碱显影型光固化性组合物及使用该组合物所得的烧成物图案制造技术

一种碱显影型光固化性组合物，含有（Ａ）使具有乙烯性不饱和键且一分子中有一个羧基的化合物（ａ）与具有乙烯性不饱和键的不具有羟基及酸性基的化合物（ｂ）的共聚物的羧基，或使具有乙烯性不饱和键且一分子中具有一个羧基的化合物（ａ）与具有乙烯性不饱和键的不具有羟基及酸性基的化合物（ｂ）及具有乙烯性不饱和键及羟基的化合物（ｃ）的共聚物的羧基，与一分子中具有一个缩水甘油基的化合物（ｄ）反应，使生成的仲羟基及该共聚物中的伯羟基与多碱基酸酐（ｅ）反应而得的重量平均分子量５，０００～１００，０００，酸价５０～１５０ｍｇ／ＫＯＨ的碱可溶性高分子粘合剂，（Ｂ）无机粉体，（Ｃ）光聚合性单体，（Ｄ）光聚合引发剂，及（Ｅ）有机溶剂。此组合物在保存稳定性优越，通过使用此组合物，由影印技术可容易的形成高精细的导体图案，介电体图案等烧成物图案。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适用于等离子体显示面板(PDP)的前面基板或背面基板所形成的导体图案或隔壁图案，介电体图案、萤光体图案、黑底的形成，在萤光显示管及电子组件用的导电体、电阻体、介电体的形成方面亦可适用的利用碱水溶液可显影的光固化性组合物，及使用该组合物而得的导体图案或玻璃质介电体图案、萤光体图案等的烧成物图案。现有，等离子体显示面板、萤光显示管、电子组件等的导体图案或介电体图案的形成，通常以采用含有极多量的金属粉或玻璃粉末的导电性糊或玻璃糊，利用丝网印刷法，进行图案形成。然而在利用丝网印刷法的图案形成，需熟练，又印刷时的渗墨，归因于丝网的伸缩的位置对正精度的降低，丝网筛目痕的杂乱等问题，良品率降低，对高精细图案或大型化的对应即成为困难。因此，可对应于较稳定，高精细且可大型化的图案加工材料是令人期待的。因此，至于可取代丝网印刷法的图案形成法，有影印(photolithography)法被提出(例如日本特开平1-296534号、特开平2-165538号、特开平5-342992号)。影印是将紫外线固化型玻璃浆材料涂布于绝缘基板上，利用曝光、显影以形成图案。于影印的显影中，出于对环境问题的顾虑，以碱显影型成为主流。因此，为使成碱显影型，具有羧基的高分子化合物主要被用作被膜形成成分。然而，若于具有羧基的高分子化合物内配合玻璃釉类碱性无机微粒子时，则所得的玻璃浆组合物的粘度稳定性变成极恶劣。因此，由组合物的凝胶化或流动性的降低引起的涂布作业性的恶化或生成涂膜的显影性的降低，有未能取得足够的作业从容度的问题存在。本专利技术是鉴于前述的现有技术的问题点而完成的，其基本目的是提供即使含有极多量的无机微粉末，亦在贮存稳定性(粘度稳定性)或涂布作业性，由碱水溶液引起的显影性优越，同时在烧成工序不致生成图案边缘的翘曲或剥离等，可形成高精细、高长径比的图案的碱显影型的光固化性组合物。本专利技术的另一目的，是提供烧成性优越，可在较低的温度烧成，又在干燥、曝光、显影、烧成的各工序，显示出对基板的稳定密合性的碱显影型光固化性组合物。本专利技术的较具体的目的，是利用影印技术可形成作业性、生产性良好、高精细的导体电路图案或玻璃质介电体图案、萤光体图案，而且不致生成对影像有恶劣影响的烧成残渣，可在600℃以下进行烧成工序的碱显影型光固化性组合物。本专利技术的再一其它目的，是提供由此种光固化性组合物由选择性曝光、显影及烧成的一系列工序生产性良好的制出的高精细烧成物图案及其制造技术。本专利技术的光固化性组合物可为糊状形态，亦可为事先已成膜的干膜形态。糊状形态的情形，若采用导电性微粒子作为前述无机粉末(B)时，则成为光固化性导电糊组合物，若仅采用玻璃粉末时，则成为光固化性玻璃糊组合物。又黑色图案用糊组合物的情形，再含有黑色颜料。至于上述无机粉体，可较合适的使用10μm以下的粒径的粉末。至于光固化性导电糊时的导电性微粒子，可采用钌、金、银、铜、钯、铂、铝、镍等导电性金属粉或黑色导电性微粒子。另一方面光固化性玻璃糊时，可较合适使用软化点300～600℃的低熔点玻璃。至于黑色颜料，可较合适使用由含有以Fe、Co、Cu、Cr、Mn、Al的一种或二种以上为主成分的金属氧化物而成的黑色颜料。本专利技术的碱显影型光固化性组合物，碱可溶性高分子粘合剂的羧基因主链和侧链的立体障碍而抑制了与碱性的无机微粒子的接触，尽管可以由碱性水溶液进行显影，但粘度稳定性(保存稳定性)优良，因凝胶化或流动性的降低导致涂布操作性恶化，或因显影性的降低而导致图案形成性变差。光固化性组合物中含有这种碱可溶性高分子粘合剂和稳定剂时，即使含有多量的无机粉体也可显示优良的保存稳定性。再者，若依本专利技术的其它方案，可提供由前述的光固化性组合物所形成的烧成物图案。