互位置上未按比例示出)。取决于选择用来构建该器件的方法,下面实施例中的基材可以是(300)、(200)或(100)或一个或多个的组合。
根据示例性实施方案,图2的传感器以下列方式组合:
1.导电层(320),如溅射在基材(300)上的氧化铟锡(ITO)
2.使用光刻法和湿蚀刻图案化的导电层(320)
3.在基材(或首先是材料层4(330))上沉积和图案化的黑色基体(BM)(或任选地,白色基体)材料(305)
4.使用光刻法在基材上沉积和图案化的材料层4(330)
5.在基材上沉积的金属层(Mo/Al/Mo,340)
6.使用光刻法和湿蚀刻图案化的金属层(340)
7.使用光刻法在基材上沉积和图案化的材料层5(350)
图3说明示例性传感器结构体的剖面图,其中在传感器结构体中在基材(300)上使用任选的材料层3(310)(各层在厚度或相互位置上未按比例示出)。取决于选择用来构建该器件的方法,下面实施例中的基材可以是(300)、(200)或(100)或一个或多个的组合。
根据示例性实施方案,图3的传感器以下列方式组合:
1.使用光刻法在基材(300)[或者首先是BM层(305)]上沉积并任选图案化的材料层3(310)
2.在基材(300)上溅射的导电层(320;ITO)
3.使用光刻法和湿蚀刻图案化的导电层(320)
4.在基材(300)上沉积和图案化的黑色基体(BM)(或任选地,白色基体)材料(305)
5.使用光刻法在基材(300)上沉积和图案化的材料层4(330)
6.在基材(300)上沉积的金属层(Mo/Al/Mo,340)
7.使用光刻法和湿蚀刻图案化的金属层(340)
8.使用光刻法在基材(300)上沉积和图案化的材料层5(350)
图4说明示例性传感器的剖面图,其中在传感器结构体中在基材(300)上使用任选的材料层3(310)。此外,该图说明在基材300对侧使用任选的单独层301、302和303(各层在厚度或相互位置上未按比例示出)。取决于选择用来构建该器件的方法,在下面实施例中的基材可以是(300)、(200)或(100)或一个或多个的组合。
根据示例性实施方案,图4的传感器以下列方式组合:
1.在基材(300)上沉积的任选导电层1(301)(导电层任选图案化且任选地,沉积和任选图案化其他功能层)
2.在基材(300)上沉积(且任选光刻图案化)的任选材料层2(302)
3.在基材(300)上沉积(且任选光刻图案化)的任选材料层1(303)
4.保护前层,然后在基材(300)的对侧上沉积其余层(顺序也可以反过来进行,这意味着首先进行下列步骤5-12,然后进行上述步骤1-3)
5.使用光刻法在基材(300)[或者首先是BM层(305)]上沉积和任选图案化的任选材料层3(310)
6.在基材(300)上溅射的导电层(320;ITO)
7.使用光刻法和湿蚀刻图案化的导电层(320)
8.在基材(300)上沉积和图案化的黑色基体(BM)材料(305)
9.使用光刻法在基材(300)上沉积和图案化的材料层4(330)
10.在基材(300)上沉积的金属层(Mo/Al/Mo,340)
11.使用光刻法和湿蚀刻图案化的金属层(340)
12.使用光刻法在基材(300)上沉积和图案化的材料层5(350)
材料层满足几个要求。首先,材料层在多种表面上,例如在基材(例如玻璃或塑料)上,在任何其他聚合物材料(如黑色基体材料或白色基体材料)上以及在导电层如ITO和金属(钼/铝/钼)上具有良好的附着(要求4B-5B;ASTM D3359-09,Cross-Hatch测试仪)。
其次,材料层对湿蚀刻化学品、显影剂、溶剂和剥离剂具有良好的化学耐性。
化学耐性通常由化学耐性测试(要求4B-5B;之前和之后;ASTM D3359-09,Cross-Hatch测试仪)之后的附着再次证实。在导电层或其他聚合物层的光刻图案化工艺步骤过程中使用湿蚀刻剂。这些蚀刻剂和剥离剂包括KOH,氢氧化钾(0.04%-7%);王水(HNO3:HCl,比例通常为1:3;3.0N-9.0N);NaOH(3-6%);TMAH(0.2%3%);金属蚀刻剂[通常用于Mo/Al/Mo;H3PO4:HNO3:CH3COOH,例如55-70:5-9:4-8(v/v/v)];FeCl3:HCl(20-25%:12-1614.5%);草酸(0.2%-2.5%);N-甲基-2-吡咯烷酮;或者其他常用于光刻方法中的湿蚀刻剂、显影剂、溶剂或剥离剂。
取决于待蚀刻的实际层和已经沉积在基材上的其他层,在各种温度(20-80℃)和不同浓度下使用湿蚀刻溶液。
第三,该材料层具有良好的硬度(优选超过4H或甚至超过6H;ASTM D3363-00,Elcometer测试仪)。
在其中该材料层直接沉积在已经连接于显示器基材的基材上的情况下,加工温度限于最大150℃或者甚至限于低于120℃的温度。典型的固化时间例如在所述温度下可以为30min。该材料层组合物必须在低最终固化温度下提供所有上述性能。该材料当然可以在更高最终固化温度(例如200℃或230℃或更高)下使用,但特别设计以也在低温下提供性能。
实施例
涂料的合成
实施例1
将甲基三乙氧基硅烷(203.4g)、苯基三甲氧基硅烷(19.4g)、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(13.5g)、缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(138.9g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(77.1g)和丙酮(405g)放入圆底烧瓶中。加入0.1M HNO3水溶液(115.8g)并将所得混合物在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME。加入AIBN(3.6g)并将该混合物在105℃下回流75分钟。加入PGME(215g)并真空除去所有挥发分。通过加入PGME将固体含量调节为25%。加入PAG290(2.6g)、BYK3700(2.6g)和UVS 1331(0.64g)。最后使用PALL过滤器(0.1μm)过滤该混合物。该溶液准备好用于加工。
实施例2
将苯基三甲氧基硅烷(8.08g)、甲基三乙氧基硅烷(77g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(5.61g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(57.83g)和1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(48.2g)称入圆底烧瓶中。将2,4-二乙基-9H-噻吨-9-酮(1.96g)称入圆底烧瓶中。将196g丙酮加入圆底烧瓶中。将53.51g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入102g)。在溶剂交换之后将AIBN(1.63g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流50min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节为25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1331(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为7500-8500。
实施例3
将苯基三甲氧基硅烷(11.31g)、甲基三乙氧基硅烷(107.8g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(7.85g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(80.96g)和1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(67.48g)称入圆底烧瓶中。将2-异丙基-9H-噻吨-9-酮—2-和4-异构体的混合物(2.74g)称入圆底烧瓶中。将278g丙酮加入圆底烧瓶中。将74.91g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入138g)。在溶剂交换之后将AIBN(2.28g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流60min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1331(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为9300。
