印刷用糊膏組合物的製作方法

2023-05-28 09:16:01

專利名稱：：印刷用糊膏組合物的製作方法
技術領域：
：本發明涉及印刷用糊膏組合物，更特別涉及尤其適合於凹版膠印(gravureoffsetprinting)的印刷用糊膏組合物，所述組合物可解決在使用現有的光刻法製造用於屏蔽電磁波的篩網過濾器的電極或用於等離子顯示面板的電極圖案時出現的材料的再處理問題，同時可滿足糊膏組合物所需的多種性質，所述性質中的每一種都是印刷過程所需的，從而可發揮適當的膠印性能。
背景技術：
：近來隨著對顯示裝置中的大尺寸、高密度、高精度和高可靠性的曰益增長的需求，正在開發多種圖案處理技術，並且正在對關於大量種類的用於形成適合於該多種圖案處理技術的精細電極(fineelectrode)的組合物進行積極的研究。由於等離子顯示面板(PDP)具有快速的響應速率並且與液晶顯示面板相比容易大型化，因此目前它們已經用於各種領域。通常，使用絲網印刷法的電極材料的圖案化方法已經用於在PDP上形成電極。不過，現有的絲網印刷法需要很高的技術水平，絲網印刷過程中糊膏會因其較低的粘度而離開基板，導致絲網上的精度降低，由此很難在現有的絲網印刷法中獲得PDP所需的具有高精度的大屏幕圖案。而且，在現有的絲網印刷法中，印刷時絲網上有可能出現短路(short)或開口。近來，已經開發了使用感光樹脂組合物的光刻法以形成適於大面積的高精度電極電路。這些方法如下進行通過使用其上分散有導電性微粉末的感光樹脂組合物的印刷法形成均勻的厚膜，通過使用具有所需構形的掩模對由此形成的厚膜進行曝光然後通過使用鹼性顯影溶液體現必需的圖案。4不過，當使用上述的光刻法形成圖案時，需要對顯影過程中被除去的材料進行再處理以節省製造成本，關於其的大量討論仍在進行中。為解決前述問題，現今正在進行關於在基板上直接形成所需圖案的方法的研究，正如在先前的印刷工業中已廣泛使用的凹版膠印法或噴墨印刷法所示
發明內容技術問題為解決現有技術的上述問題，本發明的一個目的是提供一種印刷用糊膏組合物，該組合物尤其適合於凹版膠印方式，並且可解決在使用現有的光刻法形成用於等離子顯示面板的或用於屏蔽電磁波的篩網過濾器的電極圖案時在顯影過程中出現的材料的預處理問題以節省製造成本，並提供使用上述糊膏組合物形成等離子面板顯示電極的方法或製備用於屏蔽電磁波的篩網過濾器的電極的方法。此外，本發明的另一個目的是提供一種印刷用糊膏組合物，所述組合物能夠滿足作為組合物所需的多種性質，所述性質中的每一種都是印刷過程所需的，從而可發揮適當的膠印性能，並提供使用上述糊膏組合物形成等離子面板顯示電極的方法或製備用於屏蔽電磁波的篩網過濾器的電極的方法。技術方案為實現上述目的，本發明提供了一種印刷用糊膏組合物，所述組合物包含a)5重量％30重量％的丙烯酸酯聚合物樹脂；b)5重量％35重量％的沸點至少為20(TC的高沸點溶劑；c)5重量％35重量％的沸點低於20(TC的低沸點溶劑；和d)50重量％85重量％的金屬粉末。此外，本發明提供形成等離子面板顯示電極的方法，所述方法包括通過使用上述印刷用糊膏組合物的凹版膠印法形成圖案。此外，本發明提供形成用於屏蔽電磁波的篩網過濾器的電極的方法，所述方法包括通過使用上述印刷用糊膏組合物的凹版膠印法形成圖案。有利效果根據本發明的糊膏組合物適合於能夠直接形成精細圖案的凹版膠印方式，並且相比於現有的光刻法類的方法具有優異的成本節約效果，同時，這些組合物能夠滿足組合物所需的多種性質(所述性質中的每一種都是印刷過程所需的)，從而可發揮適當的膠印性能。