JP2010044259A - 感光性ペースト組成物およびパターン形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[2]前記金属粉末(A)の50重量%粒子径(D50)が、1.0〜20.0μmであることを特徴とする前記[1]に記載の感光性ペースト組成物。
m未満であることを特徴とする前記[1]または[2]に記載の感光性ペースト組成物。
従って、本発明の感光性ペースト組成物は、FPDの配線を構成する部材の形成、電子部品の高度実装材料の部材の形成、および太陽電池の部材の形成に好適に使用することができる。
明する。なお、以下では前記感光性ペースト組成物を用いて形成された露光前の層を「感光性樹脂層」ともいう。
本発明に係る感光性ペースト組成物は、アルミニウム粉末およびアルミニウム合金粉末から選択される少なくとも1種の金属粉末(A)、アルカリ可溶性樹脂(C)、多官能(メタ)アクリレート(D)、光重合開始剤(E)、溶剤(F)、ならびに以下に説明する特定の化合物(G)を含有することを特徴とする。また、任意成分としてガラス粉末(B)や添加剤などを含有してもよい。
本発明で用いられる金属粉末(A)は、アルミニウム粉末およびアルミニウム合金粉末から選択される少なくとも1種の金属粉末である。本発明においては銀などの高価な貴金属ではなく安価な金属粉末(A)を主に用いるため、安価なパターンを形成することができる。
本発明に係る感光性ペースト組成物には、ガラス粉末(B)を添加することが好ましい。ガラス粉末(B)は前記組成物により形成される焼結体の用途(FPD部材、電子部品
の種類)に応じて、適宜選択することができる。
1.酸化鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素(PbO−B2O3−SiO2系)の混合物、
2.酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素(ZnO−B2O3−SiO2系)の混合物、
3.酸化鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウム(PbO−B2O3−SiO2−
Al2O3系)の混合物、
4.酸化鉛、酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素(PbO−ZnO−B2O3−SiO2系
)の混合物、
5.酸化ビスマス、酸化ホウ素、酸化ケイ素(Bi2O3−B2O3−SiO2系)の混合物
、
6.酸化亜鉛、酸化リン、酸化ケイ素(ZnO−P2O5−SiO2系)の混合物、
7.酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化カリウム(ZnO−B2O3−K2O系)の混合物、
8.酸化リン、酸化ホウ素、酸化アルミニウム(P2O5−B2O3−Al2O3系)の混合物、
9.酸化亜鉛、酸化リン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム(ZnO−P2O5−SiO2−
Al2O3系)の混合物、
10.酸化亜鉛、酸化リン、酸化チタン(ZnO−P2O5−TiO2系)の混合物、
11.酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化カリウム(ZnO−B2O3−SiO2系
−K2O系)の混合物、
12.酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化カリウム、酸化カルシウム(ZnO−B2O3−SiO2−K2O−CaO系)の混合物、
13.酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化アルミニウム(ZnO−B2O3−SiO2−K2O−CaO−Al2O3系)の混合物、
14.酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウム(B2O3−SiO2−Al2O3系)の
混合物、
15.酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化ナトリウム(B2O3−SiO2−Na2O系)の混合物が挙げられる。これらの中では、特に環境に配慮した無鉛ガラスが好ましい。
.8μmであり、最大粒子径(Dmax)が25μm以下であることがより好ましい。さら
に、10重量%粒子径(D10)が0.05〜0.5μm、90重量%粒子径(D90)が10〜20μmであることが好ましい。ガラス粉末(B)の平均粒子径が前記範囲にあると、露光工程における露光光が感光性樹脂層の底部まで充分到達し、高精細なパターンを得ることができる。
.0〜8.0重量%である。ガラス粉末(B)の含有量が前記範囲にあると、焼成工程においてアルミニウム粉末(A)の酸化を防止することができ、低抵抗なパターンを製造できる。また、前記パターンは基板との密着性にも優れる。
<アルカリ可溶性樹脂(C)>
本発明で用いられるアルカリ可溶性樹脂(C)は、アルカリ可溶性であれば特に限定されない。本発明において「アルカリ可溶性」とは、目的とする現像処理が可能な程度にアルカリ性の現像液に溶解する性質をいう。
≪アルカリ可溶性官能基含有モノマー(C1)≫
アルカリ可溶性官能基含有モノマー(C1)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、ケイ皮酸、コハク酸モノ(2−(メタ)アクリロイロキシエチル)、2−メタクリロイロキシエチルフタル酸、2−アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、2−アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、2−アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートなどのカルボキシル基含有モノマー類;
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、(α−ヒドロキシメチル)アクリレートなどの水酸基含有モノマー類;
o−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシスチレンなどのフェノール性水酸基含有モノマー類などの、アルカリ可溶性官能基と不飽和結合とを有するモノマーが挙げられる。
