JP2000215731A - 感光性の銀導電体テ―プおよびその組成物 - Google Patents

感光性の銀導電体テ―プおよびその組成物

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 改良された現像寛容度と優れた解像度とを有
する感光性銀導電体テープ用組成物の提供。 【解決手段】 感光性銀導電体テープの組成物であっ
て、銀固体と325〜700℃のTgを有する無機結合剤とを含
む微細に分割された無機粒子の混合物を含み、その混合
物は、非酸性コモノマーと全ポリマー重量の少なくとも1
5質量%の酸性コモノマーとから選択される共重合体、
インターポリマー、またはそれらの混合物であって、50
〜150℃のTgと、50,000より大きく300,000以下の重量平
均分子量を有する有機ポリマー結合剤と、光開始系と、
光硬化可能モノマーとの溶液を含む有機媒体中に分散さ
れ、かつその組成物は、700℃以下の温度における酸化
性または実質的に非酸化性の雰囲気下で焼成可能である
ことを条件とする組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、メタクリル酸ブチ
ルを含有するポリマー結合剤の選択により、改良された
現像寛容度を示す感光性銀導電体テープに関する。
【0002】
【従来の技術】より小さくかつより安価な電子装置を作
成することおよび性能のためにより高精細度を提供する
ことが産業界の趨勢であるので、導電体層の大きさおよ
び費用を低減することが必要となってきた。しかし、ス
クリーン印刷される厚膜ペーストを用いて100マイク
ロメートル未満の線幅を有する導電体パターンを作製す
ることは困難になってきている。さらに、スクリーンの
リソグラフィー法の精度が不足してきて、エラーが発生
しがちになり、それはパターンの密度を増大させること
を困難にする。
【0003】感光性材料は、スクリーン印刷によって基
板に対して一般的に付着される厚膜フィルム材料の1つ
の代表であり、その有機結合剤は、引き続いて行われる
焼成工程を用いて、消散させられる。しかし、スクリー
ン印刷によって一様な厚さの厚膜ペーストを付着するこ
とは困難であり、および、特に大面積にわたる消散は、
多くの場合に不均質である。さらに、スクリーン印刷
は、高価である労働集約的プロセスである。したがっ
て、厚膜ペースト用のテープの代替が、産業界の興味を
引いている。熱ロール積層による基板に対するテープの
付着は、コスト的に非常に有効である。なぜならそれは
高いスループットを与え、および高くかつ信頼性の高い
回路収率をもたらすからである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】露光部分が希薄な水性
塩基溶液中で現像されおよび洗浄される間に許容可能な
潜像を形成することに必要である時間の範囲である現像
寛容度は、回路の構築においてテープを用いることにお
ける重要な性能特性である。テープが、焼成された線の
幅および厚さにおいてほとんど変化のない許容可能な解
像度を与える現像時間の範囲を提供する特性を有するこ
とは、製造業者にとって有益である。産業界は、改良さ
れた現像寛容度を有するテープを欠いてきた。したがっ
て、改良された現像寛容度を有する感光性銀テープに関
する要求が存在する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、感光性銀導電
体テープの組成物であって、 1)(a)微細に分割された銀固体と、 (b)325〜700℃のガラス転移温度(Tg)を有
する無機結合剤の微細に分割された粒子とを含む微細に
分割された無機粒子の混合物を含み、前記無機粒子の混
合物は、 2)(c)(1)メタクリル酸ブチル、あるいは、メタ
クリル酸ブチルと、アクリル酸C1-10アルキル、メタク
リル酸C1-10アルキル、スチレン、置換されたスチレン
またはそれらの組み合わせとの混合物を含む非酸性コモ
ノマーと、 (2)全ポリマー重量の少なくとも15質量%であるエ
チレン性不飽和カルボン酸を含有する部分を含む酸性コ
モノマーとから選択される共重合体、インターポリマ
ー、またはそれらの混合物であり、および50〜150
℃のTgと、50,000より大きく300,000以
下である範囲内の重量平均分子量を有する有機ポリマー
結合剤と; (d)光開始系と; (e)光硬化可能なモノマーとの溶液を含む有機媒体中
に分散され、および前記組成物は、700℃以下の温度
において、酸化性または実質的に非酸化性の雰囲気にお
いて焼成可能であることを条件とする組成物に関する。
【0006】本発明は、同様に、単一の基板内に配列さ
れたプラズマディスプレーパネル装置用の電極配列を形
成する方法にも関し、その方法は、(a)前記の感光性
銀組成物からテープを形成する工程と、(b)基板に対
して前記のテープを付着して、感光性複合材を形成する
工程と、(c)前記感光性複合材を、化学線に対して画
像様に暴露して、指定されたパターンを規定する工程
と、(d)水溶液中で前記感光性複合材を現像して、化
学線に対して暴露されなかった前記テープの区域を除去
する工程と、(e)現像された複合材を焼成する工程と
を含む。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明は、メタクリル酸ブチルを
含有するポリマー結合剤の選択により、改良された現像
寛容度を示す感光性の銀導電体テープである。その感光
性銀導電体テープの成分、形成、および処理を、以下に
述べる。