实施例4
将苯基三甲氧基硅烷(11.31g)、甲基三乙氧基硅烷(107.8g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(7.85g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(80.96g)和1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(67.48g)称入圆底烧瓶中。将1-氯-4-丙氧基-9H-噻吨-9-酮(2.74g)称入圆底烧瓶中。将278g丙酮加入圆底烧瓶中。将74.91g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入138g)。在溶剂交换之后将AIBN(2.19g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流60min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1331(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为8000。
实施例5
将二苯基硅烷二醇(13.72g)、苯基三甲氧基硅烷(11.31g)、甲基三乙氧基硅烷(107.8g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(7.85g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(80.96g)和1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(67.48g)称入圆底烧瓶中。将274g丙酮加入圆底烧瓶中。将74.91g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入141g)。在溶剂交换之后将AIBN(2.31g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流80min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1331(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为9600。
实施例6
将苯基三甲氧基硅烷(11.31g)、甲基三乙氧基硅烷(107.8g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(7.86g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(80.96g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(44.98g)和1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)乙烷(17.15g)称入圆底烧瓶中。将268.8g丙酮加入圆底烧瓶中。将74.92g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入143g)。在溶剂交换之后将AIBN(2.12g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流45min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1331(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为9300。
实施例7
将苯基三甲氧基硅烷(8.08g)、甲基三乙氧基硅烷(72.45g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(5.62g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(57.83g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(48.2g)和1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)乙烷(7.35g)称入圆底烧瓶中。将199.5g丙酮加入圆底烧瓶中。将54.9g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入109g)。在溶剂交换之后将AIBN(1.52g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流50min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1331(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为8100。
实施例8
将苯基三甲氧基硅烷(8.08g)、甲基三乙氧基硅烷(72.45g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(5.62g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(57.83g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(48.2g)和1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)乙烷(9.35g)称入圆底烧瓶中。将199.5g丙酮加入圆底烧瓶中。将54.9g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为MIBK(加入109g)。在溶剂交换之后将AIBN(1.52g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流60min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1331(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为8000-10 000。
实施例9
将苯基三甲氧基硅烷(8.08g)、甲基三乙氧基硅烷(77.02g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(5.62g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(57.83g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(35.98g)和1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)乙烷(9.3g)称入圆底烧瓶中。将193.8g丙酮加入圆底烧瓶中。将51.73g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入104g)。在溶剂交换之后将AIBN(1.52g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流50min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1331(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为8500。
实施例10
将苯基三甲氧基硅烷(8.08g)、甲基三乙氧基硅烷(77.02g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(5.62g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(57.83g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(35.98g)和1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)乙烷(9.3g)称入圆底烧瓶中。将193.8g丙酮加入圆底烧瓶中。将51.73g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为MIBK(加入104g)。在溶剂交换之后将AIBN(1.77g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流45min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1331(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为6000-8000。
