CN116107164B - 光刻胶组合物、金属导电图案、其制备方法及触控屏 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种光刻胶组合物，其包括：成膜树脂、单体和光引发剂，所述成膜树脂包括丙烯酸预聚体，所述丙烯酸预聚体与所述单体的质量比为(1.1～1.56):1，所述丙烯酸预聚体的主链上含有芳香环结构。以该光刻胶组合物作为基材，能够显著提高在其上制备的金属导电图案与基底之间的附着力。
Description
技术领域
本发明涉及金属网格技术领域，特别是涉及一种光刻胶组合物、金属导电图案、其制备方法及触控屏。
背景技术
金属导电图案是具有特定线路图案的金属薄层。金属导电图案可以应用于触控屏、手写板、电加热膜、电磁屏蔽膜和透明天线等多个应用场景，具有广阔的应用前景。在传统技术中，金属导电图案通常可以通过刻蚀的方式或者在模具中压制的方式制备，但是这两种方式的制备精度不高并且制备的线条较宽，无法满足高精度产品的需求。尤其是，随着目前触控式电子设备的迅速发展，金属导电图案的制备工艺也急需更新迭代。
目前也存在一种通过光刻胶图案制备金属导电图案的方式，这种方式通常包括如下步骤：先通过曝光显影形成与金属导电图案仿形的光刻胶和催化剂图案，再通过催化剂形成金属导电图案。相较于刻蚀或采用模具的方式，通过光刻胶图案制备金属导电图案的精度更高、制备的金属线宽也较小。
然而，随着金属线宽的逐渐缩小，金属导电图案与基材之间的接触面积也随之显著降低，这使得承载金属导电图案的光刻胶线条与基材之间的附着力显著降低，进而容易导致线条缺失的情况，尤其是在追求极小线宽的工艺下，容易造成产品不良。
发明内容
基于此，为了提高金属导电图案与基材之间的附着力，有必要提供一种光刻胶组合物。
根据本公开的一些实施例，提供了一种光刻胶组合物，其包括：成膜树脂、单体和光引发剂，所述成膜树脂包括丙烯酸预聚体，所述丙烯酸预聚体与所述单体的质量比为(1.1～1.56):1，所述丙烯酸预聚体的主链上含有芳香环结构。
在本公开的一些实施例中，所述丙烯酸预聚体的主链上的芳香环结构包括芴基及其衍生结构和菲基及其衍生结构中的一种或多种；和/或
所述丙烯酸预聚体的分子量为4000～7000。
在本公开的一些实施例中，所述单体选自烷氧基化双酚A二(甲基丙烯酸酯)、乙烯基醚类丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或多种。
在本公开的一些实施例中，在所述光刻胶组合物中，在所述光刻胶组合物中，所述丙烯酸预聚体的质量含量为8.25％～16.25％，所述单体的质量含量为7％～14％。
在本公开的一些实施例中，所述成膜树脂与所述单体的质量比为(2～2.4):1，所述丙烯酸预聚体在所述成膜树脂中的质量含量为55％～65％。
在本公开的一些实施例中，所述光引发剂选自苯乙酮类化合物、二苯甲酮类化合物、三嗪类化合物、噻吨酮类化合物和肟酯类化合物中的一种或多种。
在本公开的一些实施例中，所述光刻胶组合物还包括流平剂和阻聚剂中的一种或多种。
进一步地，本公开还提供了一种金属导电图案的制备方法，其包括如下步骤：
在衬底上涂布光刻胶组合物，所述光刻胶组合物包括上述任一实施例所述的光刻胶组合物；
在所述光刻胶层上涂布催化剂，形成催化层；
对所述光刻胶层进行曝光及显影，形成包括所述光刻胶层和所述催化层的图案层；
通过所述催化层在所述图案层上镀金属。