【0008】A.導電性成分 球状粒子およびフレーク(棒、円錐、板)を含む粉末形
態である事実上いかなる形状の銀粒子も、本発明を実施
する際に用いることができる。その粒子は、0.2μm
から20μmの範囲内にあることが好ましい。本発明の
分散物は、0.2μm未満の粒度を有する固体の有意な
量を含有してはならないことが見いだされている。この
小さい大きさの粒子が存在するときには、それらのフィ
ルムまたは層を焼成して、有機媒体を消散し、および無
機結合剤と銀固体との焼結を達成するときに、有機媒体
の完全な焼損を適切に得ることが困難である。乾燥した
感光性テープを作製するのにその分散物を用いる際に、
最大粒度は、そのテープの所望される厚さを越えてはな
らない。銀固体の少なくとも80質量%は、0.5〜1
0μmの範囲内に収まることが好ましい。
【0009】加えて、銀粒子の表面積/重量の比は20
2/gを越えないことが好ましい。20m2/gを越え
る表面積/重量の比を有する銀粒子を用いたときには、
付随する無機結合剤の焼結特性が、有害な影響を受け
る。適切な焼損を得ることが困難であり、そしてブリス
ターが生じるおそれがある。
【0010】銀導電体組成物に対して、金、パラジウ
ム、白金および銅、またはそれらの混合物のような少量
の別の金属を添加して、その導電体の特性を改良しても
よいことが知られている。一般的に、その金属粒子は、
球状の形状であり、好ましくは直径約0.1〜10μm
である。存在するときには、別の金属の粉末は、テープ
組成物全体の約0.05から5.0質量%まで、および
好ましくは約0.1〜約2.0質量%を構成する。
【0011】多くの場合、酸化銅が添加されて、粘着力
を改良する。その酸化銅は、好ましくは約0.5〜5μ
mまでの大きさの範囲内で変動する、微細に分割された
粒子の形態で存在しなければならない。Cu2Oとして
存在するときには、酸化銅は、組成物全体の約0.1か
ら約3質量%まで、および好ましくは約0.1〜1.0
質量%までを構成する。Cu2Oの一部または全てを、
モル当量のCuOで置換してもよい。
【0012】B.無機結合剤 ガラスまたはフリットとも呼ぶことができる本発明にお
いて用いられる無機結合剤は、導電性成分の粒子が焼結
することを補助し、および導電性成分の融点よりも低い
軟化点を有することを条件とする当該技術において知ら
れているいかなる組成であってもよい。無機結合剤の軟
化点は、焼結温度に対して相当の影響を有する。本発明
の導電性組成物が下にある層の上で充分に焼結されるた
めには、ガラス転移温度(Tg)は、約325〜700
℃であり、好ましくは約350〜650℃であり、およ
びより好ましくは375〜600℃である。
【0013】有意の溶融が325℃より低い温度で起こ
る場合には、有機材料が封入されやすくなり、そしてそ
の有機材料が分解するのにつれて、組成物中にブリスタ
ーが形成される傾向になるであろう。一方、700℃よ
り高いTgは、劣悪な粘着力を有する組成物を生じる傾
向になるであろう。
【0014】最も好ましく用いられるガラスフリット
は、ホウケイ酸鉛フリット、ビスマス、カドミウム、バ
リウム、カルシウムまたは他のアルカリ土類金属のホウ
ケイ酸塩フリットのような、ホウケイ酸塩フリットであ
る。そのようなガラスフリットの調製は、当該技術にお
いてよく知られており、および、たとえば、それら成分
の酸化物の形態にあるガラスの複数の成分を一緒に溶融
する工程と、そのような溶融組成物を水中に注いで、フ
リットを形成する工程とから構成される。もちろん、バ
ッチ成分は、フリット製造の通常の条件下で所望される
酸化物を与える、いかなる化合物であってもよい。たと
えば、三酸化二ホウ素は、ホウ酸から得られ、二酸化ケ
イ素はヒウチ石(flint)から製造され、酸化バリウム
は、炭酸バリウムから製造されるなどである。
【0015】フリットは、細かいメッシュのふるいを通
過させられて、大きな粒子を除去される。なぜなら、固
体組成物は、凝集物のないものでなければならないから
である。無機結合剤は、10m2/g以下の好ましい表
面対重量比を有する。好ましくは、粒子の少なくとも9
0質量%が、0.4〜10μmの好ましい粒度を有す
る。
【0016】無機結合剤は、好ましくは、導電性粒子の
重量の0.01〜25質量%である。無機結合剤のより
高いレベルにおいて、基板に対する接着能力が減少す
る。
【0017】有機媒体は、以下に示すような型の本発明
の有機成分を含む。
【0018】C.有機ポリマー結合剤 有機ポリマー結合剤は、本発明のテープ組成物において
重要である。それらは、水性現像の可能性を考慮しなけ
ればならず、および高い解像力を与えなければならな
い。以下の結合剤を選択することにより、これらの必要
条件を満たすことが見いだした。すなわちこれらの結合
剤は、(1)メタクリル酸ブチル、あるいは、メタクリ
ル酸ブチルと、アクリル酸C1-10アルキル、メタクリル
酸C1-10アルキル、スチレン、置換されたスチレンまた
はそれらの組み合わせとの混合物を含む非酸性コモノマ
ーと、(2)全ポリマー重量の少なくとも15質量%で
あるエチレン性不飽和カルボン酸を含有する部分を含む
酸性コモノマーとから製造され、および50〜150℃
のTgと、50,000より大きく300,000以下
である範囲内の重量平均分子量を有する共重合体、イン
ターポリマー、またはそれらの混合物である。メタクリ
ル酸ブチルは、そのポリマー中に5〜50質量%の範囲
内で存在しなければならない。
【0019】組成物中の酸性コモノマー成分の存在は、
本発明の技術において重要である。酸性官能基は、0.
