Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/3456
標題: 奈米粒子效應之環氧壓克力系樹脂光聚合反應研究
作者: 張峻憲
關鍵字: 奈米粒子效應;負型光阻劑;光聚合反應;自催化反應
出版社: 化學工程學系
摘要: 
奈米技術已是21世紀科技發展中的一項重要課題。為了解奈米粒子效應對紫外線負型光阻劑的影響,本論文將具有多酸基的環氧-壓克力樹脂,加入反應性稀釋單體TMPTA,光起始劑I184、D1173及I1800混合後,和含有平均粒徑為65nm之 Copper Phythalocyanine Green 36分散液製備成負型光阻液,以進行光聚合反應特性研究。
首先,利用DPC 與RTIR以real-time的偵測方式來分析含有奈米有機粒子之負型感光性聚合反應所放出的熱量及未飽和官能基照光前後的變化,得到不同有機粒子濃度及光起始劑量的轉化率分佈,反應速率(Rp)與最終轉化率,並與非奈米粒子效應之光阻系統作比較,探討奈米粒子在光聚合反應系統中所扮演的角色。值得一提的是,在含有奈米有機粒子的負型光阻液中加入相對於樹脂重量百分比為10%(w/w)之多元硫醇(Polythiol)後,由DPC顯示感光聚合反應速率從28(%min-1)增加至105(%min-1)及最終轉化率由13%提高到34%;而從RTIR量測得知,最終轉化率可由17%提高到52%,此證明poly-thiol確實有克服奈米粒子效應而增進光阻反應的功用。
其次,本研究將DPC分析所得之結果與自催化的反應模式作結合,並在各種奈米有機粒子濃度及光起始劑量情況下,將自催化反應模式中動力學參數,即反應速率常數K值、自催化指數m值及反應級數n值求出,進而建立了含有奈米有粒子效應的光聚合反應模式,此與實驗值比對結果顯示,於本研究中因自由基於反應後期受到擴散控制效應影響,故所建立的方程式只能描述光聚合反應前80%的過程。
最後,利用旋轉塗佈方式將含奈米有機粒子光阻液成膜,並經微影製程後,量測其膜厚損失且與反應速率常數比較結果,發現可由K值的變化來預估光阻顯影時之膜厚損失程度,即反應速率越大則光阻顯影之膜厚損失越小。
以上研究成果可作為設計新穎感光材料與其微影製程開發之依據,以因應未來輕、薄、可移動式高亮度及色彩鮮豔逼真的下世代平面顯示器之需求。
URI: http://hdl.handle.net/11455/3456
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