专利名称：感光浆料和使用感光浆料产生图案的方法
感光浆料和使用感光浆料产生图案的方法发明背景发明领域本发明涉及感光浆料和使用所述浆料产生精细图案的方法。
背景技术：
涉及使用感光浆料来形成精细图案的技术是本领域已知的。感光浆料一般包含可聚合单体和光聚合反应引发剂。根据预期应用，感光浆料还可包含导电颗粒、玻璃粉、有机粘合剂、有机溶剂和其它添加剂。将感光浆料施加到将在其上形成图案的基板上，并且以所期望的方式使所述浆料曝光。在曝光过程期间，聚合反应在被光照射的部分中进行，然后在随后的显影过程中形成图案。然后将所述图案焙烧，并且在所述基板上形成由无机材料组成的图案。已形成的图案用作电极、导体、导电墙等。随着技术的进步，相伴而生的是对生成更精细图案的需求。然而，当尝试形成精细图案时，所述图案有时没有正确形成，造成缺陷率增加。例如，当形成电极图案时，邻接的图案没有适当地分开，并且可能造成短路，这可能对最终产品造成致命缺陷。形成精细图案的技术已从各种角度进行了开发。实例包括对电子器件自身结构进行修改的技术、与改善曝光方法相关的技术、与改善浆料组分相关的技术等。例如， JP2008-39962A公开了使用感光浆料形成电阻层的技术，所述浆料包含玻璃粉、氧化钌粉末和感光有机组分，其中玻璃粉和氧化钌之间的质量比为30 70至90 10，所述玻璃粉的中心粒径在0. 5至5 μ m范围内，并且所述氧化钌的中心粒径在0.01至0. 3μπι范围内。 JP2005-215134A公开了感光无机浆料组合物，所述组合物包含至少一种光聚合反应引发剂、可光致聚合的单体和无机粉末，其中同时包含罗氏(Norrish)I型光聚合反应引发剂和脱氢型光聚合反应引发剂作为光聚合反应引发剂。期望发展出能够减少基板上存在的残留物并且能够避免产品缺陷的改善的精细图案的制作方法。发明概述本发明的一个方面是包含可聚合单体和光聚合反应引发剂的感光浆料，其中所述可聚合单体的玻璃化转变温度为-10°C或更低。本发明的另一个方面是形成图案的方法，所述方法包括以下步骤施加包含可聚合单体和光聚合反应引发剂的感光浆料，所述可聚合单体的玻璃化转变温度为-10°C或更低；将施加的浆料曝光，其引发所述可聚合单体的聚合反应；将曝光的浆料显影，从而形成图案；并且将所述图案烧结。依照本发明，能够形成具有较少残留物并且无最终产品缺陷的精细图案。附图简述
图1为示意性地示出AC等离子显示屏装置的透视展开图；图2示出了一系列用于在具有透明电极的玻璃基板上制备双层汇流电极的方法， 其中各图所示为(A)施加用于形成黑色汇流电极的浆料的阶段，(B)施加用于形成白色电极的浆料的阶段，(C)将给定图案曝光的阶段，(D)显影阶段，以及(E)烧结阶段。
发明详述本发明提供了用于形成具有较少缺陷的精细图案的浆料。本发明人对于在形成较精细图案时在除去浆料的部分中留有残留物的倾向作了研究。据信，残留物是曝光过程期间未预期被照射的部分被光照射所形成的。因此为了防止残留物产生的根本原因，下列三种选项是可行的1)改善曝光过程以便光依照图案形状正确照射；幻改善浆料组成以便降低残留物产生的可能性；以及；3)改善显影过程以便在显影过程期间完全除去残留物。本发明人致力于通过改善浆料组成来防止残留物。因此发现，虽然感光浆料包含各种组分如玻璃粉、单体、聚合物粘合剂、溶剂和导电粉末，但能够通过控制单体来防止形成残留物。当即使是因微弱的光照射而产生不必要的聚合反应时，所形成的聚合物也倾向于以残留物形式残留。能够使用具有低玻璃化转变温度(Tg)的化合物作为单体组分，以使不必要的单体组分聚合反应最小化，并且即使有非预期光源如散射光照射，也较难产生残留物。具体地讲，本发明的第一实施方案涉及包含可聚合单体和光聚合反应引发剂的感光浆料，其中所述可聚合单体的玻璃化转变温度为-10°C或更低。首先描述浆料的组分。根据浆料的应用来选择组分。