4〜2.0%炭酸ナトリウム水溶液のような水性の塩基
中で現像される能力を発生させる。酸性コモノマーが1
5%未満の濃度で存在するときには、組成物は、水性塩
基により完全には洗浄除去されない。酸性コモノマーが
30%を超える濃度で存在するときには、組成物は現像
条件下で安定性が低下し、そして画像部分において部分
的な現像が起きる。適切な酸性コモノマーは、アクリル
酸、メタクリル酸またはクロトン酸のようなエチレン性
不飽和カルボン酸類、およびフマル酸、イタコン酸、シ
トラコン酸、ビニルコハク酸、およびマレイン酸に加え
て、それらのヘミエステル類のようなエチレン性不飽和
ジカルボン酸類、およびいくつかの場合にはそれらの無
水物およびそれらの混合物を含む。アクリル性ポリマー
類よりもメタクリル性ポリマー類が好ましい。なぜな
ら、それらは、低酸素環境においてより完全に燃焼する
からである。
【0020】非酸性コモノマーが、前述したアルキルア
クリレート類またはアルキルメタクリレート類であると
きには、これらの非酸性コモノマーは、ポリマー結合剤
の少なくとも50質量%、好ましくは70〜75質量%
を構成することが好ましい。非酸性コモノマーがスチレ
ンまたは置換されたスチレン類の時には、これらの非酸
性コモノマーがポリマー結合剤の50質量%を構成し、
および残りの50質量%は、無水マレイン酸のヘミエス
テルのような酸無水物のハーフエステルであることが好
ましい。好ましい置換されたスチレンは、α−メチルス
チレンである。
【0021】好ましくはないが、ポリマー結合剤の非酸
性部分は、ポリマーのアルキルアクリレート類、アルキ
ルメタクリレート類、スチレンまたは置換されたスチレ
ン類部分の代替物として、約50質量%までの他の非酸
性コモノマーを含有することができる。その例は、アク
リロニトリル、酢酸ビニル、アクリルアミドを含む。し
かし、これらを完全に燃焼除去することはより困難であ
るので、全ポリマー結合剤中の約25質量%未満のその
ようなコモノマーを用いることが好ましい。結合剤とし
て単一のコポリマー、または複数のコポリマーの組み合
わせの使用は、これらのそれぞれが前述の種々の基準を
満たしている限りにおいて認められる。前記のコポリマ
ーに加えて、少量の他のポリマー結合剤を添加すること
も可能である。これらの例としては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリブチレン、ポリイソブチレン、およ
びエチレン−プロピレン共重合体のようなポリオレフィ
ン類に加えて、ポリエチレンオキシドのような低級アル
キレンオキシドであるポリエーテル類も挙げることがで
きる。
【0022】本発明に関して重要な性能特性は、現像寛
容度、すなわちある範囲の現像時間を用いてテープ組成
物の所望される区域を適切に現像するすなわち洗浄除去
する能力であり、それは選択されるポリマーの特性に影
響される。メタクリル酸ブチル、あるいはメタクリル酸
ブチルとC1-10アルキルアクリレート類、C1-10アルキ
ルメタクリレート類、スチレン、置換されたスチレン
類、またはそれらの組み合わせとの混合物の使用は、ポ
リマー中の非酸性コモノマー成分の疎水性を増大させ、
それは同様に現像寛容度を増大させる。これは、シクロ
ヘキシル基またはベンジル基のような基を含むことによ
っても達成される。加えて、ポリマーのより低い酸価、
すなわち酸性成分の比率を減少することもまた、現像寛
容度を増大することができる。たとえば、好ましい酸価
の範囲は、100〜165であり、およびより好ましく
は110〜150である。
【0023】本明細書に記載されるポリマー類は、一般
的に用いられる溶液重合技術により、アクリレートの重
合の当業者により製造することができる。
【0024】典型的には、そのような酸性アクリレート
ポリマー類は、α−またはβ−エチレン性不飽和酸(酸
性コモノマー)を、比較的低沸点(75〜150℃)の
溶媒中で1つまたは複数の共重合可能なビニルモノマー
(非酸性コモノマー)と混合して10〜60%のモノマ
ー混合物溶液を得て、次に、重合触媒を添加することお
よび常圧下でその混合物をその溶媒の還流温度まで加熱
することによってそれらのモノマーを重合させることに
より、製造される。重合反応が本質的に完了した後に、
製造された酸性ポリマー溶液を室温まで冷却し、サンプ
ルを収集し、そしてポリマーの粘度、分子量、酸価を測
定する。
【0025】さらに、酸を含有するポリマー結合剤の分