圖1是顯示使用根據本發明的實施例和比較例製備的印刷用糊膏組合物的凹版膠印後最小線寬的照片。具體實施例方式下面對本發明進行詳細描述。本發明人發現，為製備能夠滿足作為組合物所需的多種性質(所述性質中的每一種都是印刷過程所需的)的凹版膠印用糊膏組合物，使用具有適宜分子量的丙烯酸酯聚合物以發揮OFF方式所需的適當彈忭特性和使用適當的揮發性溶劑以在SET方式中提供有利的煅燒特性，結果可製得適於凹版膠印法的印刷用糊膏組合物，並因而完成本發明。本發明的印刷用糊膏組合物包含a)5重量％30重量％的丙烯酸酯聚合物樹脂；b)5重量％35重量％的沸點至少為20(TC的高沸點溶劑；c)5重量％35重量％的沸點低於200°C的低沸點溶劑；和d)50重量％85重量％的金屬粉末。對於在本發明中使用的a)丙烯酸酯聚合物樹脂，可以使用常用的丙烯酸酯聚合物樹脂，並優選通過聚合不飽和的羧酸單體、芳香族單體和其他單體而製得。所述不飽和的羧酸單體的作用在於通過聚合物中的氫鍵而增強聚合物的彈性，特別是可以使用丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、乙酸乙烯酯、其酸酐形式等等。優選的是，以用於製備丙烯酸酯聚合物樹脂的全部單體的20重量％50重量％的量包含所述不飽和的羧酸單體，當含量落入上述範圍內時，聚合物的彈性特性、聚合時防止膠凝和聚合度的控制均可得到滿足。所述芳香族單體的作用是形成與基板和穩定圖案的緊密粘接，特別是可以使用苯乙烯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸2-硝基苯酯、丙烯酸4-硝基苯酯、甲基丙烯酸2-硝基苯酯、甲基丙烯酸4-硝基苯酯、甲基丙烯酸2-硝基苄酯、甲基丙烯酸4-硝基苄酯、丙烯酸2-氯苯酯、丙烯酸4-氯苯酯、甲基丙烯酸2-氯苯酯、甲基丙烯酸4-氯苯酯等。優選的是，以用於製備丙烯酸酯聚合物樹脂的全部單體的10重量％30重量％，更優選15重量％20重量％的量包含所述芳香族單體。當含量落入上述範圍內時，與基板緊密粘接、圖案的粘接強度、已形成的圖案的方向性、穩定圖案的形成和煅燒過程中的易消除性均可以得到滿足。除了所述不飽和的羧酸單體和芳香族單體之外，用於製備丙烯酸酯聚合物樹脂的其他單體的作用是控制所述聚合物的玻璃化轉變溫度和極性。對於所述的其他單體，可以使用(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯或丙烯酸正丁酯，考慮到與基板的緊密粘接、所述聚合物的耐熱性和玻璃化轉變溫度，優選以用於製備丙烯酸酯聚合物樹脂的全部單體的20重量％60重量％的量包含所述其他單體。所述丙烯酸酯聚合物樹脂可在溶劑的存在下聚合上述單體而製備，從而在膠印過程中可以防止不飽和的羧酸單體、芳香族單體和其他單體的膠凝，並可以控制合適的揮發性質。對於所述溶劑，可以單獨使用丙二醇單甲基醚、二丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚丙酸酯、乙基醚丙酸酯、萜品醇、丙二醇單甲基醚乙酸酯、二甲基氨基甲醛、甲基乙基酮、丁基卡必醇、丁基卡必醇乙酸酯、Y-丁內酯或乳酸乙酯，或者使用上述物質的混合物。通過在溶劑的存在下聚合上述單體得到的丙烯酸酯聚合物樹脂優選具有的重均分子量為10,000100,000，更優選為20,00050,000。