(メタ)アクリル酸誘導体(C2)としては、アルカリ可溶性官能基含有モノマー(C1)と共重合可能な(メタ)アクリル酸誘導体であれば特に限定されないが、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、トリチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレートなどの上記モノマー(C1)以外の(メタ)アクリレート類が挙げられる。
上記共重合の際、ラジカル重合開始剤を用いることが好ましい。ラジカル重合開始剤としては、ビニル単量体の重合に用いられるラジカル重合開始剤を使用できる。例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチルニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)、ジメチルー2,2’−アゾビスイソブチレート、4,4’−アゾビス(4−シアノバレリック酸)などのアゾ化合物;t−ブチルパーオキシビバレート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、クミルパーオキシ2−エチルヘキサノエートなどのパーオキシエステル類の有機過酸化物が挙げられる。これらのラジカル重合開始剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
≪連鎖移動剤≫
上記共重合の際、連鎖移動剤を用いてもよい。連鎖移動剤としては、例えば、α−メチレンスチレンダイマー、t−ドデシルメルカプタン、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、テトラエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタンが挙げられる。
アルカリ可溶性樹脂(C)の重量平均分子量(以下「Mw」ともいう。)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算値で、好ましくは5000〜100000、より好ましくは10000〜90000である。Mwは、上記モノマーの共重合割合、組成、連鎖移動剤、重合温度などの条件を適宜選択することにより制御することができる。Mwが前記範囲を下回ると、現像後の膜荒れが発生しやすくなり、また、Mwが前記範囲を上回ると、未露光部の感光性樹脂層の現像液に対する溶解性が低下し、解像度が低下する場合がある。
本発明に係る感光性ペースト組成物には、感光性成分が含まれる。前記感光性成分としては、一般的に光不溶化型の成分と光可溶化型の成分とがある。
光性モノマーまたはオリゴマー、(ii)芳香族ジアゾ化合物、芳香族アジド化合物、有機ハロゲン化合物などの感光性化合物、(iii)ジアゾ系アミンとホルムアルデヒドとの縮
合物などのいわゆるジアゾ樹脂が挙げられる。
分子成分(例えば、フェノール樹脂のナフトキノン−1,2−ジアジド−5−スルフォン酸エステル)が挙げられる。
必須成分として用いられる。
ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンPO変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンEO変性トリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ベンジルメルカプタントリ(メタ)アクリレートなどの3官能以上の(メタ)アクリレート類;
上記化合物中の芳香環の水素原子のうち、1〜5個を塩素原子または臭素原子に置換したモノマーが挙げられる。これらの多官能(メタ)アクリレート(D)は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
光重合開始剤(E)としては、例えば、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4,4−ビス(ジメチルアミン)ベンゾフェノン、4,4−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4−ジクロロベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニル−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、p−t−ブチルジクロロアセトフェノン、4−アジドベンザルアセトフェノン、チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、1−クロロ−4−プロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、2−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、メチレンアントロン、ジベンゾスベロン、2,6−ビス(p−アジドベンジリデン)シクロヘキサノン、2,6−ビス(p−アジドベンジリデン)−4−メチルシクロヘキサノン、ミヒラーケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタノン−1,2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2,2'−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、カ
ンファーキノン、2−フェニル−1,2−ブタジオン−2−(o−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1,3−ジフェニル−プロパントリオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−3−エトキシ−プロパントリオン−2−(o−ベンゾイル)オキシムなどのカルボニル化合物;
ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイドなどのアシルフォスフィンオキサイド系化合物;