子量を、50,000より大きく300,000以下
に、および好ましくは55,000〜300,000
に、およびより好ましくは55,000〜150,00
0に、およびさらにより好ましくは60,000〜15
0,000に保持する必要がある。
【0026】前記組成物が被覆されて乾燥してフィルム
を形成するときに、ポリマー結合剤のTg(ガラス転移
温度)が50〜150℃、およびより好ましくは50〜
100℃であることが好ましい。
【0027】D.光開始剤 適当な光開始剤は、熱的に不活性であるが、185℃以
下において化学線にさらされたときにフリーラジカルを
発生させるものである。これらは、共役した炭素環系内
に2つの分子内環を有する化合物である置換されたまた
は無置換の多核キノン類を含み、および、たとえば、
9,10−アントラキノン、2−メチルアントラキノ
ン、2−エチルアントラキノン、2−tert−ブチルアン
トラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,4−ナ
フトキノン、9,10−フェナントレンキノン、ベンズ
(a)アントラセン−7,12−ジオン、2,3−ナフ
タセン−5,12−ジオン、2−メチル−1,4−ナフ
トキノン、1,4−ジメチルアントラキノン、2,3−
ジメチルアントラキノン、2−フェニルアントラキノ
ン、2,3−ジフェニルアントラキノン、レテンキノ
ン、7,8,9,10−テトラヒドロナフタセン−5,
12−ジオン、および1,2,3,4−テトラヒドロベ
ンズ(a)アントラセン−7,12−ジオンを含む。有
用である他の光開始剤は、米国特許第2,760,86
3号に記載されている。しかし、いくつかは85℃のよ
うな低温においてさえ熱的に活性であり、および隣接す
る(ビシナルの)ケトアルドニルアルコール類(たとえ
ば、ベンゾインまたはピバロイン);アシロインエーテ
ル類(たとえば、ベンゾインのメチルエーテルおよびエ
チルエーテル);α−メチルベンゾイン、α−アリルベ
ンゾイン、α−フェニルベンゾイン、チオキサントンお
よびチオキサントン誘導体を含む炭化水素で置換された
芳香族アシロイン類および水素供与体を含む。
【0028】米国特許第2,850,445号、米国特
許第2,875,047号、米国特許第3,097,0
96号、米国特許第3,074,974号、米国特許第
3,097,097号および米国特許第3,145,1
04号に示されている光還元性色素および還元剤も、米
国特許第3,427,161号、米国特許第3,47
9,185号、および米国特許第3,549,367号
に記載されているような、フェナジン、オキサジンおよ
びキノン種のミヒラーズケトン、エチルミヒラーズケト
ン、ベンゾフェノン、ロイコ色素およびそれらの混合物
を含む水素供与体を伴う2,4,5−トリフェニルイミ
ダゾール二量体も、開始剤として用いることができる。
同様に、米国特許第4,162,162号に示されるよ
うな増感剤も、光開始剤および光重合禁止剤とともに用
いられる。光開始剤または光開始剤系は、乾燥状態の光
重合可能な層の全重量を基準として0.05から10質
量%の量で存在する。
【0029】E.光硬化可能なモノマー類 本発明の光硬化可能なモノマー類成分は、少なくとも1
つの重合可能なエチレン基を有する少なくとも1つの付
加重合可能なエチレン性不飽和化合物から構成される。
【0030】そのような化合物は、フリーラジカルによ
り開始されることおよび鎖成長付加重合を行うことによ
り、ポリマーを形成することができる。そのモノマー化
合物は、気体状ではない、すなわち、100℃より高い
沸点を有し、および有機ポリマー結合剤に対して可塑化
効果を有する。
【0031】単独でまたは他のモノマーとの組み合わせ
として用いることができる好ましいモノマー類は、t−
ブチルアクリレートおよびメタクリルレート、1,5−
ペンタンジオールのジアクリレートおよびジメタクリレ
ート、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレートおよ
びメタクリレート、エチレングリコールのジアクリレー
トおよびジメタクリレート、1,4−ブタンジオールの
ジアクリレートおよびジメタクリレート、ジエチレング
リコールのジアクリレートおよびジメタクリレート、ヘ
キサメチレングリコールジアクリレートおよびジメタク
リレート、1,3−プロパンジオールのジアクリレート
およびジメタクリレート、デカメチレングリコールのジ
