TWI267531B - Catalyst precursor composition for electroless plating, and preparation method of transparent electromagnetic interference shielding material using the same - Google Patents

Catalyst precursor composition for electroless plating, and preparation method of transparent electromagnetic interference shielding material using the same Download PDF

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Description

1267531 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係錢於-_於無電鑛金(dee㈣ess咖㈣ 之觸媒先質(CatalySt P職騰)组成物，以及一種使用該觸 媒先質組成物之透明電磁干擾遮蔽材料(以下簡稱「歷」 5遮蔽材料)的製備方法。具體言之，簡媒先質組成物包含 有-種UV(紫外線)可固化樹脂，其對於基材具有極佳的黏 合性，因而在製備EMI舰材料時，不需其它額外的預處 理。疋以’本發明提供—種易於製備刪遮蔽材料的觸媒 先質組成物’和-種使賴觸媒先f組成物之EMI遮蔽材 10 料的製備方法。 【先前技術】 電漿顯示板(以下簡稱「PDP」）具有一個能對其正面玻 璃整個表面提供訊號及電力的電極，相較於其它顯示裝 15置，該電極在操作時產生較大量的電磁輻射。 疋以’PDP必須配備一片濾光片，以供遮蔽在操作 時=產生的有害電磁波。濾光片是由若干道在玻璃上層合 的薄膜組成，例如一道抗反射薄膜(以下簡稱「AR」薄膜）， 一道近紅外線遮蔽薄膜(以下簡稱rNIR」薄膜），一道氖光 2〇 (霓虹光)切截(Neon-cut)薄膜，一道EMI遮蔽薄膜等。 具有良好透明性的EMI遮蔽材料宜能使可見光穿透。 把導電材料，例如銅、銀和鎳以格狀圖案黏附在一透明基 材上，就可製備EMI遮蔽材料。將導電材料黏附在一基板 上的方法，可分成包括濺鍍法及真空沉積在内的乾式方 -6- 1267531 法，以及包括無電鍍金(化學鍍金)等在内的濕式方法。因為 乾式方法需要昂貴的製造設備，所以最被廣泛採用的是廉 價的濕式方法。 無電鍍金方法是讓鍍金溶液與一觸媒接觸而引發鍍金 5反應，因而金屬僅鍍在觸媒上。以一格狀圖案之型態將觸 媒印在透明基材上，接著進行無電鍍金製程即產生透明的 EMI遮蔽材料。 一般說來，因為用於無電鍍金的觸媒是在水中製備， 因此其不易黏附到平滑與疏水性的基材。是以，基材必須 K)經過姓刻等的預處理，以增加其表面粗糙度及親水性質。 ;、、i而這種預處理卻會使得基材表面缺乏均勻性與可視性。 曰本第2_·311527號早期公開糊申請公報曾揭示 -種透明導電薄朗製備方法，該方法係將—種包含有無 ，鍍金用之觸媒的樹脂組成物印刷在一基材上以形成一^ I5疋的圖樣’目後藉由無魏金方法而於該圖樣上形成一導 電金屬層。此方法之優點在於其可以很容易地提供各種圖 樣^金屬層；然而，此方法中的無電鑛金觸媒必須透過非 系複雜的程序方可獲得，且在無電鑛金製程發生之前，在 基材的表面必須形成-層可以承接該樹脂組成物之接受 20 層。 