实施例11
将苯基三甲氧基硅烷(8.08g)、甲基三乙氧基硅烷(77g)、甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷(9.19g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(57.83g)和1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(48.18g)称入圆底烧瓶中。将196.7g丙酮加入圆底烧瓶中。将53.49g水(0.1MHNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入104g)。在溶剂交换之后将AIBN(1.65g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流75min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1331(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为9500。
实施例12
将苯基三甲氧基硅烷(11.31g)、甲基三乙氧基硅烷(107.83g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(7.85g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(80.96g)和1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(67.48g)称入圆底烧瓶中。将268.8g丙酮加入圆底烧瓶中。将74.92g水(0.1MHNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为甲基异丁基酮(MIBK)(加入143g)。在溶剂交换之后将AIBN(2.26g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流50min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1331(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为10000。
实施例13
将苯基三甲氧基硅烷(28.3g)、甲基三乙氧基硅烷(296.6g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(19.7g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(202.6g)和1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(112.4g)称入圆底烧瓶中。将659g丙酮加入反应器中。将179g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入379g)。在溶剂交换之后将AIBN(4.21g,硅氧烷聚合物固体的1.4质量%)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流60min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为17000。
实施例14
将苯基三甲氧基硅烷(28.3g)、甲基三乙氧基硅烷(296.6g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(19.7g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(202.6g)和1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(112.4g)称入圆底烧瓶中。将659g丙酮加入反应器中。将179g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入379g)。在溶剂交换之后将AIBN(4.02g,硅氧烷聚合物固体的1.4质量%)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流40min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为13000。
实施例15
将苯基三甲氧基硅烷(28.3g)、甲基三乙氧基硅烷(296.6g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(19.7g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(202.6g)和1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(112.4g)称入圆底烧瓶中。将659g丙酮加入反应器中。将179g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入379g)。在溶剂交换之后将AIBN(4.17g,硅氧烷聚合物固体的1.4质量%)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流25min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为8500。
实施例16
将苯基三甲氧基硅烷(8.08g)、甲基三乙氧基硅烷(72.45g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(5.62g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(57.83g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(48.21g)和1-(2-(三甲氧基甲硅烷基)乙基)环己烷-3,4-环氧化物(6.69g)称入圆底烧瓶中。将198.88g丙酮加入圆底烧瓶中。将46.53g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入104g)。在溶剂交换之后将AIBN(1.59g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流55min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1331(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为8500。
实施例17
将苯基三甲氧基硅烷(8.08g)、甲基三乙氧基硅烷(77.0g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(5.62g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(57.83g)和1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)乙烷(36.75g)称入圆底烧瓶中。将185.0g丙酮加入圆底烧瓶中。将53.49g水(0.1MHNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入104g)。在溶剂交换之后将AIBN(1.54g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流55min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1331(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为6600。
实施例18