アクリレートおよびジメタクリレート、1,4−シクロ
ヘキサンジオールのジアクリレートおよびジメタクリレ
ート、2,2−ジメチロールプロパンのジアクリレート
およびジメタクリレート、グリセロールのジアクリレー
トおよびジメタクリレート、トリプロピレングリコール
のジアクリレートおよびジメタクリレート、グリセロー
ルのトリアクリレートおよびトリメタクリレート、トリ
メチロールプロパンのトリアクリレートおよびトリメタ
クリレート、米国特許第3,380,381号に示され
るような化合物類、2,2−ジ(p−ヒドロキシフェニ
ル)プロパンのジアクリレート、ペンタエリスリトール
のテトラアクリレートおよびテトラメタクリレート、
2,2−ジ(p−ヒドロキシフェニル)プロパンのジメ
タクリレート、トリエチレングリコールのジアクリレー
ト、ポリオキシエチル−1,2−(p−ヒドロキシエチ
ル)プロパンのジメタクリレート、ビスフェノールAの
ジ(3−メタクリルオキシ−2−ヒドロキシプロピル)
エーテル、ビスフェノールAのジ(3−アクリルオキシ
−2−ヒドロキシプロピル)エーテル、ビスフェノール
Aのジ(2−メタクリルオキシエチル)エーテル、ビス
フェノールAのジ(2−アクリルオキシエチル)エーテ
ル、1,4−ブタンジオールのジ(3−メタクリルオキ
シ−2−ヒドロキシプロピル)エーテル、トリエチレン
グリコールのジメタクリレート、ポリオキシプロピルト
リメチロールプロパンのトリアクリレート、ブチレング
リコールのジアクリレートおよびジメタクリレート、
1,2,4−ブタントリオールのトリアクリレートおよ
びトリメタクリレート、2,2,4−トリメチル−1,
3−ペンタンジオールのジアクリレートおよびジメタク
リレート、1−フェニルエチレン−1,2−ジメタクリ
レート、フマル酸ジアリル、スチレン、1,4−ベンゼ
ンジオールのジメタクリレート、1,4−ジイソプロペ
ニルベンゼンおよび1,3,5−トリイソプロペニルベ
ンゼンを含む。
【0032】たとえば、アルキレングリコール、または
1〜10個のエーテル結合または2〜15炭素のアルキ
レングリコールを有するポリアルキレングリコールから
製造されるアルキレンまたはポリアルキレングリコール
ジアクリレートのような、少なくとも300の分子量を
有するエチレン性不飽和化合物、および米国特許第2,
927,022号に示されるようなもの(たとえばいく
つかの付加重合可能なエチレン結合を有するもの、特に
それらが末端結合として存在するとき)もまた有用であ
る。
【0033】他の有用なモノマー類は、米国特許第5,
032,490号に開示されている。
【0034】好ましいモノマーは、ポリオキシエチレン
化されたトリメチロールプロパントリアクリレートおよ
びトリメタクリレート、エチル化されたペンタエリスリ
トールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリ
アクリレートおよびトリメタクリレート、ジペンタエリ
スリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、および
1,10−デカンジオールジメタクリレートである。
【0035】他の好ましいモノマーは、モノヒドロキシ
ポリカプロラクトンモノアクリレート、ポリエチレング
リコールジアクリレート(分子量約200)、およびポ
リエチレングリコール400ジメタクリレート(分子量
約400)である。不飽和モノマー成分は、乾燥状態の
光重合可能層の全重量を基準として、1〜20質量%の
量において存在する。
【0036】F.有機溶媒 有機媒質の1つの目的は、基板に対して容易に塗布でき
るような分散液の形態において、組成物の微細に分割さ
れた固体の分散液のビヒクルとして役に立つことであ
る。したがって、有機媒質は、第1に、それらの固体が
適切な安定性を有して分散可能なものでなければならな
い。第2に、有機媒質のレオロジー的特性は、その分散
液に対して良好な塗布特性を与えるようなものでなけれ
ばならない。
【0037】有機媒質の溶媒成分(複数の溶媒の混合物
であってもよい)は、それらの中のポリマーおよび他の
有機成分の完全な溶液が得られるように選択される。溶
媒は組成物の他の構成成分に対して不活性(非反応性)
でなければならない。溶媒(単数または複数)は、充分
に高い揮発性を有して、大気圧における比較的低レベル
の熱の印加により、その溶媒が分散液から蒸発するのを
可能にしなければならない。加えて、溶媒は、有機媒質