當所述重均分子量落入上述範圍內時，可以同時解決以下的問題由於因聚合物樹脂的玻璃化轉變溫度較低而導致聚合物的流動特性增強從而在OFF方式中圖案很難從凹版凹槽轉移至覆蓋物(blanket)上的問題，和由於聚合物樹脂的過度的彈性特性導致的組合物很難注入凹版凹槽中的問題。優選以本發明的印刷用糊膏組合物的5重量％30重量％的量包含所述丙烯酸酯聚合物樹脂。當該含量小於5重量％時，由於組合物的彈性下降，OFF方式中有可能出現問題，而當其超過30重量％時，已形成的圖案的電阻可能增大。此外，本發明包含b)沸點至少為20(TC的高沸點溶劑。所述高沸點溶劑不限於特定的種類，只要其沸點在20(TC以上即可，特別是，可以使用Y-丁內酯、丁基卡必醇乙酸酯、卡必醇、甲氧基甲基醚丙酸酯、蔽品醇等。優選的是，以本發明的印刷用糊膏組合物的5重量％35重量％的量包含所述高沸點溶劑。當該含量小於5重量％時，溶劑的流動降低速率變得過快，因而印刷過程中OFF模式中的圖案轉移不易進行，而當其超過35重量％時，圖案的方向性降低，這是因為很難控制膠印時SET模式中的組合物的流動，並且印刷時圖案的加寬現象可能惡化。此外，本發明包含c)沸點低於20(TC的低沸點溶劑。所述低沸點溶劑不限於特定的種類，只要其沸點低於20(TC即可，特別是可以使用丙二醇單甲基醚、二丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚丙酸酯、乙基醚丙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、甲基乙基酮、乳酸乙酯等。優選的是，以本發明的印刷用糊膏組合物的5重量％35重量％的量包含所述低沸點溶劑。當該含量小於5重量％時，圖案的方向性降低，這是因為很難控制膠印時SET模式中的組合物的流動，並且印刷時圖案的加寬現象可能惡化，而當該含量超過35重量％時，流動降低速率變得過快，因而印刷過程中OFF模式的圖案轉移不易進行。優選的是，高沸點溶劑b)和低沸點、溶劑C)的組合量為本發明的印刷用糊膏組合物的40重量％以下。當該含量超過40重量％時，糊膏的粘度降低，因而有可能使印刷性能惡化。此外，通過適當混合高沸點溶劑和低沸點溶劑的揮發性溶劑，優選將最終的用於凹版膠印的糊膏組合物的粘度控制在5,000cp20,000cp的範圍內。用於本發明的金屬粉末d)不限於特定種類，只要其可用於形成PDP電極或用於屏蔽電磁波的篩網過濾器的電極即可，特別是可以使用銀、銅、鎳或包含這些金屬的合金等。優選的是，以印刷用糊膏組合物的50重量％85重量％的量包含所述金屬粉末。當該含量低於50重量％時，由於已形成的圖案的電阻增大而導致電極所需的性能和電磁屏蔽性能惡化，而當其超過85重量％時，組合物的粘度增加，變得難以分散，因而印刷性能惡化。另外，本發明的印刷用糊膏組合物必要時還可包含用於分散電極用金屬粉末的分散劑、用於控制對比度的黑色顏料、以及在煅燒時用於增大與玻璃的粘接強度的玻璃粉末，其含量優選為本發明的印刷用糊膏組合物的0.01重量0%10重量％，更優選O.l重量％3重量％。此外，本發明提供形成等離子面板顯示電極的方法，所述方法包括通過使用上述印刷用糊膏組合物的凹版膠印法形成圖案，其特徵在於使用本發明的膠印用糊膏組合物來代替已經用於形成等離子顯示面板的電極的傳統糊膏組合物，並採用凹版膠印法，而且任何其他公知的方法都可以用於形成等離子顯示電極。