在本公开的一些实施例中，在所述光刻胶组合物中，所述光引发剂选自肟酯类化合物，所述光引发剂在所述光刻胶组合物中的质量含量c为：c＝D·N/Nx，其中，D的取值范围为1‰～5‰，N为所述光引发剂的总吸光量，Nx为所述光引发剂在曝光时所用波段的吸光量。
在本公开的一些实施例中，所述肟酯类光引发剂选自酮肟酯类光引发剂和咔唑肟酯类光引发剂中的一种或多种。
在本公开的一些实施例中，在对所述光刻胶组合物进行曝光及显影的步骤中，所用掩膜的线宽在2μm以下。
在本公开的一些实施例中，所述催化剂中包括钯纳米颗粒，所述钯纳米颗粒的粒径＜5nm。
在本公开的一些实施例中，在所述图案层上镀金属的步骤中，所镀的金属为铜，镀铜的方式为化学镀铜法。
根据本公开的又一些实施例，还提供了一种金属导电图案，其由上述任一实施例所述的制备方法制备得到。
根据本公开的又一些实施例，还提供了一种触控屏，其包括上述任一实施例所述的金属导电图案。
本公开提供了一种光刻胶组合物，其中所用的光刻胶组合物包括：成膜树脂、单体和光引发剂，成膜树脂包括丙烯酸预聚体，丙烯酸预聚体与单体的质量比为(1.1～1.56):1，丙烯酸预聚体的主链上含有芳香环结构。本公开经过研究发现，采用特定的丙烯酸预聚体材料，并搭配以特定含量的单体，二者之间存在协同作用。以该光刻胶组合物作为基材，能够显著提高在其上制备的金属导电图案与基底之间的附着力。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。文中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文所使用的“多”包括两个和多于两个的项目。本文所使用的“某数以上”应当理解为某数及大于某数的范围。
本公开提供了一种光刻胶组合物，其包括：成膜树脂、单体和光引发剂，成膜树脂包括丙烯酸预聚体，丙烯酸预聚体与单体的质量比为(1.1～1.56):1，丙烯酸预聚体的主链上含有芳香环结构。
其中，丙烯酸预聚体也称为丙烯酸酯预聚物，是由一种或多种丙烯酸单体初步聚合形成的一种分子量较低的聚合物。其分子量通常在1000～10000之间。
在该光刻胶组合物中，光引发剂用于在特定波段的辐照下，引发丙烯酸预聚体与单体之间的交联聚合。丙烯酸预聚体与单体的质量比为(1.1～1.56):1，且丙烯酸预聚体的主链上含有芳香环结构。本公开经过研究发现，采用特定的丙烯酸预聚体材料，并搭配以特定含量的单体，二者之间存在协同作用。以该光刻胶组合物作为基材，能够显著提高在其上制备的金属导电图案与基底之间的附着力。
其可能的机理为：在通过光刻胶图案制备金属导电图案的工艺中，催化剂是在光刻胶组合物曝光固化之前涂布的。一方面，上述光刻胶组合物的单体与主链上具有芳香环的丙烯酸预聚体在曝光固化时能够形成互锁结构，曝光固化后的光刻胶图案能够包覆更多的寡聚体，并锁住更多的催化剂。由于金属从催化剂处开始生长，因此这相当于增加了金属与光刻胶图案之间的附着位点。又一方面，丙烯酸预聚体的主链上的芳香环结构在光固化体系中起到较好的支撑作用，在接受光照后，单体聚合交联同时与较大芳香环刚性树脂形成互锁结构，同时使得分子间存在π-π堆积作用，这增强了分子链间的作用力，提高了分子链的耐碱性，这使得光刻胶图案在镀金属时更为稳定，将催化剂固定在其内部。结合上述两种情况，上述光刻胶组合物能够有效提高金属与光刻胶图案之间的附着力，同时因为光刻胶的图案耐碱性更强，光刻胶图案与基底之间的附着力也变得更好。另外，单体的含量偏低或偏高时均难以有效提高图案的附着力，这可能是因为：当单体的含量偏低时，无法包覆足够的寡聚体树脂，也就难以锁住足够的催化剂，并且光刻胶图案与基底难以形成足够的交联接枝。而当单体的含量偏高时，又会导致光刻胶组合物在曝光时交联程度过高，阻断了镀液的渗入。