中のいずれの他の添加物の沸点および分解温度より低い
温度で良好に蒸発しなければならない。したがって、1
50℃より低い大気圧での沸点を有する溶媒が、最もし
ばしば用いられる。そのような溶媒は、ベンゼン、アセ
トン、キシレン、メタノール、エタノール、メチルエチ
ルケトン、1,1,1−トリクロロエタン、テトラクロ
ロエチレン、酢酸アミル、2,2,4−トリメチル−
1,3−ペンタンジオールのモノイソ酪酸エステル、ト
ルエン、塩化メチレン、およびエチレングリコールモノ
−n−プロピルエーテルのようなエチレングリコールの
モノアルキルおよびジアルキルエーテル類、および酢酸
エチルを含む。流延フィルムに関しては、酢酸エチルが
特に好ましい。
【0038】G.付加的成分 分散剤、安定剤、可塑剤、離型剤、分散剤、剥離剤、消
泡剤、湿潤剤を含む、当該技術において知られている付
加的成分が、組成物中に存在してもよい。適当な材料の
一般的な開示は、米国特許第5,032,490号に示
されている。
【0039】時として、本発明の銀導電体組成物に対し
て安定剤を添加することが所望される。安定剤が無いと
きに、フリットがポリマー結合剤中の酸官能基と反応し
て、配合物の架橋、および組成物の粘度の増大、および
扱いにくい硬質の塊の潜在的形成をもたらす。焼成の前
または後に感光性導電体組成物の他の特性に有害な影響
を及ぼすことなしに、前記の架橋を防止するいかなる化
合物も用いることができる。これは、フリットとの錯体
化(complexation)により、酸官能基との塩形成により、
または他の反応により達成されてもよい。好ましい安定
剤は、カルボキシベンゾトリアゾールおよびマロン酸を
含む。
【0040】H.テープ形成 テープは通常スリップ(光重合可能な組成物)から流延
されるので、その処方は一般的に全組成物を基準とす
る:無機相45〜75質量%、不揮発性有機相8〜22
質量%、および揮発性溶媒10〜40質量%。スリップ
の前記の値はガイドラインであり、実際の配合において
遭遇する傾向にある無機固体、有機固体および溶媒のよ
り適当な範囲を含むものである。スリップは、産業界に
おいて一般的に知られている慣用のテープ流延技術によ
り、テープへと流延される。より詳細には、光重合可能
な組成物を支持体フィルム上に塗被し、そして加熱によ
り溶媒を揮発させて、約0.0001インチ(0.00
25cm)から約0.01インチ(0.025cm)ま
たはそれ以上の乾燥被膜厚さを得る。温度変化に対して
高度な寸法安定性を有する適当な剥離可能な支持体は、
高分子量ポリマー(たとえば、ポリアミド類、ポリオレ
フィン類、ポリエステル類、ビニルポリマー類、および
セルロースエステル類)で構成される広範な種類のフィ
ルムから選択されてもよく、および0.0005インチ
(0.0013cm)から0.008インチ(0.02
cm)またはそれ以上の厚さを有してもよい。もし露光
が剥離可能な支持体を除去する前に行われるならば、も
ちろん、その支持体は、入射する化学線のかなりの部分
を透過させなければならない。もし剥離可能な支持体が
露光の前に除去されるならば、そのような制限は適用さ
れない。特に適当な支持体は、約0.001インチ
(0.025cm)の厚さを有する透明なMylarフィル
ムである。
【0041】要素が、除去可能な保護カバーシートを含
まず、およびロール形態において保管されるべき時に
は、好ましくは、剥離可能な支持体の背面側に、ワック
スまたはシリコーンのような材料の薄い剥離層を付着し
て、その支持体が光重合可能な材料に対して粘着するこ
とを防止する。あるいはまた、被覆される支持体表面の
火炎処理または放電処理により、被覆される光重合可能
な層に対する粘着力を選択的に増大させてもよい。
【0042】用いられる時には、適当な除去可能な保護
カバーシートは、前述の高分子量ポリマーフィルムと同
一の群から選択してもよく、および同一の広い範囲の厚
さを有してもよい。厚さ0.001インチ(0.025
cm)のMylarのカバーシートが特に適当である。前述
の支持体およびカバーシートは、使用前の保管中の光重
合可能な層に対する良好な保護を提供する。
【0043】I.処理 感光性銀導電体テープは、熱ロール積層法を用いて、基
板に対して慣用的に付着される。その後に、銀導電体テ
ープは、化学線に対して画像様に暴露されて、暴露され
た区域を規定される。現像は、その層の未暴露区域の除
去により達成される。水性現像において、0.4〜2.