此外，本發明提供形成用於屏蔽電磁波的篩網過濾器的電極的方法，所述方法包括通過使用上述印刷用糊膏組合物的凹版膠印法形成圖案，其特徵在於使用本發明的膠印用糊膏組合物來代替已經用於形成用於屏蔽電磁波的篩網過濾器的電極的傳統糊膏組合物，並採用凹版膠印法，而且任何其他公知的方法都可以用來形成用於屏蔽電磁波的篩網過濾器的電極。使用本發明的印刷用糊膏組合物的等離子顯示面板的電極形成方法和用於屏蔽電磁波的篩網過濾器的製備方法提供了優異的印刷性能，形成的圖案具有優異的方向性和穩定性，特別是當它們採取直接印刷方式時，與光刻法類方法相比具有明顯改進的成本節約效果。為更好的理解本發明，以下是優選實施方式。下述實施例僅僅是描述本發明，並非限制本發明的範圍。實施例實施例1將15重量％的作為丙烯酸酯聚合物樹脂的聚合物樹脂(重均分子量為25,000，其中甲基丙烯酸(MA):丙烯酸苄酯(BA):(甲基)丙烯酸2-羥基乙酉旨(2-HEMA):(甲基)丙烯酸甲酉旨(MMA)以30:20:10:40的重量比聚合)、15重量％的作為高沸點溶劑的萜品醇(a-萜品醇、p-萜品醇、y-祐品醇的混合物)、10重量％的作為低沸點溶劑的丙二醇單甲基醚丙酸酯(PGMEP)、63重量％的作為用於電極的金屬粉末的銀和2重量％的作為分散劑的包含氨基的有機分散劑在室溫混合併攪拌，最後，最後使用3輥研磨機製備所需的印刷用糊膏組合物。實施例23和比較例12除了以下表1所述的組成用於實施例1之外，進行與實施例1相同的步驟以製備印刷用糊膏組合物。表l中所用的單位是重量％。1實施例2實施例3比較例1比較例2丙烯酸酯聚合物樹脂10101515萜品醇108n3PGMEP810317銀70706363分散劑2222使用實施例13和比較例1或2中製得的印刷用糊膏組合物進行關於印刷性能、最小線寬和圖案方向性的凹版膠印評價，結果顯示在下圖1和表2中。通過利用光學顯微鏡觀察在SET方式中未轉移至基板的殘留在覆蓋物上的組合物的水平來評價印刷性能，其中O表示沒有印刷組合物殘留在覆蓋物上的情況，X表示在SET方式中印刷組合物過量殘留在覆蓋物10中且圖案不能轉移至基板的情況。對於最小線寬的評價，確定可通過凹版膠印成形的圖案的最小尺寸，尺寸越小則約好。對於圖案方向性，使用光學顯微鏡觀察印刷後形成在基板上的圖案的方向性程度，其中，圖案方向性良好的情況以O表示，正常情況以A表示，較差的情況以X表示。表2tableseeoriginaldocumentpage11由以上表2和圖1可知，與比較例1或2相比時，具有使用本發明的印刷用糊膏組合物通過凹版膠印法形成的圖案的實施例13顯示出優異的印刷性能、較窄的20,以下的最小線寬和優異的圖案方向性。此外，比較例2不能印刷，導致沒有圖案。工業實用性根據本發明的糊膏組合物適用於能夠直接形成精細圖案的凹版膠印方式，並且相比於現有的光刻法類方法具有優異的成本節約效果，同時，這些組合物能夠滿足組合物所需的多種性質(所述性質中的每一種都是印刷過程所需的)，從而可發揮適當的膠印性能。儘管通過優選的實施方式詳細地描述了本發明，不過對於本領域的技術人員顯而易見的是可以在本發明的精神和範圍內進行各種變化和改進，毫無疑問，這些變化和改進仍然落入所附權利要求的範圍內。權利要求1.一種印刷用糊膏組合物，所述組合物包含a)5重量％～30重量％的丙烯酸酯聚合物樹脂；b)5重量％～35重量％的沸點至少為200℃的高沸點溶劑；c)5重量％～35重量％的沸點低於200℃的低沸點溶劑；和d)50重量％～85重量％的金屬粉末。