例如，如果所述浆料用于制造电极，则通常包含导电粉末、玻璃粉(玻璃料)、聚合物粘合剂、可聚合单体、光聚合反应引发剂和溶剂。如果所述浆料用于制造绝缘图案如介电图案、绝缘图案、绝缘墙等，则玻璃粉、聚合物粘合剂、可聚合单体、光聚合反应引发剂和溶剂是典型的组分。可根据应用、浆料施加方法和其它因素，来选择每种组分的含量。(A)可光致聚合的单体本发明的感光浆料中包含具有-10°C或更低的玻璃化转变温度的可聚合单体(“低 Tg单体”)(可光致聚合的单体)。使用低Tg单体将防止因非预期光照射造成的不必要聚合进程。玻璃化转变温度越低，残留物产生的可能性越低。玻璃化转变温度的上限优选为-10°C或更低，并且更优选-15°c或更低。虽然对玻璃化转变温度的下限没有特定的限制，但是通常采用不低于_40°C的温度。可使用可商购获得的热差分分析仪来测定所述单体的玻璃化转变温度。当温度自-100°c以10°C /min的速率升至200°C，装置间测量数据存在显著差异时，本专利申请中的单体玻璃化转变温度被定义为使用得自Shimadzu的热差分分析仪DSC6220测得的玻璃
化转变温度。虽然低Tg单体含量不受特定的限制，但是所述含量基于包含于所述浆料中的可聚合单体总量优选为50至100重量％，并且更优选70至100重量％。过低的低Tg单体含量将降低本发明的预防残留物的功效。对低Tg单体的最大含量没有限制，并且所述浆料中所有单体均可为低Tg单体。能够用作低Tg单体的化合物的实例包括其中两种或更多种丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烷丙烯酸酯以烷氧基(-R0-)键联的化合物；和其中两种或更多种丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烷丙烯酸酯以聚亚烷基二醇键联的化合物。可将两种或更多种低Tg单体组合。在一个优选的实施方案中，丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烷丙烯酸酯中的羟基经由烷氧基连接至羟甲基(-CH0H)。更具体的实例包括甲氧基化三羟甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烯酸酯、丁氧基化三羟甲基丙烯酸酯、甲氧基化三羟甲基甲基丙烯酸酯、 乙氧基化三羟甲基甲基丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基甲基丙烯酸酯、丁氧基化三羟甲基甲基丙烯酸酯、甲氧基化三羟甲基丙烷丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷丙烯酸酯、丁氧基化三羟甲基丙烷丙烯酸酯、甲氧基化甘油三丙烯酸酯、乙氧基化甘油三丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、丁氧基化甘油三丙烯酸酯、甲氧基化双酚甲基丙烯酸酯、乙氧基化双酚甲基丙烯酸酯、丙氧基化双酚甲基丙烯酸酯、丁氧基化双酚甲基丙烯酸酯、聚亚甲基乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丁二醇二甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇一甲基丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇一甲基丙烯酸酯、丙氧基聚乙二醇一甲基丙烯酸酯和丁氧基聚乙二醇一甲基丙烯酸酯。虽然对其中烷氧基的含量没有特定的限制，但是每个化合物优选引入平均3至45 个烷氧基。同样地，其中聚亚烷基二醇的含量不受特定的限制，但是每个化合物包含平均 200至600个亚烷基重复单元。