0質量%の炭酸ナトリウムを含有する完全に水性の溶液
のような液体を用いることにより、テープは、放射線に
対して暴露されなかった部分において除去されるが、暴
露された部分は実質的に影響されない。本発明の開示に
おいては、実際の使用において、現像は0.8質量%炭
酸ナトリウム溶液を用いる必要はなく、たとえば他のア
ルカリの水溶液を用いてもよいことは理解される。しか
し、本発明のテープは、そのような炭酸塩溶液中での現
像の能力を有する。一般的な現像は、5〜120秒以内
で実施される。
【0044】慣用のものであってもよい他の工程を、焼
成工程を行う前に行うことができる。焼成を行って、無
機結合剤および銀固体を焼結させる。焼成は、700℃
以下の温度において、酸化的雰囲気または実質的に酸化
的でない雰囲気において実施される。好ましい酸化的雰
囲気は、空気である。「実質的に酸化的でない雰囲気」
とは、有機物の酸化をもたらすのに充分な酸素を含有す
る雰囲気を意味する。実際には、10〜500ppmの
2を有する窒素雰囲気が、本発明の導電体組成物を焼
成するのに用いることができることが見いだされてい
る。
【0045】実施例を提供することにより、本発明をさ
らなる詳細にわたって記載する。しかし、これらの実施
例は、いかなる意味においても本発明の範囲を制限され
るものではない。
【0046】
【実施例】実施例1の組成物は、スリップを製造するこ
とおよびテープ流延することにより調製されて、乾燥し
たフィルムを製造した。有機材料の混合物(TAOBN
(1,4,4−トリメチル−2,3−ジアザビシクロ
[3.2.2]−ノナ−2−エン N,N’−オキシ
ド)、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、2,2−ジ
メトキシ−2−フェニルアセトフェノン(ベンジルの
α,α−ジメチルケタール)、イソプロピルチオキサン
トン、アクリル共重合体A)を、溶媒(酢酸エチル)に
溶解することにより、表1に与える比において調製し
た。その液体中にフリットを分散するために、18.2
質量%のエトキシル化されたトリメチロールプロパント
リアクリレートエステル中に分散された81.8質量%
のフリットを含有するペーストを、ロール粉砕により調
製した。スリップは、有機混合物、分散されたフリット
のペースト、銀粉末、カルボキシベンゾトリアゾール、
およびエトキシル化されたトリメチロールプロパントリ
アクリレートエステルの残余を組み合わせること、およ
び高速分散により混合して、他の成分中に銀粉末を分散
させることによって調製した。追加の溶媒を用いて、ス
リップの粘度を減少させ、そしてスリップをテープ流延
することにより、厚さ11μmのテープを製造した。
【0047】実施例2の組成物を、厚膜ペーストを製造
することにより調製した。有機材料の混合物(TAOB
N、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、2,2−ジメ
トキシ−2−フェニルアセトフェノン、イソプロピルチ
オキサントン、アクリル共重合体B)を、溶媒(テキサ
ノール(2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジ
オールのモノイソ酪酸エステル))に溶解することによ
り、表1に与える比において調製した。有機混合物、フ
リット、カルボキシカルバテック(カルボキシベンゾト
リアゾール)、エトキシル化されたトリメチロールプロ
パントリアクリレート、および追加の溶媒を組み合わせ
ること、および混合することにより調製し、引き続いて
ロール粉砕することにより、他の成分中に銀粉末および
フリットを分散させた。
【0048】ガラス基板に対してテープまたはペースト
を付着することによって、実施例1および実施例2の組
成物を評価した。80℃における熱ロール積層法によ
り、ガラス基板に対して、実施例1のテープを付着した
(積層後の厚さ=10.9μm)。ガラス基板に対し
て、スクリーン印刷によって実施例2のペーストを付着
し、そして80℃において乾燥した(印刷および乾燥の
後の厚さ=11.9μm)。サンプルを、15mW/c
2において運転されるOriel Corporationの露光装置を
用いて、9秒間または27秒間のいずれかにわたって露
光した。120℃における10分間にわたる熱処理の後
に、1%Na2CO3水溶液を用いるDupont Riston C 2-
Processor現像機を用いて、種々の継続時間において、
サンプルを現像した。充分な光に暴露されたサンプル上
の区域は基板上に残存し、これに対して、暴露されなか
った区域は、現像中に基板から洗浄除去された。3つの
暴露されなかったサンプルから全ての材料が除去される
現像時間を測定することにより、2つの材料のそれぞれ
に関して、クリアする(除去する)ための時間(TT
C)を測定した。選択される現像時間は、それらのサン
プルのTTCに基づき、および個々の材料に関してTT
Cの倍数であった(TTCの1.5、2.0、3.0、
4.0倍)。(1)現像中の除去なしに全ての線が基板
に粘着していること、および(2)それらの線の間の全
ての材料が除去されて良好に境界を定められた線を残す
ことの基準を満たす最小の線幅を測定することにより、
