用于形成功能性图案的感光性树脂组合物及功能性图案的形成方法技术

使用一种感光性树脂组合物作为用于形成黑色矩阵等功能性图案的形成功能性图案用感光性树脂组合物，所述感光性树脂组合物含有含羧基的树脂、聚合性单体、聚合引发剂、功能性材料和玻璃粉，其使用以和羧基反应性低的五氧化二钒（Ｖ↓［２］Ｏ↓［５］）为主要成分的玻璃材料作为前述玻璃粉。由此，能够提供一种可以形成对玻璃基板的粘合性优异的功能性图案、而且保存稳定性高的用于形成功能性图案的感光性树脂组合物和功能性图案的形成方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种等离子显示面板或液晶显示面板等显示装置中用于在玻璃基板上形成着色图案或布线图案等功能性图案的形成功能性图案用感光性树脂组合物及功能性图案的形成方法。
技术介绍
在前述显示装置中，通过粘附普通的两片基板而形成显示面板。一侧基板为彩色显色面板，构成显示面。另一侧基板为电极布线面板，构成显示装置内侧。在这些面板中，作为基板主要使用玻璃板，在前述显色面板中，在该玻璃板上形成底层等表面处理膜层，并且在其上形成发光层或液晶层，由此构成了显色面板侧的玻璃基板。在该显示侧玻璃基板的表面上，为了避免彩色显示中的混色，层压形成称为黑色矩阵的遮光性图案，进而在其上形成保护层。另一侧的电极布线面板中，在玻璃板上形成底层，并在其上形成用于发光或驱动前述显色层或液晶层的显示像素的多个电极，由此构成了电子布线面板侧的玻璃基板。在该电子布线侧玻璃基板的表面上，层压形成用于对前述电极供电的布线图案，进而在其上形成绝缘保护层(介电层)。然而，也有像等离子显示面板等那样将面板分为在基板上形成了黑色矩阵、布线图案和电介质的前面板和在基板上形成布线图案、电介质、隔板、荧光体的背面板的情况。前述黑色矩阵、布线图案是条状或网状图案，通过在玻璃基板上涂布含有遮光性颜料、导电性无机粉末等功能性材料的感光性树脂组合物，将得到的涂膜层曝光、显影，并煅烧而形成。本专利技术中，将前述黑色矩阵中的遮光性和布线图案中的导电性称为功能性，并将前述各图案描述为功能性图案。用于形成这种功能性图案的感光性树脂组合物含有树脂成分、光聚合性单体成分、光聚合引发剂、功能性材料和玻璃粉(玻璃粉末)。添加前述玻璃粉主要用于改善功能性图案和玻璃基板的密合性。使用前述用于形成功能性图案的感光性树脂组合物的功能性图案是通过在玻璃基板上涂布用于形成功能性图案的感光性树脂组合物，将得到的涂膜曝光为所希望的图案，使该曝光后的涂膜显影，并煅烧所得到的显影图案而形成的。如上所述，功能性图案是通过对感光性树脂组合物的涂膜进行图案曝光，经显影、煅烧而形成的。在这种用于形成功能性图案的感光性树脂组合物中，作为适用于通过使用前述光刻技术的图案形成方法得到尺寸精度优异的图案的树脂材料，可以使用含羧基的树脂。并且，如上所述，为了改善形成的功能性图案和玻璃基板的密合性，在该感光性树脂组合物中添加玻璃粉。由于该玻璃粉在煅烧显影图案时需要熔融，并且煅烧温度必须是玻璃基板不发生变形的低温(例如，在等离子显示用途中为600℃或600℃以下)，所以该玻璃粉由低熔点玻璃材料构成。作为这样的低熔点玻璃材料，通常可以使用以氧化铅(PbO2)、氧化铋(Bi2O3)、氧化锌(ZnO)为主要成分的低熔点玻璃(参见专利文献1)。专利文献1专利第3541125号
技术实现思路
前述低熔点玻璃与高熔点的二氧化硅(SiO2)相比，因为熔点低，所以在600℃、甚至不到600℃的煅烧温度下至少表面就会熔融了，因此可以使煅烧后的图案可靠地粘合在玻璃基板上。反之，如果使用二氧化硅作为玻璃粉，那么在600℃的煅烧温度下，不可能使图案粘合在玻璃基板上。这样一来，在现有的感光性树脂组合物中，由于使用以氧化铅(PbO2)、氧化铋(Bi2O3)、氧化锌(ZnO)为主要成分的低熔点玻璃作为玻璃粉，所以在通过煅烧形成功能性图案的情况下，可以使功能性图案准确可靠地粘合在玻璃基板上。然而，构成现有感光性树脂组合物的树脂成分中的羧基和低熔点玻璃之间，容易发生经时反应，反应结果是在感光性树脂组合物中产生凝胶状化合物。在不同的低熔点玻璃构成成分中，氧化铅(PbO2)或氧化锌(ZnO)与羧基的反应性特别高。一旦生成凝胶状化合物，此感光性树脂组合物将因粘度上升而导致涂布性变得非常差，进而对感光性、显影性和煅烧时有机材料的分解性也将产生不良影响。