在该实施例的一些示例中，丙烯酸预聚体在成膜树脂中的含量为55％～65％，成膜树脂与单体的质量比为(2～2.4):1。
在该实施例的一些示例中，成膜树脂呈液态，成膜树脂还可以包括用于分散上述丙烯酸预聚体的分散剂。将丙烯酸预聚体分散在分散剂中，能够保持丙烯酸预聚体的分散均匀性，便于将该丙烯酸预聚体与单体充分混合。另外地，成膜树脂中还可以含有其他助剂。
在该实施例的一些示例中，所述丙烯酸预聚体的分子量为4000～7000。
在该实施例的一些示例中，丙烯酸预聚体的主链上的芳香环结构包括芴基及其衍生物和菲基及其衍生物中的一种或多种。通过选取含有芴基及其衍生物和菲基及其衍生物的丙烯酸预聚体，能够使得交联固化产物的耐溶剂性更强，进而更为有效地保持制备的光刻胶图案在金属镀液中的稳定性。并且，这种光刻胶图案更不易在镀液中发生溶胀，因此也能够起到降低金属图案线宽增长的作用。其中，“线宽增长”指的是制备的金属图案的线宽相较于掩膜的设计线宽或显影后的线宽会出现一个明显的增长。
在该实施例的一些示例中，丙烯酸预聚体包括芳香酸丙烯酸特种齐聚物、聚酯丙烯酸酯齐聚物、环氧丙烯酸酯齐聚物、有机硅改性丙烯酸酯齐聚物和聚氨酯丙烯酸酯齐聚物中的一种或多种。可以理解，其中的各丙烯酸预聚体的主链上连接有芳香环结构。
在该实施例的一些示例中，单体为含有多个官能团的丙烯酸单体，例如，单体选自烷氧基化双酚A二(甲基丙烯酸酯)、乙烯基醚类丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或多种。
在该实施例的一些示例中，在光刻胶组合物中，丙烯酸预聚体的质量含量为8.25％～16.25％，单体的质量含量为7％～14％。可选地，以成膜树脂计，在该实施例的一些示例中，在光刻胶组合物中，成膜树脂的质量含量为15％～25％。
可选地，成膜树脂的质量含量为15％、18％、20％、22％或25％，该成膜树脂的质量含量也可以处于上述各质量含量之间的范围。可选地，单体的质量含量为7％、9％、10％、12％或14％，单体的质量含量也可以处于上述各质量含量之间的范围。
在该实施例的一些示例中，该光刻胶组合物中还可以溶剂，成膜树脂、单体和光引发剂都分散在该溶剂中。可选地，溶剂可以选自乙醇、异丙醇、甲苯、乳酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、丙酮和丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或多种。
在该实施例的一些示例中，该光刻胶组合物中的固含量为20％～30％。其中，固含量指的是该光刻胶组合物中在干燥之后的不挥发物含量。可以理解，成膜树脂中的分散剂和该光刻胶组合物中的溶剂在干燥时发生挥发，因此不计入固含量中。
在该实施例的一些示例中，光引发剂选自苯乙酮类化合物、二苯甲酮类化合物、三嗪类化合物、噻吨酮类化合物和肟酯类化合物中的一种或多种。
在该实施例的一些示例中，该光刻胶组合物还可以包括其他的功能助剂。可选地，该光刻胶组合物中还可以包括流平剂。流平剂在该光刻胶组合物中的质量含量可以是0.1％～0.5％。流平剂用于降低光刻胶组合物整体的表面张力，促使光刻胶组合物在干燥成膜时更为平整、均匀。可选地，流平剂可以选自聚醚改性有机硅表面活性剂、丙烯酸流平剂和氟碳化合物流平剂中的一种或多种。