曰本第2GG1_177292號早期公開專射請公報示 一種透明導電薄臈的製備方法，該方法係將—種包 電鍍金用之觸媒的疏水性透明樹脂塗布在一基材上德、 進行無電錢金。於該樹脂層上塗布一種耐鍵化合物後進行 -7- 1267531 透:ί置if 布—種光阻化合物，使光 罩照射，再傾刻，即獲得透明金屬圖案。在大 2情況下’疏水性麵係㈣黏_疏水縣材，但這 二P*_為黏合性低，以致無法獲得高耐久性之透明 ^溥膜的問題。此外’使金屬圖案成型的過程也複雜， =諸如光罩之類昂貴的裝置，而且剌到不含水的鑛層 洛液，以致增加生產成本。
日本第繼·18遞號早期公開專利申請公報也揭示 一種透明刪遮蔽材料的製備方法，該方法係將一種含有 10無電鍍金觸媒的樹脂組成物以格狀圖案印在一基材上，接 著進行無電鑛金。在這案件中’透明圖案係以:種印刷方 法製成’因而不需諸如光單機之類的昂貴裝置，但在鑛金 前卻必須對基材從事預處理以形成_接受層或一錫固層， 以便易於將樹脂組成物黏附到該基材上。此
15分組成之溶液所塗布的錨固層，約需三天始能固化了以致 難以應用到實際場合。 【發明内容】 本發明的動機在於解決前述及其它問題。本發明之目 20的之一在於提供一種用於無電鍍金之觸媒先質組成物，其 包括一種對基材具有良好黏合性的紫外線(ϋν)可固化樹 月曰，以致不需要對基材從事額外的預處理，便可輕易製備 一種電磁干擾遮蔽材料者。 本發明的另一目的在於提供一種使用前述觸媒先質組 -8- 1267531 成物而製備一電磁干擾遮蔽材料的製備方法。 本發明的再-目的是提供-種依本發明;方法所製備 的％磁干擾遮蔽材料。 ，發明的又—目的是提供—種含有前述之電磁干擾遮 敝材料的電漿顯示板(PDP)濾光片。 本發明的另一目的是提供一種含有前述之pDp濾光片 的電漿顯示板(PDP)。 【圖式簡單說明】 茲舉實施例並配合圖式，將本發明詳予說明於後，其 中： 、- 第一圖係依據本發明一實施例所提供之PDp的配置圖 (11 ·機设，12 :操作電路基板，13 :面板總成，14 :電漿 顯示濾光片，15 :蓋板）；以及 第二圖係第一圖所示PDP之PDP濾光片的放大剖視圖 (140:透明基材，142:校色薄膜，144:電磁干擾遮蔽薄膜， 鲁 146 :近紅外線遮蔽薄膜，148 :防反射薄膜）。 【實施方式】 本發明係有關於一種觸媒先質組成物，其包含有(a) — 種反應性低聚物(reactive oligomer) ; (b) —種反應性單體 (reactive monomer) ; (c) —種光引發劑(photoinitiator) ; (d) 一種用於無電鑛金之觸媒先質；和(e) —種溶劑。 " 本發明亦有關於一種透明電磁干擾(EMI)遮蔽材料的 - 1267531 ’其包含有將—種觸媒先質組成物以-格狀圖樣 固化，接著_化表*柿無電照射使其 料得亦有關於—種透明電磁干擾遮蔽材料，且該材 枓係依據上述本發明之方法所製備者。 兹將本發明詳予說明於後。 本案發明人致力開發-種不需對基材加以預處理，便 對基材具有高度黏合性的觸媒先質組成物，藉此可提供一 種電磁干擾遮蔽材制㈣生產料，和降低其生產成本。 15 所如此做時，本案發明人發現一種用於無電鍍金之觸媒 先質組成物，其係藉由將一種作為觸媒先質、包含有VIIIB 私或I B族金屬的無機化合物或有機化合物，溶解於一溶劑 中，再將一種具有極佳黏合性的uv可固化樹脂印在基材 上。