接枝图案形成方法和导电图形成方法技术

本发明专利技术提供一种接枝图案形成方法，包括将可自由基聚合的不饱和化合物与能够通过曝光产生自由基的基体材料表面接触；并用波长３６０至７００纳米的激光进行图像状曝光，以在基体材料表面上形成直接结合至基体材料上的图案状接枝聚合物。本发明专利技术还提供了一种导电图形成方法，包括赋予导电性至用接枝图案形成方法获得的形成图案状的接枝图案上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，更特别是能够形成 高分辨率接枝图案的接枝图案形成方法，其中该接枝图案可以施加水分或具有 多种功能的材料，并涉及导电图形成方法，其使用接枝图案形成方法能够容易 形成高分辨率导电图，并具有优异的导电性。
技术介绍
近年来，己经详尽研究在固体表面上建立防污塞性质、亲水性和其它多种 功能的技术，其中通过对仅具有一个直接结合至基材端基形成的接枝聚合物施 加功能，针对改性固体表面的技术进行了多样的研究。特别地，对于小型化电子材料，需要容易形成高分辨率电路的方法。 通常用气相方法例如真空成膜方法形成具有高分辨率和优异导电性的微线 路；然而，用该方法难以形成具有均匀薄膜厚度和在宽区域成膜性质的金属膜， 并需要形成高可靠的线路和电极的方法。此外，当用气相方法在大面积面板上 形成金属膜时出现需要较大投资的问题，因为需要附随的装置例如巨大真空成膜机械和气体供给装置。另外，真空成膜机械例如溅射装置或CVD装置需要用 大量电力驱动真空泵，进行基材加热，产生等离子体，因此出现由于尺寸增加， 制造设备的能量消耗明显增加的附加问题。此外，通常当形成金属线路等时，形成电路图案通过使用真空成膜机械在基材的整个表面上形成金属膜，然后通过蚀刻除去多余的部分；然而，在该方 法中，出现线路分辩率有限和浪费金属材料的问题。近年来，出于环境的考虑， 需要减少生产方法的能量消耗并有效利用材料资源，并需要更容易形成具有合 乎需要分辩率的金属膜图案的方法。在这方面，例如已经提出化学镀技术(例如参见日本专利申请公开未审(JP-A)No.2000-147762)，其包括在基材上以图案预先布置化学镀反应需要的催化 层，并有选择地仅在存在催化层区域中形成金属膜，或一种方法，其包括在基 材表面上形成金属氧化物薄膜(例如ZnO)，然后进行金属氧化物薄膜图案化，最 后在形成金属氧化物薄膜图案上有选择地形成金属膜图案(例如参见JP-ANo.2001-85358)。根据这些方法，可以合乎需要的图案形成金属线路，然而前者 方法中出现的问题是，当用化学镀在具有光滑表面基材例如玻璃基材上形成金 属膜图案时，基材与镀膜的粘附非常弱，其导致明显的实际问题，此外难以增 加镀膜的薄膜厚度。后者方法中，必须在在整个基材上形成氧化锌薄膜图案过 程中使用抗蚀树脂等，并且该方法是复杂的。此外，由于氧化锌的耐化学性降 低，需要精调侵蚀速度，并且难以改善大面积基材中平面上侵蚀速度的均匀性。此外，作为改进技术，已经提出用化学镀形成金属图案的方法(例如参见JP-A No.2003-213436)，其中该方法包括使用光敏膜承载将成为催化剂的材料，通过 紫外线曝光形成图案催化层，仅该区域中形成氧化锌薄膜，并使其作为通过化 学镀形成金属图案的起点。该方法具有形成具有高分辨率氧化锌薄膜图案的优 点；然而，需要特定材料例如光敏膜，并且直至形成金属膜的方法是复杂的， 因为它需要包括形成两个催化层的五个过程。相应地，已经提出通过操作红外激光器能够直接根据数据形成图像的导电 图材料，和其形成方法(例如参见JP-ANo.2003-l 14525)。然而，因为施加极性改 变了功能，用于此处的图像形成成分的储存稳定性尚有改善余地。另外，必须 得到高分辨率导电图，其中进一歩改善分辩率和清晰度，并且为了获得高分辨 率，已经研究具有短曝光时间和快速扫描速度的激光器曝光方法。然而，因为 使用的曝光装置具有高成本，用于该方法的高功率红外激光器需要较大投资， 因此需要一种使用高生产率、低费用，具有可见区曝光装置的方法。
技术实现思路