可选地，该光刻胶组合物还可以包括阻聚剂。阻聚剂在该光刻胶组合物中的质量含量可以是0.01％～1％。阻聚剂用于与少量自由基反应，防止光刻胶组合物中产生的少量自由基导致光刻胶组合物的失效，提高该光刻胶组合物的贮藏寿命。可选地，阻聚剂可以选自酚类、醌类、芳胺类、芳烃硝基化合物和三(N-亚硝基-N-苯基羟胺)铝盐中的一种或多种。
进一步地，本公开还提供了一种金属导电图案的制备方法。该制备方法包括如下步骤S1～步骤S4。
步骤S1，在衬底上涂布光刻胶组合物，形成光刻胶层。
其中，涂布的光刻胶组合物包括上述实施例中的光刻胶组合物。
在该实施例的一些示例中，衬底可以是柔性透明的材料，例如聚合物膜。可选地，衬底的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯。
在该实施例的一些示例中，在衬底上涂布光刻胶组合物的方式可以是刮涂或旋涂。
在该实施例的一些示例中，在涂布光刻胶组合物之后，还包括去除光刻胶组合物中溶剂的步骤，以形成光刻胶层。可选地，去除光刻胶组合物中溶剂的方式可以是烘干。例如，可以在60℃～90℃的温度下进行烘干处理。
在该实施例的一些示例中，去除溶剂后的光刻胶层的膜厚为200nm～900nm。
在该实施例的一些示例中，光引发剂选自肟酯类化合物，光引发剂在光刻胶组合物中的质量含量c为：c＝D·N/Nx，其中，D的取值范围为1‰～5‰，N为光引发剂的总吸光量，Nx为光引发剂在曝光时所用波段的吸光量。
其中，光引发剂的吸光度会随着其波长的变化而变化，吸光量可以通过对其吸光度在特定波长范围上进行积分得到。例如，确定吸光量的方式可以如下：先测试该光引发剂的吸光度与波长之间的关系，并以波长为横轴、以吸光度为纵轴建议该光引发剂的吸光度曲线，该光引发剂的吸光度在特定波长范围内的积分即该光引发剂在该波长范围内的吸光量。因此，光引发剂的总吸光量N即该光引发剂的吸光度在总的波长范围内的积分，光引发剂在曝光时所用波段的吸光量Nx即光引发剂的吸光度在曝光波段的积分。可以理解，在曝光时虽然常用某一特定波长来进行描述，但是实际上曝光所用的辐射通常是在一个波段范围内的，这一波段范围即曝光波段。另外，对于不同的光引发剂，其吸光度曲线也有所不同。
在上述示例中，D可以是1‰～5‰内的数值，对应地，光刻胶组合物中的质量含量c也可以在一个范围内取值。
本公开通过研究发现，基于肟酯类光引发剂在曝光波段的吸光量和总波段的吸光量，确定光引发剂在光刻胶组合物中的质量含量范围，能够有效降低后续制备金属网格时产生的线宽增长，这可能主要得益于提高了曝光时光刻胶组合物中丙烯酸预聚体和单体的固化率。由于交联固化产物的固化率得到提高，其在化学镀液中的溶胀率会得到降低，金属导电图案沿光刻胶层向两侧生长的量减少，因此金属导电图案的线宽增量能够得到显著降低。
并且，由于上述实施例提供的光刻胶组合物采用了含有芳香环结构的丙烯酸预聚体以及对应质量比的单体，在曝光时形成的交联固化产物形成互锁结构并且分子间作用力较强，因而具有更强的耐溶剂性。其与上述示例共同作用，能够进一步降低制备的金属导电图案的线宽增量。
另外，在传统技术中通常通过提高曝光能量以提高光刻胶的固化率，但是这会导致光刻胶层在曝光后本身的线宽增长过大，最终金属导电图案的线宽增长还是未能得到有效降低。上述实施例对光刻胶组合物进行改进，不仅能够降低金属导电图案的线宽增量，还同时解决了附着力过低的问题。因此结合上述两点，即使掩膜的设计线宽低至1μm～2μm，也能够在保持小线宽增量的同时具有足够的附着力。