因此，难以控制玻璃粉的添加量，并且对于因制备后没有立即使用而保存的感光性树脂组合物，其品质不适合用作图案形成用材料。也就是说，现有的用于形成功能性图案的感光性树脂组合物具有储存稳定性差的问题，因此，成分调整后必须立即使用。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，本专利技术的课题在于提供一种可以形成对玻璃基板的粘合性优异的功能性图案、而且保存稳定性高的用于形成功能性图案的感光性树脂组合物和功能性图案的形成方法。为了解决前述课题，本专利技术人等反复进行了积极的实验、研究，从而得到下述观点。寻求在600℃或600℃以下的煅烧温度下至少能够部分熔融、并且和羧基之间难以发生凝胶化反应、以及和树脂成分混合性优异的玻璃材料时，证实了以五氧化二钒(V2O5)为主要成分的玻璃材料满足前述条件。更详细的是，以五氧化二钒(V2O5)为主要成分，作为其它成分可以含有氧化锌(ZnO)、氧化钡(BaO)、氧化碲(TeO2)等。可以含有氧化锌(ZnO)，但是因为氧化锌(ZnO)和羧基的反应性高，所以必须将其含量控制为玻璃材料总量的20质量％或20质量％以下。这种以五氧化二钒(V2O5)为主要成分的玻璃材料可以控制其软化温度、即玻璃化温度低于600℃，并且含有该玻璃材料作为玻璃粉的感光性树脂组合物，即使含有含羧基的树脂成分，在制备之后也难以发生经时凝胶化，因此可以显著改善涂布性能和保存稳定性。本专利技术是基于前述观点而完成的。也就是说，本专利技术的用于形成功能性图案的感光性树脂组合物含有含羧基的粘合剂树脂(A)、聚合性单体(B)、光聚合引发剂(C)、功能性材料(D)和玻璃粉(E)，将其涂布在玻璃基板上后，通过图案曝光和显影而形成图案，煅烧该图案，形成功能性图案，其特征在于，前述玻璃粉(E)由以五氧化二钒(V2O5)为主要成分的玻璃材料构成。前述以V2O5为主要成分的玻璃材料可以控制为软化点低于600℃，优选控制为软化点小于等于400℃。作为前述以V2O5为主要成分的玻璃材料，可以使用V2O5、ZnO、BaO、TeO2四组分玻璃材料。作为前述玻璃粉(E)的添加量，相对于100重量份的感光性树脂组合物所有固体成分，其添加量优选为0.1-75.0重量份。如果添加量为0.1重量份或0.1重量份以上，则可以确保对玻璃基板的必需粘合性，并且如果控制为小于等于75.0重量份，则无需牺牲感光性树脂组合物的涂布性即可进一步提高对玻璃基板的粘合性。作为前述粘合剂树脂(A)，可以使用下面所列举的单体聚合或共聚而成的物质。也就是说，可以优选使用(甲基)丙烯酸酯、乙烯性不饱和羧酸、其它可以共聚的单体，并可以列举丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸(苯氧基聚乙二醇)酯、甲基丙烯酸(苯氧基聚乙二醇)酯、苯乙烯、壬基苯氧基聚乙二醇单丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、单丙烯酸(壬基苯氧基聚丙烯)酯、单甲基丙烯酸(壬基苯氧基聚丙烯)酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙基酯、邻苯二甲酸2-丙烯酰氧基乙酯、邻苯二甲酸2-丙烯酰氧基乙基-2-羟基-乙酯、邻苯二甲酸2-甲基丙烯酰氧基乙基-2-羟基-丙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成功能性图案的感光性树脂组合物，所述用于形成功能性图案的感光性树脂组合物含有含羧基的粘合剂树脂（Ａ）、聚合性单体（Ｂ）、光聚合引发剂（Ｃ）、功能性材料（Ｄ）和玻璃粉（Ｅ），将其涂布在玻璃基板上后，经图案曝光和显影而形成图案，煅烧该图案而形成功能性图案，其特征在于，前述玻璃粉（Ｅ）由以Ｖ↓［２］Ｏ↓［５］为主要成分的玻璃材料构成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：城山泰佑，田中幸彦，节田齐，
申请(专利权)人：东京应化工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]