此外’因為添加這種對基材具有高度黏合性的uv可 固化樹脂，即不需對基材加以預處理，所以本案發明人亦 發展出以這觸媒先質組成物所製備的透明電磁干擾遮蔽材 料0 此種用於無電鍍金之觸媒先質組成物包含有(a) —種 反應性低聚物；（b) —種反應性單體；（c) 一種光引發劑； 2〇 (d) —種用於無電鍍金之觸媒先質；和(e) 一種溶劑。 該透明導電薄膜的製備方法，係將前述之觸媒先質組 成物以一格狀圖案之型態印在一基礎材料上，將其乾燥， 再用UV照射使其固化，接著進行無電鍍金而成。在這些 製程中，溶解於該組成物中的該觸媒先質，係經由UV照 1267531 射所引發的反應而被轉變成一種適於無電鍍金的觸媒。 该觸媒先質是以離子形式存在於該組成物中，因而亦 稱為「觸媒先質離子(Mn+)」。觸媒的範例包括鈷，铑，銥， 鎳，鈀，鉑，銅，銀和金。藉由利用uv照射觸媒先質組 5成物使該光引發劑轉變成一個基(radical)，而後還原該觸媒 先質離子成一種適於無電鍍金的金屬元素(M〇)。 此外，本發明的優點在於該觸媒先質組成物含有對基 礎材料具備良好黏合性的UV可固化樹脂，因而在無電鍍 金之前不需先將該基材預處理成具有一道接受層(receptive 10 layer) 〇 茲將該觸媒先質組成物的各組成成分詳予說明於後。 在本發明的觸媒先質組成物中，該(幻反應性低聚物決 定了這觸媒先質組成物的各種基本物理化學特性，例如反 應性、黏性、表面光澤、黏合性、以及對化學物與污染的 15 耐抗性。 在本發明的觸媒先質組成物中，該反應性低聚物宜採 用一種具有丙烯酸酯（acrylate)或甲基丙烯酸酯 (methacrylate)作為官能基的材料。例如，適宜的反應性低 聚物包括丙晞酸胺基甲酸乙酯，二丙烯酸胺基甲酸乙酯， 2〇三丙烯酸胺基甲酸乙酯，甲基丙烯酸胺基甲酸乙酯，環氧 丙烯酸酯，環氧二丙烯酸酯，聚酯丙烯酸酯，丙烯酸丙烯 酸酯，或其混合物，但並不以其等為限。 该反應性低聚物的分子量範圍宜為5〇〇到5〇〇〇。該反 應性低聚物的數量可視印刷方法而定。相對於該觸媒先質 -11- 1267531 組成物的總重量，該反應性低聚物的含量為5到50 wt% (重 篁百分比），但以20至45 wt%為宜。 本發明之觸媒先質組成物中所含之該(b)反應性單體， 可供減低該反應性低聚物的黏性，以便易於加工。此外， 反應性單體藉由參與一交聯反應而成為該固化材料的一部 份0 反應性單體係採用一種具有丙稀酸酯或曱基丙稀酸酯 作為g能基的材料，例如，異冰片丙烯酸醋，丙烯酸辛酯， 丙烯酸癸酯，1,6-己二醇二丙烯酸酯，二丙二醇二丙稀酸 1〇 S曰，二丙^一醇^一丙稀酸s旨，二乙二醇二丙稀酸醋，四乙二 醇二丙烯酸酯，乙氧基新戊二醇二丙烯酸酯，丙氧基新戊 一醇一丙:酸酯，2-苯氧基乙基丙烯酸g旨，丙氧基甘油基三 丙席3文S日’乙氧基二甲醇基丙统三丙稀酸醋，季戊四醇三 丙稀酸酯，及其混合物。 15 該反應性單體的分子量範圍宜為100到600。反應性單 體的數量可視印刷方法而定。相對於該觸媒先質組成物的 總重量，該反應性低聚物的含量為1〇到55 wt%，但以25 到45 wt%較宜。
在本發明中，具有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯作為官能 2〇基的該反應性低聚物及該反應性單體可供用於加速觸媒先 質離子(Mn+)變成觸媒先質元素(μ0)的還原反應（r· L