将苯基三甲氧基硅烷(8.08g)、甲基三乙氧基硅烷(75.5g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(5.62g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(57.83g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(48.2g)和1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷(5.15g)称入圆底烧瓶中。将200.38g丙酮加入圆底烧瓶中。将41.57g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为MIBK(加入103g)。在溶剂交换之后将AIBN(1.84g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流55min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1331(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为8800。
实施例19
将苯基三甲氧基硅烷(4.48g)、四乙氧基硅烷(17.43g)、二甲基二甲氧基硅烷(5.03g)、甲基三乙氧基硅烷(50.0g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(5.19g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(53.4g)和1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(80.13g)称入圆底烧瓶中。将215.66g丙酮加入圆底烧瓶中。将59.59g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为MIBK(加入103g)。在溶剂交换之后将AIBN(1.71g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流35min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1331(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为23400。
实施例20
将苯基三甲氧基硅烷(4.41g)、甲基三乙氧基硅烷(70g),甲基丙烯酸缩水甘油基酯(2.93g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(52.56g)和1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(49.65g)称入圆底烧瓶中。将179.55g丙酮加入圆底烧瓶中。将46.21g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入102g)。在溶剂交换之后将AIBN(1.68g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流120min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1331(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为6100。
实施例21
将苯基三甲氧基硅烷(32.26g)、甲基三乙氧基硅烷(54.05g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(5.61g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(57.74g)和1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(32.08g)称入圆底烧瓶中。将192g丙酮加入圆底烧瓶中。将48.77g水(0.1MHNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入94g)。在溶剂交换之后将AIBN(1.72g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流85min。在回流之后通过加入PGME:MEK(甲基乙基酮)将固体含量调节至18%,从而使溶剂比例为90:10。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1331(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为7000。
在基材上涂敷沉积和图案化的方法实施例:
1.基材预清洁(基材可以含有ITO、金属、玻璃、黑色基体或白色基体或暴露于涂层的聚合物表面):氢氧化钾(KOH)预清洁(KOH溶液可以处于室温或者温度可以在20℃-55℃之间变化;典型浓度可以在0.04%-1%之间变化),然后去离子水漂洗,然后是干燥过程。或者可以使用促粘剂、底漆或其他化学或物理表面改性方法来改善润湿和附着。
2.材料沉积:通过使用狭缝涂布、组合的狭缝涂布+旋涂、旋涂、喷涂、喷墨印刷、幕式淋涂、辊、卷滚、印刷(列举几种典型的液相沉积方法)将涂料沉积在基材上。调节配制剂(溶剂+添加剂)以使得实现涂层的合适涂敷厚度、均匀性和平坦化/覆盖性(列举几个典型要求)。
3.真空干燥和/或预烘烤:在沉积之后将基材转移到真空干燥台和/或在热板(或烘箱)上通常在70-120℃下预烘烤1-3分钟。在该步骤中除去主要部分的配制溶剂并且基材留有准备好进一步加工的预固化(干燥或轻度发粘)膜。
4.曝光:在标准光刻方法中以宽带、g-,h-,i-线或i-线曝光使用光掩模或十字线。通过使用g-,h-,i-线曝光所要求的典型UV曝光剂量为50-200mj(或以上)。在对沉积层不要求图案化或者图案化通过其他方式进行的情况下,可以使用全基材区域曝光(不适用任何光掩模或十字线)。还可以使用所谓的等待步骤或后曝光烘烤步骤来改善曝光的区域固化。本发明中所述材料用作负色调抗蚀剂,这意味着曝光的区域在UV光下聚合(使得曝光区域对显影剂不太可溶)。可以用特殊添加剂将该材料反转为正色调(使得曝光区域对显影剂溶液更可溶)。还可以作为热固化配制剂使用该材料,在无需图案化时不使用UV-曝光。此时可以应用热引发剂。
5.显影:在显影步骤中该膜的更可溶区域(见上文)被显影剂溶液溶解。不太可溶的区域(在负色调材料的情况下的曝光区域)在显影之后保留在基材上。可以使用所谓的喷雾显影或淘洗显影方法。显影剂溶剂可以处于室温或者温度可以在20-55℃之间变化。典型的显影剂包括氢氧化钾(KOH)和氢氧化四甲基铵(TMAH),但不限于这些。典型浓度例如对KOH为0.04-0.7%且对TMAH为0.2-2.38%。施加该显影剂溶液之后进行去离子水或标准水喷雾清洗或淘洗。作为最后步骤,通过气刀/鼓风和/或加热(吹风或IR-固化,热板或烘箱)弄干水。
6.最终固化:取决于所用基材和其他涂料层,该材料在对流烘箱中通过IR灯固化、强制空气固化在80-300℃之间固化。
具体在其中材料层直接沉积于已经连接于显示器基材的基材上的情况下,也将加工温度限制为最大150℃或者甚至低于120℃的温度。典型的固化时间例如在所述温度下可以为30min。该材料层组合物必须在低最终固化温度下提供所有上述性能。该材料可以在更高最终固化温度(例如200℃或230℃或更高)下使用,但特别设计以也在低温下提供性能。
结果示于表1中;缩写“BTSE”表示二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷。
实施例22:
将甲基三乙氧基硅烷(84.7g)、苯基三甲氧基硅烷(8.08g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(5.62g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(57.89g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(32.11g)称入圆底烧瓶中。将188g丙酮加入圆底烧瓶中。将51.57g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入109g)。在溶剂交换之后将AIBN(硅氧烷聚合物固体的1.4质量%)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流25min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、UVI6976(2%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.5%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为14850。