在该实施例的一些示例中，肟酯类光引发剂为酮肟酯类光引发剂和/或咔唑肟酯类光引发剂。
可选地，肟脂类光引发剂可以是1-(6-邻甲基苯甲酰基-9-乙基咔唑)-1-环戊基丙酮肟，其具有如下的结构式：
或酮肟酯类光引发剂可以是1-(6-邻甲基苯甲酰基-9-乙基咔唑)-1-环戊基丙酮肟苄酯，其具有如下的结构式：
或酮肟脂类光引发剂还可以具有如下的结构式：
进一步地，肟酯类光引发剂还可以是咔唑肟酯类光引发剂。可选地，咔唑肟酯类光引发剂可以具有如下的结构式：
其中，R1～R5表示取代原子或取代基，R1～R5可以各自独立地选自氢原子和饱和烃基中的一种，R4和R5可以连接于苯环上的任一未连接取代基的碳原子上。
可选地，咔唑肟酯类光引发剂还可以是1-硝基-3-(1-肟乙酸酯)丙基-6-(1-肟乙酸酯-3-环己基)丙基-9-乙基-咔唑，其具有如下的结构式：
上述示例的肟酯类光引发剂中含有共轭基团。在肟酯类化合物中引入共轭基团，基团中具有较大的共轭体系和较强的分子内电子转移特性，因此能够极大地提高该肟酯类化合物的稳定性和感光活性，并提高曝光时光刻胶的固化程度。
在该实施例的一些示例中，在光刻胶组合物中，获取的光引发剂质量含量范围的最大值不高于5％且最小值不低于0.15％，以在保证有效降低线宽增长的同时，维持制备的金属导电图案与曝光后的光刻胶层之间的附着力。
步骤S2，在光刻胶层上涂布催化剂，形成催化层。
其中，催化剂用于催化制备待镀的金属。
在该实施例的一些示例中，催化剂可以包括活性催化材料和溶剂，活性催化材料分散在溶剂中。其中活性催化材料可以根据待镀的金属进行选取。例如，若待镀的金属为铜时，活性催化材料可以包括钯纳米颗粒。
在该实施例的一些示例中，钯纳米颗粒的粒径＜5nm。其中，对于选取肟酯类光引发剂及其质量含量的示例，由于光刻胶组合物的固化率得到有效提高，形成的光刻胶的溶胀得到抑制，在此基础上选取粒径更小的钯纳米颗粒，能够使得生长的金属颗粒的晶粒更小并且更为集中，因而能够进一步降低线宽。
除此之外，由于钯纳米颗粒的粒径较小，在涂布于光刻胶层上时，更多的钯纳米颗粒会渗入光刻胶层中并被包覆，因此选取粒径＜5nm的钯纳米颗粒能够进一步提高金属导电图案与曝光后的光刻胶层之间的附着力。
在该实施例的一些示例中，涂布催化剂的方式可以是刮涂或旋涂。
在该实施例的一些示例中，在涂布催化剂之后，还包括去除催化剂中的溶剂的步骤，以形成催化剂层。其中，去除催化剂的溶剂的方式可以是烘干。例如，可以在70℃～90℃的温度下进行烘干处理。
步骤S3，对光刻胶组合物进行曝光及显影，形成包括光刻胶层和催化层的图案层。
其中，曝光指的是采用辐照使得光刻胶层，其作用是使得被照射的区域发生交联固化反应，显影指的是采用显影剂处理曝光后的光刻胶层，以去除其中未被辐照的部分或者被辐照的部分。如果未被辐照的部分可溶而被辐照的部分不可溶，则该光刻胶为负性光刻胶，如果未被辐照的部分不可溶而被辐照的部分可溶，则该光刻胶为正性光刻胶。在该实施例中，光刻胶组合物为负性光刻胶。
在该实施例的一些示例中，在对该光刻胶组合物进行曝光的步骤中，曝光能量为1mJ/cm2～5mJ/cm2。
在该实施例的一些示例中，肟酯类光引发剂的含量由曝光波段确定，因此在对该光刻胶层进行曝光的步骤中，曝光波段是预先选择的。
在该实施例的一些示例中，显影剂可以根据光刻胶组合物中的材料进行对应选择，以溶解掉待溶解的部分。显影的方式可以是喷淋或者浸泡。在显影之后，还可以对光刻胶层进行洗涤。