考虑到上述状况完成本专利技术，并提供了一种接枝图案形成方法和导电图形 成方法。本专利技术人发现，通过施加能量，在能够引发自由基聚合的基体材料表面上 发生自由基聚合反应形成接枝聚合物，可以克服上述问题，并实现本专利技术。本专利技术的第一方面提供了一种接枝图案形成方法，包括将可自由基聚合的 不饱和化合物与能够通过曝光产生自由基的基体材料表面接触；并用波长360至 700nm激光进行图像状曝光，以在基体材料表面上形成直接结合至基体材料上的 图案状接枝聚合物。本专利技术的第二方面提供了一种导电图形成方法，包括赋予导电性至用本发 明第一方面的接枝图案形成方法得到的形成图案状的接枝聚合物上。本专利技术的最佳实施方式以下详细描述本专利技术。本专利技术接枝图案形成方法包括(l)将可自由基聚合的不饱和化合物与能够通过曝光产生自由基的基体材料表面接触；和(2)用波长360nm至700nm激光向其图 像状曝光，以在基体材料表面上形成直接结合至基体材料上的图案状的接枝聚合物。图像状曝光中，使用在可见区中具有最大吸收的激光扫描曝光，其波长范 围为360nm至700nm。根据本专利技术，因为选择波长360nm至700nm的可见区光源作为曝光用光源， 与使用红外线范围或紫外线区的传统图案形成方法得到的相比，可以形成具有 高分辩率图案。因此，使用该接枝图案得到的导电图可以形成具有高分辩率线 路。首先，制备能够通过曝光产生自由基的基体材料。对于基体材料，只要通 过在波长360nm至700nm激光曝光它可以产生自由基，可以使用任何基体材料。能够通过曝光产生自由基的基体材料实例包括(a)包含自由基产生剂的基体 材料，(b)包含具有自由基产生部分的聚合物的基体材料，和(c)在基体材料表面 上具有涂布层的基体材料，在其中具有交联结构，其中通过用包含交联剂和含 自由基产牛部分的聚合物的涂布溶液涂布载体表面，并干燥该涂布溶液形成涂 布层。本专利技术优选实施方式中，形成接枝聚合物通过一种方法，包括在玻璃基材 等的整个表面上结合能够引发聚合的化合物，用波长范围为360nm至700mn的激 光依照所需的图案对其进行曝光，从而依图案活化化合物中包含的聚合引发部 分，其用作接枝聚合物的起点。可用于该实施方式的能够引发聚合的化合物实例，包含具有聚合引发部分 (Y)和基体材料结合部分(Q)的化合物，其中(Y)可以经历光致开裂以引发自由基 聚合(其在下文中有时可以称为"光开裂化合物(Q-Y)")。此处，可以经历光致开裂以引发自由基聚合的聚合引发部分(在下文中被称 为"聚合引发部分07')是可以通过施加光线裂解的包含单键的结构。可以通过施加光线裂解的单键实例包括通过以下方式开裂的单键可以通 过利用羰基a-裂解、羰基P-裂解、羰基的光线释放重排反应、苯乙酮酯的裂解 反应、磺酰亚胺的裂解反应、磺酰酯的裂解反应、N-羟基磺酰酯的裂解反应、苄基酰亚胺的裂解反应和活性卤素化合物的裂解反应等裂解的单键。通过施加光线可裂解的单键可以通过上述反应裂解。可以裂解的单键实例包括C-C键、C-N 键、C-O键、C-C1键、N-O键和S-N键。此外，因为包含通过施加光线可以裂解的单键的聚合引发部分(Y)是接枝聚 合物形成方法中接枝聚合的起点，当通过施加光线可以裂解的单键裂解时，它 具有通过裂解反应产生自由基的性能。能够产生自由基并具有可以通过施加光 线裂解单键的聚合引发部分(Y)结构的实例包括下列任何基团。芳香酮基、苯乙酮酯基、磺亚胺基、磺酰酯基、N-羟基磺酰酯基、苄基酰 亚胺基(benzylimide)、三氯甲基、苄基氯基等。当通过裂解该聚合引发部分(Y)产生自由基，并且自由基周围存在可聚合化 合物时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接枝图案形成方法，包括：　　　　将可自由基聚合的不饱和化合物与基体材料表面接触，该基体材料能够通过曝光产生自由基；　　　　以及用波长３６０至７００ｎｍ激光图像状曝光，以在基体材料表面上形成直接键合至基体材料上的图案状接枝聚合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：川村浩一，松下泰明，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]