[發明專利]一種巰基-烯紫外光固化納米壓印材料

有效

• 申請號: 201310234613.7
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN103279011A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 李志煒;張滿;楊勇;胡松;邱傳凱
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G03F7/075
• 分類號: G03F7/075;G03F7/004
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉;盧紀

1.一種巰基-烯紫外光固化納米壓印材料，其特征在于：由低粘度、多官能度的液體預聚物、稀釋劑、光引發劑與助劑組成;所述低粘度、多官能度的液體預聚物由含硅巰基單體和不含硅烯烴單體、不含硅巰基單體和含硅烯烴單體、或含硅巰基單體和含硅烯烴單體組成；所述含硅巰基單體質量占液體預聚物質量10%-90%，含硅烯烴單體組成占液體預聚物質量90%-10%；所述單體均含有兩個或兩個以上的可固化交聯官能團，可固化交聯官能團為巰基或碳碳不飽和雙鍵；所述巰基包括巰基烷烴、巰基芳香烴、巰基乙酸酯以及巰基丙酸酯；所述碳碳不飽和雙鍵包括乙烯基、乙烯基醚、丙烯基醚、烯丙基醚、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、N-乙烯基酰胺、共軛二烯、丙烯腈、烯丙基三聚異氰酸酯、烯丙基三嗪、不飽和酯、馬來酰亞胺；所述液體預聚物占預聚物與稀釋劑總質量的5%-90%；所述稀釋劑是非反應性的溶劑或反應性單體；所述非反應性溶劑包括戊烷、己烷、庚烷、辛烷、氯苯、甲苯、二甲苯、丙酮、甲乙酮、甲基異丁酮、甲酸酯、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺以及它們的混合物；所述反應性單體包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚以及他們的混合物；稀釋劑質量占材料總質量的95%-10%；所述光引發劑選自安息香乙醚、安息香雙甲醚、安息香丁醚、聯苯甲酰、二苯甲酮的一種或幾種；所述光引發劑質量為液體預聚物質量的0.1%-5%；所述助劑選自有機氟硅烷流平劑、含氟表面活性劑、有機醇、聚醚烷基共改性硅油消泡劑的一種或幾種，助劑質量為液體預聚物質量的0.01%-10%。

2.根據權利要求1所述的巰基-烯紫外光固化納米壓印材料，其特征在于：所述含硅巰基單體為巰基終端或側鏈含有巰基的長鏈硅氧烷、巰基硅烷或巰基接枝籠狀硅氧烷，不含硅巰基單體為三巰基丙酸酯烷烴、四巰基丙酸酯烷烴或巰基丙酸酯三嗪，含硅烯烴單體為碳碳不飽和雙鍵終端或側鏈含有碳碳不飽和雙鍵的長鏈硅氧烷、乙烯基硅烷或碳碳不飽和雙鍵接枝籠狀硅氧烷，不含硅烯烴單體為三烯丙基醚烷烴、三烯丙基醚烷基醇、烯丙基三聚異氰酸酯或烯丙基三嗪。

3.根據權利要求1所述的巰基-烯紫外光固化納米壓印材料，其特征在于：所述低粘度、多官能度的液體預聚物在室溫下的動力粘度為1厘泊-10000厘泊。

4.根據權利要求1所述的巰基-烯紫外光固化納米壓印材料，其特征在于：所述液體預聚物紫外光固化后體積收縮率小于5%。

5.根據權利要求1所述的巰基-烯紫外光固化納米壓印材料，其特征在于：所述液體預聚物可通過旋轉涂膜工藝在石英、硅、高分子聚合物光滑表面上形成一層均勻的液體薄膜，厚度20納米-500納米。

6.根據權利要求5所述的巰基-烯紫外光固化納米壓印材料，其特征在于：應用于紫外光固化納米壓印工藝，在液體薄膜上形成微納結構圖案，進而轉化為金屬或半導體結構。

7.根據權利要求1-6任意之一所述的巰基-烯紫外光固化納米壓印材料，其特征在于：基于雙層膠體系在基片上制備微納結構，上層可紫外光固化納米壓印膠為所述的巰基-烯紫外光固化納米壓印材料，膜厚20納米至200納米；下層為熱塑型高分子聚合物傳遞層，膜厚200納米至1000納米；所述高分子聚合物傳遞層材料為聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯的一種。

8.根據權利要求1-6任意之一所述的紫外光固化納米壓印材料，其特征在于：在所述雙層膠體系中，固化后的上層可紫外光固化納米壓印膠與下層高分子聚合物傳遞層在氧氣中的反應離子刻蝕速率之比大于1：5，上層可紫外光固化納米壓印膠上低深寬比的納米圖案通過等離子體刻蝕可傳遞到下層高分子聚合物傳遞層，并且結構深寬比大幅增加。

9.根據權利要求8所述的紫外光固化納米壓印材料，其特征在于：所述下層高分子聚合物傳遞層在有機溶劑中溶解；高深寬比結構在高分子聚合物傳遞層形成后，沉積金屬或半導體材料，使用有機溶劑除去高分子聚合物傳遞層，將傳遞層結構轉化為金屬或半導體結構。

10.根據權利要求9所述的紫外光固化納米壓印材料，其特征在于：所述有機溶劑包括丙酮、甲醇、乙醇及氯苯。