其中，由于催化层位于光刻胶层上，在曝光及显影之后，部分光刻胶层被去除，因而其上的催化层也被去除。保留的光刻胶层和催化层参与组成图案层。
步骤S4，通过催化层在图案层上镀金属。
在该实施例的一些示例中，镀金属的方式可以是化学镀。
在该实施例的一些示例中，镀的金属可以包括铜、镍、银和金中的一种或多种。可选地，镀的金属为铜。
在该实施例的一些示例中，化学镀液可以是化学镀铜液。化学镀铜液可以包括铜盐、络合剂、pH调节剂、还原剂和稳定剂，具体组分可以参照相关现有技术进行适当选取。将衬底置于化学镀液的时长为0.5min～15min，反应过程的温度可以为30℃～45℃。
可以理解，在图案层上镀的金属即可以作为金属导电图案。在形成该金属导电图案之后，还可以对金属进行相应的后续处理，参照步骤S5。
步骤S5，对金属进行黑化处理，以及在金属上制备绝缘层。
在该实施例的一些示例中，还可以对镀的金属进行进一步的黑化处理。黑化处理可以在黑化液中进行。黑化的作用是在金属网格图案的表面形成一层黑化层，以降低金属网格图案表面的反射率。
在该实施例的一些示例中，绝缘层是透明的绝缘层。在金属上制备绝缘层的方式可以是涂布透明的高分子材料。高分子材料可以选自丙烯酸类和聚酯类高分子材料中的一种或多种。
通过步骤S1～步骤S5，可以完成该金属导电图案的制备。
本公开还提供了一种由上述制备方法制备得到的金属导电图案。
进一步地，本公开还提供了一种触控屏，该触控屏包括上述实施例中的金属网格图案。
为了更易于理解及实现本发明，以下还提供了如下较易实施的、更为具体详细的实施例及对比例作为参考。通过下述具体实施例和对比例的描述及性能结果，本发明的各实施例及其优点也将显而易见。
如无特殊说明，以下各实施例所用的原材料皆可从市场上常规购得。
其中，在各实施例和对比例所用的光刻胶组合物中，溶剂为乳酸乙酯，单体为季戊四醇四丙烯酸酯，衬底为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜，流平剂为毕克化学提供的有机硅表面助剂BYK-2952。
实施例1
提供光刻胶组合物，该光刻胶组合物包括：质量含量为20％的成膜树脂，质量含量为8.65％的单体，质量含量为0.34％的光引发剂，质量含量为0.5％的流平剂，其余为溶剂，成膜树脂中包括质量含量为60％的含芴基的丙烯酸齐聚物，该含芴基的丙烯酸齐聚物分子量为5000～7000，其由如下单体聚合形成：
其中，光引发剂为1-硝基-3-(1-肟乙酸酯)丙基-6-(1-肟乙酸酯-3-环己基)丙基-9-乙基-咔唑，对于选取的曝光波段，该光引发剂的Nx/N的取值为30％，则N/Nx的取值为3.33。
将该光刻胶组合物涂布于衬底上，在80℃下烘干去除其中的溶剂，形成厚度为700nm的光刻胶层；
在光刻胶层上涂布含有钯纳米颗粒的催化剂溶液，在80℃下烘干形成催化剂层，钯纳米颗粒的粒径为5nm～10nm；
在催化剂层上涂布阻隔水氧的涂层；
在掩模版的遮蔽下，对光刻胶层在预设的曝光波段下进行曝光，曝光能量为3mJ/cm2，掩模版的设计线宽为2μm，被曝光的部分交联固化，再采用显影液进行显影处理以去除未曝光区域，形成图案层；
将衬底置于镀铜的化学镀液中，镀一层厚度约为400nm的铜金属层，形成金属网格图案；
将衬底置于黑化液中进行黑化处理；
在衬底上涂布透明高分子材料聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，形成绝缘层。