实施例23:
将苯基三甲氧基硅烷(8.08g)、甲基三乙氧基硅烷(77.02g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(5.62g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(57.83g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(35.98g)和1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)乙烷(9.3g)称入圆底烧瓶中。将193.8g丙酮加入圆底烧瓶中。将51.73g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为MIBK(加入104g)。在溶剂交换之后将AIBN(1.77g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流45min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(2%固体聚合物物质)、UVI6976(2%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.5%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为8500。
实施例24:
将苯基三甲氧基硅烷(8.08g)、甲基三乙氧基硅烷(77.02g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(5.62g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(57.83g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(35.98g)和1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)乙烷(9.3g)称入圆底烧瓶中。将193.8g丙酮加入圆底烧瓶中。将51.73g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入104g)。在溶剂交换之后将AIBN(1.77g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流45min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、UVI6976(2%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.5%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为8500。
实施例25:
将二甲基二乙氧基硅烷(18.72g)、苯基甲基二甲氧基硅烷(4.46g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(3.1g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(31.9g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(17.7g)称入圆底烧瓶中。将75.98g丙酮加入圆底烧瓶中。将18.81g水(0.1MHNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入50g)。在溶剂交换之后将AIBN(硅氧烷聚合物固体的1.4质量%)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流120min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、UVI6976(2%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.5%固体聚合物物质)加入该材料中。
实施例26:
将甲基三乙氧基硅烷(42.49g)、苯基甲基二甲氧基硅烷(4.56g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(3.1g)、3-缩水甘油氧丙基)甲基二甲氧基硅烷(31.9g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(17.7g)称入圆底烧瓶中。将100g丙酮加入圆底烧瓶中。将27.9g水(0.1MHNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入50g)。在溶剂交换之后将AIBN(硅氧烷聚合物固体的1.4质量%)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流90min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、UVI6976(2%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.5%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为9004。
实施例27:
将甲基三乙氧基硅烷(42.35g)、苯基三甲氧基硅烷(4.01g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(2.79g)、3-缩水甘油氧丙基)甲基二甲氧基硅烷(28.71g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)甲烷(15.32g)称入圆底烧瓶中。将93g丙酮加入圆底烧瓶中。将26.71g水(0.1MHNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入50g)。在溶剂交换之后将AIBN(硅氧烷聚合物固体的1.4质量%)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流50min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、UVI6976(2%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为11500。
实施例28:
将二甲基二乙氧基硅烷(20.57g)、苯基三甲氧基硅烷(4.45g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(3.1g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(31.9g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(17.7g)称入圆底烧瓶中。将77.73g丙酮加入圆底烧瓶中。将17.01g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入50g)。在溶剂交换之后将AIBN(硅氧烷聚合物固体的1.4质量%)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流120min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、UVI6976(2%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为8362。
实施例29:
将甲基三乙氧基硅烷(23.98g)、苯基三甲氧基硅烷(4.45g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(3.1g)、3-缩水甘油氧丙基)甲基二甲氧基硅烷(29.71g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(17.7g)称入圆底烧瓶中。将78.79g丙酮加入圆底烧瓶中。将19.98g水(0.1MHNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入50g)。在溶剂交换之后将AIBN(硅氧烷聚合物固体的1.4质量%)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流120min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、UVI6976(2%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为4500。
