fotopolymeerlaag

Een fotopolymeerlaag is een dunne laag van fotopolymeer op een substraat die uithardt of chemisch vernet wordt wanneer hij wordt blootgesteld aan licht met een geschikte golflengte, meestal UV-licht. Het materiaal bevat monomeren of oligomeren en een fotoinitiator die bij belichting vrije radicalen of ionen genereert, waardoor cross-linking ontstaat en een hard, solvent-resistent polymeernetwerk vormt.

Tijdens het belichtingsproces reageert de fotopolymeerlaag op het patroon van het licht. Afhankelijk van het systeem kan radicale polymerisatie (bijvoorbeeld met acrylaten) of cationische polymerisatie plaatsvinden. De belichtingsdichtheid en -duur bepalen de mate van uitharding en de mechanische eigenschappen van de resulterende laag.

Toepassingen en verwerking omvatten doorgaans het aanbrengen van de laag op een substraat (bijvoorbeeld door spin-coating of drogelagen), gevolgd door belichting volgens een patroon. Daarna volgt een ontwikkelingsstap waarin ongepolymeer materiaal wordt verwijderd, waardoor het gewenste patroon achterblijft. Vaak is een post-curing stap nodig om de film verder te verharden en de eigenschappen te verbeteren.

Eigenschappen en verwerking hangen af van de precieze samenstelling: fotopolymeren bieden vaak een hoge resolutie, goede chemische bestandigheid en verwerking bij relatief lage temperaturen. Uitdagingen zijn onder meer gevoeligheid voor zuurstofinvloed, volumetrische krimp bij uitharding, mogelijke spanningen in de laag en de benodigde compatibiliteit met het substraat en andere lagen.

Veelvoorkomende toepassingen bevinden zich in fotolithografie voor microfabricage (MEMS en microfluïdica), elektronica en in sommige vormen van additieve productie zoals stereolithografie en digitale lichtprojectie (DLP).