Jackson, J· Electrochem· Soc· 1990, 137(1)，95·; Y· Nakao, J. 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Murakami Color Research Laboratory 製造的 HR-100 透射反 射計予以量測。至於無電鍍金屬層對基材的黏合性，則是 依照JIS D0202標準從事Nichiban膠帶測試予以量測。 無電鍍金溶液 5 鎳無電鐘金溶液係在範例中製備，而銅無電鑛金溶液 則是購自Cuposit 250™ (Shipley)。該等無電鍍金溶液具有 下列組成及條件。 鎳無電鍛金溶液： 16.5 至 18·5 g/L 的 NiS〇4 (硫酸鎳）；29 至 31 g/L 的 ⑴ NaC6H507 ; 8.9 至 9.1 g/L 的 NaC2H302 ; 87 至 89 g/L 的 NaH2P〇2 ; 3.7至3·9 g/L的KOH (氫氧化鉀）。溫度：47至 53°C 〇 銅無電鑛金溶液(Cuposit 250TM) 4·5 至 5·5 g/L 的 CuS〇4 (硫酸銅）;7 至 8 g/L 的 NaOH (氫 15 氧化納）；2 至 3.5 g/L 的 HCHO ; 30 至 36 g/L 的 EDTA。溫 度：43-49 °C。 依據該等範例，係將本發明的觸媒先質組成物印在一 基材上而產生一圖案，再予乾燥，用UV照射，和對其進 仃無電鍍金，因而本發明提供一種僅在基材的圖案上鍍上 20諸如鎳和銅之類金屬的圖案，無需讓基材接受其它的預處 理，以致能輕易製備該電磁干擾遮蔽材料。此外，這種電 磁干擾材料具有良好的表面電阻及透光度。 -21- 1267531 【圖式簡單說明】 第一圖係依據本發明一實施例所提供之PDP的配置 圖；以及 第二圖係第一圖所示PDP之PDP濾光片的放大剖視 5圖0 【主要元件符號說明】 11 :機殼 13 :面板總成 ίο 15 :蓋板 140 :透明基材 144 :電磁干擾遮蔽薄膜 148 :防反射薄膜 12 :操作電路基板 _ 14 :電漿顯示濾光片 142 :校色薄膜 146 :近紅外線遮蔽薄膜 15 -22-

Claims (1)

1267531 丙氧基新戊二醇二丙烯酸酯，2-苯氧基乙基丙烯酸酯，丙氧 基甘油基三丙烯酸醋’乙氧基三甲醇基丙烷三丙烯酸賴= 季戊四醇三丙烯酸酯，及其混合物所構成之族群中所^ 者。 、 5 4·如申請專利範圍第1項所述之用於無電鍍金的觸媒 先質組成物，其中該(d)用於無電鑛金之觸媒先質，是種勺' 括羰基或烯烴基，以及Pd2+的有機化合物的鹽類。 匕 5.如申請專利範圍第4項所述之用於無電鍍金的觸媒 先質組成物，其中該有機化合物的鹽類是從醋酸鈀，三氟 比醋酸鈀，草酸鈀，乙醯丙酮酸鈀，及其混合物所構成 群中所選用者。 ' 6. 如申請專利範圍第丨項所述之用於無電鑛金的觸媒 先質組成物，其中該(e)溶劑是從三氯甲烷，乙腈，甲基乙 基酮，醋酸乙S旨’及其混合物所構成之族群中所選用 7. —種透明電磁干擾遮蔽材料的製備方法，包 列步驟·· 负下
將一種包含有Θ) 一種反應性低聚物、（b)—種反應性單 體（C)種光引發劑、（d)一種用於無電鑛金之觸媒先質以 及⑻一種溶劑之觸媒先質組成物，以-格狀圖樣之型態印 照射紫外(UV)線使其固化 ;以及 在基材的固化表面上進行無電鍍金。 範圍 第7 8· 一種透明電磁干擾遮蔽㈣，其細申請專利 項所述之製備方法製備者。 -24- 1267531 9.如申請專利範圍第8項所述之透明電磁干擾遮蔽材 料，其包括由下往上層合的一基材，一紫外線可固化層， 以及一無電鍍金層。
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