最も微細な線解像度に関してサンプルを評価した。光画
像形成されたパターンの品質のために必要な追加の特性
は、現像後に暴露されなかった区域に残存材料のないこ
とである(表3中に「残存」として示される)。サンプ
ルを、3時間のプロフィールを用いて、600℃におい
て10分間にわたって焼成し、光学顕微鏡を用いる線幅
の測定および表面プロフィルメーターを用いる線の厚さ
の測定を引き続いて行った。
【0049】許容される解像度の基準は、基板上に残存
する有意の残存材料が無く、40μm以下の最も微細な
線解像度に基づく。それぞれの材料の現像寛容度および
露光の組み合わせを、許容される解像度を与える現像時
間の変化量として、表3に示した。現像寛容度の評価に
関して、焼成された線幅および厚さにおいてほとんど変
化のないこと(平均から10%未満)を達成することが
重要である。40μm以下の最も微細な線解像度を有
し、残存材料のないサンプルに関する平均線幅、および
平均焼成厚さを、これらの平均値からの焼成線幅および
焼成厚さの変化量とともに、表3に示した。許容される
解像度の現像寛容度範囲内の現像時間を有するサンプル
は、その平均から10%未満の変化量を有する焼成線幅
および厚さを有したが、それに対して、許容される解像
度の現像寛容度範囲外の現像時間を有するサンプルは、
その平均から10%を越える変化量を有する焼成線幅お
よび厚さを有したそれらの実施例の現像寛容度の評価に
おける、重要な品質の必要条件(線解像度、残存材料の
ないこと、および焼成された線の幅および厚さの変化が
ほとんどないこと)の考察は、アクリル共重合体Aを含
有する実施例1の材料が、アクリル共重合体Bを含有す
る実施例2の材料(13.3秒)よりも大きな現像寛容
度(7.4〜14.8秒)を提供し、および実施例1に
関して線抵抗率に対する劣化がない。
【0050】
【表1】
【0051】
【表2】
【0052】
【表3】
【0053】
【発明の効果】本発明により、優れた解像度を有し、か
つ改良された現像寛容度を有する感光性銀導電体テープ
用組成物を提供することができる。この組成物を用いて
作成される導電体パターンは、焼成された線の幅および
厚さにおける変化がほとんど無く、および線抵抗率の劣
化もないという優れた特徴を有する。本発明の組成物
は、たとえば、単一の基板内に配列されたプラズマディ
スプレーパネル装置用の電極配列を形成するのに有用で
ある。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持フィルム上に被覆される感光性銀導
    電体テープの組成物であって、 1)(a)微細に分割された銀固体と、 (b)325〜700℃のガラス転移温度(Tg)を有
    する無機結合剤の微細に分割された粒子とを含む微細に
    分割された無機粒子の混合物を含み、前記無機粒子の混
    合物は、 2)(c)(1)メタクリル酸ブチル、あるいは、メタ
    クリル酸ブチルと、アクリル酸C1-10アルキル、メタク
    リル酸C1-10アルキル、スチレン、置換されたスチレン
    またはそれらの組み合わせとの混合物を含む非酸性コモ
    ノマーと、 (2)全ポリマー重量の少なくとも15質量%であるエ
    チレン性不飽和カルボン酸を含有する部分を含む酸性コ
    モノマーとから選択される共重合体、インターポリマ
    ー、またはそれらの混合物であり、および50〜150
    ℃のTgと、50,000より大きく300,000以
    下である範囲内の重量平均分子量を有する有機ポリマー
    結合剤と; (d)光開始系と; (e)光硬化可能なモノマーとの溶液を含む有機媒体中
    に分散され、および前記組成物は、700℃以下の温度
    において、酸化性または実質的に非酸化性の雰囲気にお
    いて焼成可能であることを条件とする組成物。
  2. 【請求項2】 前記有機ポリマー結合剤の重量平均分子
    量は、55,000から300,000であることを特
    徴とする請求項1に記載の組成物。
  3. 【請求項3】 前記有機媒体は、有機溶媒をさらに含む
    ことを特徴とする請求項1に記載の組成物。
  4. 【請求項4】 剥離可能な支持体上に流延され、そこで
    前記有機溶媒が揮発されてテープを形成することを特徴
    とする請求項3に記載の組成物。
  5. 【請求項5】 カバーシートをさらに含むことを特徴と
    する請求項4に記載のテープ。
  6. 【請求項6】 (a)基板に対して請求項4に記載のテ
    ープを付着して、感光性複合材を形成する工程と、
    (b)前記感光性複合材を、化学線に対して画像様に暴
    露して、指定されたパターンを規定する工程と、(c)
    水溶液中で前記感光性複合材を現像して、化学線に対し
    て暴露されなかった前記テープの区域を除去する工程
    と、(d)現像された複合材を焼成する工程とを含むこ
    とを特徴とする単一の基板内に配列されたプラズマディ
    スプレーパネル装置用の電極配列を形成する方法。
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