实施例2
实施例2与实施例1的制备步骤基本相同，不同点在于实施例2的设计线宽为1.5μm。
实施例3
实施例3与实施例1的制备步骤基本相同，不同点在于实施例2的设计线宽为1μm。
实施例4
实施例4与实施例2的制备步骤基本相同，不同点在于实施例4的单体含量为10％。
实施例5
实施例5与实施例2的制备步骤基本相同，不同点在于实施例5的单体含量为8.33％。
实施例6
实施例6与实施例2的制备步骤基本相同，不同点在于实施例6的成膜树脂中，丙烯酸预聚体为4,2[4,2(4,2甲氧基苯基偶氮)苯氧基]丁基甲基丙烯酸酯。
实施例7
实施例7与实施例2的制备步骤基本相同，不同点在于实施例7中的光引发剂的质量含量为0.95％。
实施例8
实施例8与实施2的制备步骤基本相同，不同点在于实施例8采用α—氨基烷基苯酮类光引发剂。
实施例9
实施例9与实施例2的制备步骤基本相同，不同点在于实施例9催化剂中钯纳米颗粒的粒径＜5nm。
实施例10
实施例10与实施例2的制备步骤基本相同，不同点在于实施例10的催化剂中钯纳米颗粒的粒径＜5nm，以及，实施例10采用α—氨基烷基苯酮类光引发剂。
对比例1
对比例1与实施例1的制备步骤基本相同，不同点在于对比例1的单体含量为8％。
对比例2
对比例2与实施例2的制备步骤基本相同，不同点在于对比例2的单体含量为8％。
对比例3
对比例3与实施例2的制备步骤基本相同，不同点在于对比例3的单体含量为12％。
对比例4
对比例4与实施例2的制备步骤基本相同，不同点在于对比例3采用沙多玛(阿科玛集团)的E6604 NS特种丙烯酸酯作为成膜树脂，其主链上不具备芳香环结构。
测试：测量实施例1～实施例8及对比例1～对比例3的金属网格的线宽增长以及附着力，结果可见于表1。其中，线宽增长的测试方式如下：通过金相显微镜分别观测制备的金属网格的显影及镀铜黑化后的线宽，并通过曝光能量的调试时显影线宽控制在设计线宽±0.1μm范围内，测试镀铜后的金属线宽与显影线宽之差即为线宽增长。附着力的测试方法如下：使用3M 610胶带粘贴金属网格线条，5B代表完全不脱落，4B代表5％以内脱落，3B为15％以内脱落，不合格。
表1
参照实施例1～2及对比例1～4。与实施例1相比，对比例3和对比例4的附着力等级仅达到3B-4B，难以满足金属导电图案的附着力需求。虽然对比例1的附着力等级能够达到5B，这主要是因为设计线宽较高且5B为最高的附着力等级，难以定量体现区别。参照实施例2和对比例2，当设计线宽进一步降低时，对比例2的附着力等级仅达到了3B，而实施例2的附着力等级仍能够保持5B。另外实施例3～5也都能够达到5B的附着力等级。这说明采用含有苯环的丙烯酸预聚体并且采用特定质量比的单体，能够有效提高金属导电图案的附着力。
另外，参照实施例1及实施例7和8，实施例7的光引发剂含量不在计算范围内，实施例8的光引发剂为非肟酯类光引发剂，这使得实施例7和实施例8的线宽增量相较于实施例1出现了明显增高。这说明采用特定的光引发剂种类并提供本公开提供的含量范围内的光引发剂，能够在保证附着力等级的情况下，有效降低金属导电图案的线宽增量。
参照实施例1及实施例9，在实施例1的基础上进一步采用粒径更小的钯纳米颗粒，能够进一步降低金属导电图案的线宽增量。
请注意，上述实施例仅出于说明性目的而不意味对本申请的限制。
应该理解的是，除非本文中有明确的说明，的步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，的步骤的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