实施例30:
将二甲基二乙氧基硅烷(18.72g)、苯基甲基二甲氧基硅烷(4.56g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(3.1g)、3-缩水甘油氧丙基)甲基二甲氧基硅烷(31.9g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(17.7g)称入圆底烧瓶中。将79g丙酮加入圆底烧瓶中。将18.81g水(0.1MHNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入50g)。在溶剂交换之后将AIBN(硅氧烷聚合物固体的1.4质量%)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流115min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(2%固体聚合物物质)、UVI6976(2%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.5%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为9016。
实施例31:
将正辛基三甲氧基硅烷(42.35g)、苯基三甲氧基硅烷(4.04g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(2.81g)、3-缩水甘油氧丙基)甲基二甲氧基硅烷(28.94g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)甲烷(16.05g)称入圆底烧瓶中。将94g丙酮加入圆底烧瓶中。将26.78g水(0.1MHNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入60g)。在溶剂交换之后将AIBN(硅氧烷聚合物固体的2.3质量%)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流180min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、UVI6976(2%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为9741。
实施例32:
将甲基三乙氧基硅烷(17.8g)、苯基甲基二甲氧基硅烷(4.1g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(2.79g)、3-缩水甘油氧丙基)甲基二甲氧基硅烷(26.76g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)甲烷(16.05g)称入圆底烧瓶中。将67.5g丙酮加入圆底烧瓶中。将16.32g水(0.1MHNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入50g)。在溶剂交换之后将AIBN(硅氧烷聚合物固体的2.0质量%)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流180min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、UVI6976(2%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为8267。
实施例33:
将甲基三乙氧基硅烷(46.7g)、苯基三甲氧基硅烷(4.45g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(3.1g)、3-缩水甘油氧丙基)甲基二甲氧基硅烷(29.74g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)甲烷(17.7g)称入圆底烧瓶中。将101.69g丙酮加入圆底烧瓶中。将27.27g水(0.1MHNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入50g)。在溶剂交换之后将AIBN(硅氧烷聚合物固体的1.7质量%)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流120min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、UVI6976(2%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为9944。
实施例34:
将甲基三乙氧基硅烷(36.77g)、苯基甲基二甲氧基硅烷(4.1g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(2.79g)、3-缩水甘油氧丙基)甲基二甲氧基硅烷(26,76g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)甲烷(16.05g)称入圆底烧瓶中。将86.47g丙酮加入圆底烧瓶中。将24.04g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入50g)。在溶剂交换之后将AIBN(硅氧烷聚合物固体的1.4质量%)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流150min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、UVI6976(2%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为6738。
实施例35:
溶液1
将甲基三乙氧基硅烷(46.7g)、苯基三甲氧基硅烷(4.45g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(3.1g)、3-缩水甘油氧丙基)甲基二甲氧基硅烷(29.74g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)甲烷(17.7g)称入圆底烧瓶中。将101.69g丙酮加入圆底烧瓶中。将27.27g水(0.1MHNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入50g)。在溶剂交换之后将AIBN(硅氧烷聚合物固体的1.7质量%)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流120min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、UVI6976(2%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为9944。
溶液2
将丙酮(2560g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(600g)和硝酸(200g)混合并将该溶液回流45分钟。在回流之后进行溶剂交换为丙二醇甲基醚。在溶剂交换之后将AIBN(硅氧烷聚合物固体的2.0质量%)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流80min。将Irgacure 819(6%固体聚合物物质)和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(30%固体聚合物物质)加入该材料中。
溶液1和2以5:1的比例混合,将该材料的固体含量调节至工艺配方并过滤而得到准备用于工艺的溶液。
实施例36:
溶液1