能够使用例如乙氧基化(15)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化(3)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化(5)甘油三丙烯酸酯、乙氧基化(9)三羟甲基丙烷丙烯酸酯、乙氧基化⑶三羟甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(600) 二甲基丙烯酸酯、乙氧基化(30)双酚二甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(350) —甲基丙烯酸酯等。上述化合物括号中的数字表示每分子中存在的烷氧基数或存在的亚烷基重复单元数。下文给出丙氧基化(3)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的结构式以供参考。
权利要求
1.感光浆料，所述浆料包含可聚合单体和光聚合反应引发剂，其中所述可聚合单体的玻璃化转变温度为-10°C或更低。
2.根据权利要求1的感光浆料，其中具有-10°C或更低的玻璃化转变温度的所述可聚合单体的含量基于所述浆料中可聚合单体的总重量为50重量％至100重量％。
3.根据权利要求1的感光浆料，其中具有-10°C或更低的玻璃化转变温度的所述可聚合单体的内容物选自(a)其中两种或更多种丙烯酸酯以烷氧基键联的化合物，(b)其中两种或更多种甲基丙烯酸酯以烷氧基键联的化合物，(c)其中两种或更多种丙烷丙烯酸酯以烷氧基键联的化合物，(d)其中两种或更多种丙烯酸酯以聚亚烷基二醇键联的化合物，(e) 其中两种或更多种甲基丙烯酸酯以聚亚烷基二醇键联的化合物，和(f)其中两种或更多种丙烷丙烯酸酯以聚亚烷基二醇键联的化合物。
4.根据权利要求1的感光浆料，所述感光浆料包含导电粉末、玻璃粉、有机粘合剂和有机溶剂，并且其中所述感光浆料用于产生电极。
5.根据权利要求1的感光浆料，所述感光浆料包含玻璃粉、有机粘合剂和有机溶剂，并且其中所述感光浆料用于产生绝缘图案。
6.产生图案的方法，所述方法包括以下步骤施加包含可聚合单体和光聚合反应引发剂的感光浆料，所述可聚合单体的玻璃化转变温度为-10°C或更低；将施加的浆料曝光，其引发所述可聚合单体的聚合反应；将曝光的浆料显影，从而形成图案；以及将所述图案烧结。
7.根据权利要求6的方法，其中具有-10°C或更低的玻璃化转变温度的所述可聚合单体的含量基于所施加的浆料中可聚合单体的总重量为50至100重量％。
8.根据权利要求6的方法，具有-10°C或更低的玻璃化转变温度的所述可聚合单体的内容物选自其中两种或更多种丙烯酸酯以烷氧基键联的化合物、其中两种或更多种甲基丙烯酸酯以烷氧基键联的化合物、其中两种或更多种丙烷丙烯酸酯以烷氧基键联的化合物、 其中两种或更多种丙烯酸酯以聚亚烷基二醇键联的化合物、其中两种或更多种甲基丙烯酸酯以聚亚烷基二醇键联的化合物、以及其中两种或更多种丙烷丙烯酸酯以聚亚烷基二醇键联的化合物。
9.根据权利要求6的方法，其中所施加的浆料还包含导电粉末、玻璃粉、有机粘合剂和有机溶剂，并且所形成的图案是电极。
10.根据权利要求6的方法，其中所施加的浆料进一步包含玻璃粉、有机粘合剂和有机溶剂，并且所形成的图案是绝缘图案。
全文摘要
本发明公开了包含可聚合单体和光聚合反应引发剂的感光浆料，其中所述可聚合单体的玻璃化转变温度为-10℃或更低。本发明的浆料可用于形成精细图案并防止残留物残留在应除去浆料的区域。
文档编号G03F7/027GK102308257SQ200980152929
公开日2012年1月4日 申请日期2009年12月23日 优先权日2008年12月23日
发明者伊藤和重, 野田浩章 申请人:E.I.内穆尔杜邦公司