例如前述光固化性组合物为糊状形态时，于基板上涂布糊状光固化性组合物，干燥并成膜，另一方面于干膜形态的情形是于基板上层合，其后利用选择性曝光、显影予以电路布线图案化后，烧成，可得高精细的烧成物图案。如此所形成的烧成物图案，在使用金属微粒子作为前述无机粉体(B)时，成为导电图案，采用玻璃粉末时，成为玻璃介电体图案。又通过使用萤光体粉体作为无机粉末时，亦可形成萤光体图案。专利技术的最佳实施形态如前述，现有的碱显影型光固化性浆组合物的情形，贮存稳定性(粘度稳定性)极差，由组合物的凝胶化或流动性的降低引起的涂布作业性的恶化或涂膜的显影性的降低，有作业条件的设定被制限成极狭窄的范围的问题存在。因此，本专利技术人等，以抑制碱性无机微粒子及羧基的反应为目的，尝试于碱显影型光固化性糊组合物内添加有机酸或无机酸。然而，此时组合物凝胶化虽可予抑制，只是干燥后的涂膜的指触干燥性会降低，其后的作业性会低劣，或经予描绘的图案上有针孔发生，生成图案线的缺陷等缺点。为解决此问题，本专利技术人等精心研究，结果发现通过抑制使对碱可溶性高分子粘合剂的羧基带来立体阻碍的碱性无机微粒子间的接触，可得显示出优越的贮存稳定性的感光性糊组合物，从而完成本专利技术。本专利技术的光固化性组合物，作为无机粉体的粘合剂，采用使具有乙烯性不饱和键且一分子中有一个羧基的化合物(a)及具有乙烯性不饱和键的不具有羟基及酸性基的化合物(b)的共聚物的羧基，或使具有乙烯性不饱和键且一分子中具有一个羧基的化合物(a)与具有乙烯性不饱和键的不具有羟基及酸性基的化合物(b)及具有乙烯性不饱和键及羟基的化合物(c)形成的共聚物的羧基，与一分子中具有一个缩水甘油基的化合物(d)反应，使生成的仲羟基及该共聚合物中的伯羟基，与多碱基酸酐(e)反应而得的重量平均分子量5,000～100,000，酸价50～150mg/KOH的碱可溶性高分子粘合剂(A)。此高分子粘合剂(A)因是于侧链上具有羧基，对碱水溶液是可溶性的，因此，由本专利技术的光固化性组合物所形成的被膜，于经选择性曝光后利用碱水溶液进行稳定的显影即成为可能。另一方面，上述侧链的羧基，是包含使于上述共聚物的羧基与分子中有一个缩水甘油基的化合物(d)反应，于由此而生成且位于主链附近的仲羟基上使多碱基酸酐进行加成反应并予导入，且该羧基是键结至侧链的主链附近部位上，故由主链与侧链的立体阻碍使与碱性无机微粒子间的接触可予抑制。结果，同时含有无机微粒子，此种碱可溶性高分子粘合剂的组合物，是显示出优越的贮存稳定性，在贮存中几乎不生成粘度的变化或凝胶化。又，以合并使用本专利技术所用的碱可溶性高分子粘合剂(A)及稳定剂(F)，可得显示出优越的贮存稳定性的感旋光性组合物。若采用比高分子粘合剂(A)的侧链羧基强的酸，例如无机酸、有机酸、磷酸化合物等作为稳定剂(F)时，则侧链羧基与碱性无机粉体间的反应可予进一步抑制。结果，同时含有无机粉末及此种碱可溶性高分子粘合剂的组合物，添加稳定剂可再显示出优越的贮存稳定性。又，本专利技术的光固化性组合物，组成玻璃糊时，虽可采用低熔点玻璃粉末作为前述无机粉末(B)，只是于采用组成导电性糊时的金属粉等，采用其它的无机粉末的情形亦宜为配合5重量％以上的低熔点玻璃粉末，从而在600℃以下的温度烧成即成为可能，又烧成物图案对基板的密合性会提高。结果，本专利技术的光固化性组合物，无贮存稳定性低劣、凝胶化或因流动性的降低引起的涂布作业性恶劣的问题，由影印技术可容易的于大面积的基板上形成高精细的图案，而且亦可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碱显影型光固化性组合物，含有（Ａ）使具有乙烯性不饱和键且一分子中有一个羧基的化合物（ａ）与具有乙烯性不饱和键的不具有羟基及酸性基的化合物（ｂ）形成的共聚物的羧基，或使具有乙烯性不饱和键且一分子中具有一个羧基的化合物（ａ）与具有乙烯性 不饱和键的不具有羟基及酸性基的化合物（ｂ）及具有乙烯性不饱和键及羟基的化合物（ｃ）形成的共聚物的羧基，与一分子中具有一个缩水甘油基的化合物（ｄ）反应，使生成的仲羟基及该共聚物中的伯羟基与多碱基酸酐（ｅ）反应而得的重量平均分子量５，０００～１００，０００，酸价５０～１５０ｍｇ／ＫＯＨ的碱可溶性高分子粘合剂，（Ｂ）无机粉体，（Ｃ）光聚合性单体，（Ｄ）光聚合引发剂，及（Ｅ）有机溶剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：市川響，高木幸一，铃木信之，
申请(专利权)人：太阳油墨制造株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]