2.如權利要求l所述的印刷用糊膏組合物，其中，a)的所述丙烯酸酯聚合物樹脂是通過在溶劑的存在下聚合i)20重量％50重量％的不飽和的羧酸單體，ii)io重量％30重量％的芳香族單體，和iii)20重量％60重量％的選自由(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯及其混合物組成的組的單體而製備的。3.如權利要求2所述的印刷用糊膏組合物，其中，所述不飽和的羧酸選自由丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、乙酸乙烯酯、其酸酐形式及其混合物組成的組。4.如權利要求2所述的印刷用糊膏組合物，其中，所述芳香族單體選自由苯乙烯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸2-硝基苯酯、丙烯酸4-硝基苯酯、甲基丙烯酸2-硝基苯酯、甲基丙烯酸4-硝基苯酯、甲基丙烯酸2-硝基苄酯、甲基丙烯酸4-硝基苄酯、丙烯酸2-氯苯酯、丙烯酸4-氯苯酯、甲基丙烯酸2-氯苯酯、甲基丙烯酸4-氯苯酯、其混合物組成的組。5.如權利要求l所述的印刷用糊膏組合物，其中，所述丙烯酸聚合物樹脂具有的重均分子量為10，000100,000。6.如權利要求l所述的印刷用糊膏組合物，其中，b)的所述高沸點溶劑選自由Y-丁內酯、丁基卡必醇乙酸酯、卡必醇、甲氧基甲基醚丙酸酯、萜品醇及其混合物組成的組。7.如權利要求l所述的印刷用糊膏組合物，其中，所述c)的低沸點溶劑選自由丙二醇單甲基醚、二丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚丙酸酯、乙基醚丙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、甲基乙基酮、乳酸乙酯及其混合物組成的組。8.如權利要求l所述的印刷用糊膏組合物，其中，d)的所述金屬粉末選自由銀、銅、鎳、包含這些金屬的合金、其混合物組成的組。9.如權利要求l所述的印刷用糊膏組合物，所述組合物還包含選自由分散劑、黑色顏料和玻璃粉末組成的組的至少一種添加劑。10.—種形成等離子面板顯示電極的方法，所述方法包括通過使用如權利要求19中任一項所述的印刷用糊膏組合物的凹版膠印法形成圖案。11.一種形成用於屏蔽電磁波的篩網過濾器的電極的方法，所述方法包括通過使用如權利要求i9中任一項所述的印刷用糊膏組合物的卩.n版膠印法形成圖案。全文摘要本發明提供一種印刷用糊膏組合物，其特徵在於包含a)5重量％～30重量％的丙烯酸酯聚合物樹脂；b)5重量％～35重量％的沸點至少為200℃的高沸點溶劑；c)5重量％～35重量％的沸點低於200℃的低沸點溶劑；和d)50重量％～85重量％的金屬粉末。本發明的印刷用糊膏組合物尤其適用於凹版膠印，其基本上可以解決在使用現有的光刻法製造用於屏蔽電磁波的篩網過濾器的電極或用於等離子顯示面板的電極圖案時出現的材料的再處理問題，同時可滿足糊膏組合物所需的多種性質，所述性質中的每一種都是印刷過程所需的，從而可發揮適當的膠印性能。文檔編號H01B1/22GK101426867SQ200780014071公開日2009年5月6日申請日期2007年4月10日優先權日2006年4月18日發明者樸贊碩,田承勳,白娜英,金奉玘申請人:東進世美肯株式會社