将二苯基硅烷二醇(36.77g)、苯基甲基二甲氧基硅烷(4.1g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(2.79g)、3-缩水甘油氧丙基)甲基二甲氧基硅烷(26.76g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)甲烷(16.05g)称入圆底烧瓶中。将86.47g丙酮加入圆底烧瓶中。将24.04g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入50g)。在溶剂交换之后将AIBN(硅氧烷聚合物固体的1.8质量%)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流150min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、UVI6976(2%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为7800。
溶液2
将丙酮(2560g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(600g)和硝酸(200g)混合并将该溶液回流45分钟。在回流之后进行溶剂交换为丙二醇甲基醚。在溶剂交换之后将AIBN(硅氧烷聚合物固体的2.0质量%)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流80min。将Irgacure 819(6%固体聚合物物质)和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(30%固体聚合物物质)加入该材料中。
将溶液1和2以4:1的比例混合,将该材料的固体含量调节至工艺配方并过滤而得到准备用于工艺的溶液。
实施例37:
将正己基三甲氧基硅烷(51.79g)、苯基三甲氧基硅烷(4.04g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(2.81g)、3-缩水甘油氧丙基)甲基二甲氧基硅烷(28.94g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)甲烷(16.05g)称入圆底烧瓶中。将103.6g丙酮加入圆底烧瓶中。将26.78g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入50g)。在溶剂交换之后将AIBN(硅氧烷聚合物固体的1.7质量%)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流180min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、UVI6976(2%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为5920。
实施例38:
将二苯基硅烷二醇(12.08g)、甲基三乙氧基硅烷(77.02g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(5.62g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(57.83g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(35.98g)和1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)乙烷(9.3g)称入圆底烧瓶中。将193.8g丙酮加入圆底烧瓶中。将51.73g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为PGME(加入104g)。在溶剂交换之后将AIBN(1.77g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流45min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、UVI6976(2%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)和UVS1101(0.5%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为9000。
实施例39:
将苯基三甲氧基硅烷(8.08g)、甲基三乙氧基硅烷(72.45g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(5.62g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(57.83g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(48.2g)称入圆底烧瓶中。将199.5g丙酮加入圆底烧瓶中。将51.0g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为环戊酮(加入109g)。在溶剂交换之后将AIBN(1.52g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在105℃下回流60min。在回流之后通过加入环戊酮将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)、UVI6976(1%固体聚合物物质)和UVS1331(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为8900。
实施例40:
将苯基三甲氧基硅烷(8.08g)、甲基三乙氧基硅烷(72.45g)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(5.62g)、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(57.83g)、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(48.2g)称入圆底烧瓶中。将199.5g丙酮加入圆底烧瓶中。将51.0g水(0.1M HNO3)加入反应烧瓶中并将反应混合物在油浴中在95℃下回流2小时。将溶剂由丙酮改变为环戊酮(加入109g)。在溶剂交换之后将AIBN(1.52g)加入该材料中并将该材料溶液在油浴中在85℃下回流90min。在回流之后通过加入PGMEA将固体含量调节至25%。将PAG290(1%固体聚合物物质)、BYK3700(1%固体聚合物物质)、UVI6976(1%固体聚合物物质)和UVS1331(0.25%固体聚合物物质)加入该材料中。在最终过滤之后该溶液准备好用于加工。该材料具有的分子量(Mw)为10050。
下列条款表征实施方案:
条款1:一种生产硅氧烷聚合物组合物的方法,该方法包括:
(a)提供至少四种不同的硅烷单体和至少一种二硅烷;
-将至少两种硅烷单体和至少一种二硅烷混入第一溶剂中而形成第一混合物,
-将至少一种硅烷单体混入第二溶剂中而形成第二混合物,
条件是硅烷单体中的至少一种或该二硅烷包含能够实现与该硅烷聚合物组合物的相邻硅氧烷聚合物链的交联的活性基团;
(b)对第一和第二混合物进行酸处理,从而至少部分水解硅烷单体,并且
水解的硅烷单体、硅烷单体和该二硅烷至少部分聚合和交联,形成第一和第二聚合物组合物;
(c)任选将第一和第二溶剂改变为第三溶剂;
(d)混合第一和第二聚合物组合物,形成合并的聚合物组合物,以及
(e)使合并的聚合物组合物经历硅氧烷聚合物的进一步交联,实现预定的
交联度。
2.根据条款1的方法,其中第一和第二聚合物组合物以1.1:1-100:1,尤其是1.5:1-50:1,例如2:1-15:1的聚合物重量比混合。在下列实施例中,比例为2.5:1-7.5:1。
3.根据条款1或2的方法,其中该第二聚合物组合物通过聚合至少一种含有活性基团,尤其是能够在热或辐射引发时实现与相邻硅氧烷聚合物链的交联的活性基团的单体得到。
4.根据条款1-3中任一项的方法,其中该第一聚合物组合物含有该二硅烷单体。
5.根据条款1-4中任一项的方法,其中该第一聚合物组合物由四种单体生产且该第二聚合物组合物由一种单体生产。
工业应用性
正如所显示的那样,使用本发明硅氧烷聚合物组合物制备的涂层可以用于光刻制造方法,尤其是就显示器和半导体器件的制造而言。如前所示,本发明硅氧烷聚合物组合物比通过使用现有技术的硅氧烷聚合物制备的涂层显著更硬(高达8H对WO 2009/068755的涂层的4H)。测试还表明该材料与各种表面的附着更好且耐化学性显著改善。在该表中突出的一个额外显著改善是本发明的聚合物组合物不要求光刻法方法中的所谓后曝光烘烤步骤。

Claims (28)

1.一种生产硅氧烷聚合物组合物的方法,该方法包括如下步骤:
(a)将至少四种不同的硅烷单体和至少一种二硅烷混入第一溶剂中而形成混合物,
条件是所述硅烷单体中的至少一种或所述二硅烷包含能够实现与所述硅氧烷聚合物组合物的相邻硅氧烷聚合物链的交联的活性基团;
(b)对所述混合物进行酸处理,从而至少部分水解硅烷单体,并且水解的硅烷单体、硅烷单体和所述二硅烷至少部分聚合和交联;
(c)任选将第一溶剂改变为第二溶剂;以及
(d)使所述混合物经历硅氧烷聚合物的进一步交联,实现预定的交联度。
2.根据权利要求1的方法,其中所述活性基团选自环氧基、乙烯基、烯丙基和甲基丙烯酸酯基团。
3.根据权利要求1或2的方法,其中基于单体的摩尔比例,0.1-70%,优选0.5-50%,尤其是1-40%的硅烷单体包含所述活性基团。
4.根据权利要求1-3中任一项的方法,其中所述第一溶剂选自丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮或1-甲氧基-2-丙醇及其混合物。
5.根据权利要求1-4中任一项的方法,其中所述第二溶剂选自1-甲氧基-2-丙醇、PGMEA、甲基乙基酮或PnP或甲基异丁基酮、环戊酮及其混合物。
6.根据权利要求1-5中任一项的方法,其中所述至少四种硅烷单体选自下式的分子:
R1 aSiX4-a I
R2 bSiX4-b II,
R3 cSiX4-c III,和
R4 dSiX4-d IV
其中
其中R1、R2、R3和R4独立地选自氢以及包括线性和支化烷基、环烷基、链烯基、炔基、(烷基)丙烯酸酯、环氧基、烯丙基、乙烯基、烷氧基和具有1-6个环的芳基的基团,并且其中所述基团被取代或未被取代;
X为可水解基团或烃残基;以及
a、b、c和d独立地为整数1-3。
7.根据权利要求6的方法,其中烷氧基选自具有下式的基团:
-O-R5 V
其中R5为具有1-10个,优选1-6个碳原子的线性或支化烷基且具有1或2个选自卤素、羟基、乙烯基、环氧基和烯丙基的取代基。
8.根据权利要求1-7中任一项的方法,其中所述至少一种二硅烷选自下式的分子:
(R6)3Si-Y-Si(R7)3, VI
其中
R6和R7独立地选自氢以及如下组的基团:线性或支化烷基、环烷基、链烯基、炔基、(烷基)丙烯酸酯、环氧基、烯丙基、乙烯基、烷氧基和具有1-6个环的芳基,并且其中所述基团被取代或未被取代;以及
Y为选自二价未被取代或被取代脂族和芳族基团的连接基团,如亚烷基、亚芳基、-O-亚烷基-O-、-O-亚芳基-O-、亚烷基-O-亚烷基、亚芳基-O-亚芳基、亚烷基-Z1C(=O)Z2-亚烷基、亚芳基-Z1C(=O)Z2-亚芳基和-O-亚烷基-Z1(=O)Z2-亚烷基-O-、-O-亚芳基-Z1(=O)Z2-亚芳基-O-,其中Z1和Z2各自选自直接键或-O-。
9.根据权利要求1-8中任一项的方法,其中所述至少四种硅烷单体选自三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、甲基二乙氧基乙烯基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、菲-9-三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、环氧环己基乙基三甲氧基硅烷、二苯基硅烷二醇,1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)甲烷、1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)乙烷、甲基丙烯酸缩水甘油基酯、二甲基二甲氧基硅烷、1-(2-(三甲氧基甲硅烷基)乙基)环己烷-3,4-环氧化物、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷、三甲氧基(3,3,3-三氟丙基)硅烷、1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)甲烷、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)甲烷、1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)乙烷、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、1-(二甲氧基甲基甲硅烷基)-1-(三甲氧基甲硅烷基)甲烷、1-(二乙氧基甲基甲硅烷基)-1-(三乙氧基甲硅烷基)甲烷、1-(二甲氧基甲基甲硅烷基)-2-(三甲氧基甲硅烷基)乙烷、1-(二乙氧基甲基甲硅烷基)-2-(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、二(二甲氧基甲基甲硅烷基)甲烷、二(二乙氧基甲基甲硅烷基)甲烷、1,2-二(二甲氧基甲基甲硅烷基)乙烷、1,2-二(二乙氧基甲基甲硅烷基)乙烷、1,2-二(三甲氧基甲硅烷基)苯、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)苯、1,3-二(三甲氧基甲硅烷基)苯、1,3-二(三乙氧基甲硅烷基)苯、1,4-二(三甲氧基甲硅烷基)苯、1,4-二(三乙氧基甲硅烷基)苯及其组合,尤其是甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、二苯基硅烷二醇和缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷及其组合。
10.根据权利要求1-9中任一项的方法,其中所述至少一种二硅烷选自1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、二(三甲氧基甲硅烷基)甲烷、4,4′-二(三乙氧基甲硅烷基)-1,1′-联苯、1,4-二(三乙氧基甲硅烷基)苯和1,3-二(三乙氧基甲硅烷基)苯。
11.根据权利要求1-10中任一项的方法,所述方法进一步包括:(e)与选自光酸引发剂和UV敏化剂的一种或多种物质混合。
12.根据权利要求1-11中任一项的方法,进一步包括以足以引发所述硅烷聚合物的交联而提供固化聚合物的量加入UV引发剂。
13.根据权利要求1-12中任一项的方法,所述方法进一步包括与纳米颗粒和/或微米颗粒混合。
14.根据权利要求13的方法,其中所述纳米颗粒和/或微米颗粒选自光散射颜料、有机和无机磷光体、氧化物、量子点和金属。
15.一种可以由权利要求1-14中任一项的方法得到的硅氧烷聚合物组合物。
16.根据权利要求15的硅氧烷聚合物组合物在制造显示器或半导体器件的方法中的用途。
17.一种覆盖基材的方法,所述方法包括:
-提供根据权利要求14的硅氧烷聚合物组合物并在基材上沉积所述硅氧烷聚合物组合物,以及
-任选固化所述沉积的硅氧烷聚合物组合物。
18.根据权利要求17的方法,其中所述沉积的硅氧烷聚合物组合物在所述基材上形成膜,尤其是薄膜,并且其中蒸发所述溶剂并干燥所述膜。
19.根据权利要求17或18的方法,所述方法进一步包括将所述硅氧烷聚合物组合物暴露于UV光。
20.根据权利要求17-19中任一项的方法,所述方法进一步包括显影所述硅氧烷聚合物组合物,例如通过至少将所述沉积的硅氧烷聚合物组合物的部分区域暴露于UV光以及除去所述膜的未曝光区域。
21.根据权利要求20的方法,其中显影包括用碱性溶液处理。
22.根据权利要求17-21中任一项的方法,所述方法进一步包括固化所述硅氧烷聚合物膜。
23.根据权利要求17-22中任一项的方法,其中所述显影步骤在任何预固化步骤之后且在最终固化步骤之前进行。
24.根据权利要求17-23中任一项的方法,其中所述固化通过加热进行,优选在80-300℃,例如100-150℃的温度下加热。
25.根据权利要求17-24中任一项的方法,其中所述基材选自包括玻璃、石英、硅、氮化硅、聚合物、金属和塑料或其混合物的材料。
26.一种包含至少四种不同的硅烷单体、至少一种二硅烷和溶剂的组合物,其中所述硅烷单体中的至少一种或所述二硅烷包含能够在热或辐射引发时实现交联的活性基团。
27.根据权利要求26的组合物,进一步包含UV敏化剂。
28.根据权利要求26或27的组合物,其中所述至少四种硅烷单体选自甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、二苯基硅烷二醇和缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷,并且所述至少一种双硅烷选自1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷和二(三甲氧基甲硅烷基)甲烷。
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