Claims (13)
1.一种金属导电图案的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在衬底上涂布光刻胶组合物，形成光刻胶层，所述光刻胶组合物包括：成膜树脂、单体和光引发剂，所述成膜树脂包括丙烯酸预聚体，所述丙烯酸预聚体与所述单体的质量比为（1.1~1.56）:1，所述丙烯酸预聚体的主链上含有芳香环结构；
在所述光刻胶层上涂布催化剂，形成催化层；
对所述光刻胶层进行曝光及显影，形成包括所述光刻胶层和所述催化层的图案层；
通过所述催化层在所述图案层上镀金属。
2.根据权利要求1所述的金属导电图案的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸预聚体的主链上的芳香环结构包括芴基及其衍生结构和菲基及其衍生结构中的一种或多种；和/或
所述丙烯酸预聚体的分子量为4000~7000。
3.根据权利要求1所述的金属导电图案的制备方法，其特征在于，所述单体选自烷氧基化双酚A二（甲基丙烯酸酯）、乙烯基醚类丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三（2-羟乙基）异氰脲酸三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的金属导电图案的制备方法，其特征在于，在所述光刻胶组合物中，所述丙烯酸预聚体的质量含量为8.25%~16.25%，所述单体的质量含量为7%~14%。
5.根据权利要求1所述的金属导电图案的制备方法，其特征在于，所述成膜树脂与所述单体的质量比为（2~2.4）:1，所述丙烯酸预聚体在所述成膜树脂中的质量含量为55%~65%。
6.根据权利要求1所述的金属导电图案的制备方法，其特征在于，所述光引发剂选自苯乙酮类化合物、二苯甲酮类化合物、三嗪类化合物、噻吨酮类化合物和肟酯类化合物中的一种或多种；和/或，
所述光刻胶组合物还包括流平剂。
7.根据权利要求1~6任意一项所述的金属导电图案的制备方法，其特征在于，在对所述光刻胶层进行曝光的步骤中，曝光能量为1mJ/cm2~5mJ/cm2。
8.根据权利要求1~6任意一项所述的金属导电图案的制备方法，其特征在于，在所述光刻胶组合物中，所述光引发剂选自肟酯类化合物，所述光引发剂在所述光刻胶组合物中的质量含量c为：，其中，D的取值范围为1‰~5‰，N为所述光引发剂的总吸光量，/>为所述光引发剂在曝光时所用波段的吸光量。
9.根据权利要求8所述的金属导电图案的制备方法，其特征在于，所述肟酯类光引发剂选自酮肟酯类光引发剂和咔唑肟酯类光引发剂中的一种或多种。
10.根据权利要求8所述的金属导电图案的制备方法，其特征在于，在对所述光刻胶组合物进行曝光及显影的步骤中，所用掩膜的线宽在2μm以下。
11.根据权利要求8所述的金属导电图案的制备方法，其特征在于，所述催化剂中包括钯纳米颗粒，所述钯纳米颗粒的粒径＜5nm；和/或，
在所述图案层上镀金属的步骤中，所镀的金属为铜，镀铜的方式为化学镀铜法。
12.一种金属导电图案，其特征在于，由权利要求1~11任一项所述的金属导电图案的制备方法制备得到。
13.一种触控屏，其特征在于，包括根据权利要求12所述的金属导电图案。
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