ベンジルジメチルケタノール、ベンジルメトキシエチルアセタール、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、N−フェニルチオアクリドン、4,4−アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルジスルフィド、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィン、四臭素化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイン、および、エオシンやメチレンブルーなどの光還元性の色素とアスコルビン酸やトリエタノールアミンなどの還元剤との組み合せが挙げられる。これらの光重合開始剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
息香酸イソアミル、ジエチルアミノ安息香酸イソアミル、3−フェニル−5−ベンゾイルチオテトラゾール、1−フェニル−5−エトキシカルボニルチオテトラゾールが挙げられる。これらの増感剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なお、前記増感剤の中には光重合開始剤としても作用するものがある。
本発明で用いられる溶剤(F)としては、例えば、ターピネオール、α−ターピネオール、β−ターピネオール、γ−ターピネオール、ジヒドロターピネオール、2−(4−メチルシクロヘキシル)−2−プロパノール、2−(4−メチル−4−シクロヘキサノール)−2−プロパン、ジヒドロターピネニルアセテート、2−(4−メチル−4−アセトキシシクロへキシル)−2−プロパン、2−(4−メチルシクロヘキシル)−2−プロパンアセテート、ジヒドロターピニルアセテート、2−(4−メチル−4−アセトキシシクロヘキシル)−2−プロパノール、2−(4−メチル−4−シクロヘキサノール)−2−プロパンアセテート、2−(4−メチル−4−アセトキシシクロヘキシル)−2−プロパンアセテート、2−(1−メチル−1−(4−メチル−3−シクロヘキセニル)エトキシ)エタノール、2−(1−メチル−1−(4−メチルシクロヘキシル)エトキシ)エタノール、2−メトキシ−2−(4−メチル−3−シクロヘキセニル)プロパン、ターピニルメチルエーテル、2−メトキシ−2−(4−メチル−3−シクロヘキシル)プロパン、ジヒドロターピニルメチルエーテル、イソボルニルシクロヘキサノールが挙げられる。これらの溶剤(F)は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明で用いられる化合物(G)は、下記式(1)で表される化合物および下記式(2)で表される化合物から選択される少なくとも1種である。本発明においては、化合物(G)を用いることにより、金属粉末(A)と上記感光性樹脂とを混合してもゲル化を防止でき、安価で高精細かつ低抵抗なパターンを形成することができる。
。前記有機基としては、例えば、炭素数1〜7のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基など)、炭素数1〜4のアルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基など)、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、チオール基、アルキルチオール基、シアノ基、スルホ基、エステル基、アセトアミド基が挙げられる。また、フェニル基またはフェノキシ基の少なくとも1つの水素原子が前記例示の有機基で置換された、置換フェニル基または置換フェノキシ基が挙げられる。これらの中では、アルコキシ基、ヒドロキシル基が好ましい。
るR8は同一でも異なっていてもよい。)、脂肪酸とコレステロールとのエステルである
脂肪酸コレステリル基で置換された置換フェニル基が挙げられる。前記脂肪酸としては、例えば、カルボン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、ヘプチル酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸が挙げられる。これらの中では、前記置換フェニル基が好ましい。
本発明に係る感光性ペースト組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、紫外線吸収剤、重合禁止剤、酸化防止剤、可塑剤、増粘剤、分散剤、沈降防止剤、レベリング剤、増感助剤などの添加剤を添加してもよい。
本発明に係る感光性ペースト組成物には、紫外線吸収剤を添加してもよい。紫外線吸収効果の高い化合物を添加することによって、高アスペクト比、高精細、高解像度のパターンが得られる。
本発明に係る感光性ペースト組成物には、保存時における熱安定性を向上させるために、重合禁止剤を添加してもよい。重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン、ヒドロキノンのモノエステル化物、N−ニトロソジフェニルアミン、フェノチアジン、p−t−ブチルカテコール、N−フェニルナフチルアミン、2,6−ジ−t−ブチル−p−メチルフェノール、クロラニール、ピロガロールが挙げられる。
≪酸化防止剤≫
本発明に係る感光性ペースト組成物には、保存時における感光性樹脂の酸化を防止するために、酸化防止剤を添加してもよい。酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−4−エチルフェノール、2,2−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4−ビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−t−ブチルフェニル)ブタン、ビス[3,3−ビス−(4−ヒドロキシ−3−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエステル、ジラウリルチオジプロピオナート、トリフェニルホスファイトが挙げられる。
≪密着助剤≫
本発明に係る感光性ペースト組成物には、感光性樹脂層とガラス基板などの支持体との密着性を向上させるために、密着助剤を添加してもよい。密着助剤としては、シラン化合物が好適に用いられる。
ヘキサデシルジエチルメトキシシラン、n−イコサンジエチルメトキシシラン、n−ブチルジプロピルメトキシシラン、n−デシルジプロピルメトキシシラン、n−ヘキサデシルジプロピルメトキシシラン、n−イコサンジプロピルメトキシシラン、n−プロピルジメチルエトキシシラン、n−ブチルジメチルエトキシシラン、n−デシルジメチルエトキシシラン、n−ヘキサデシルジメチルエトキシシラン、n−イコサンジメチルエトキシシラン、n−プロピルジエチルエトキシシラン、n−ブチルジエチルエトキシシラン、n−デシルジエチルエトキシシラン、n−ヘキサデシルジエチルエトキシシラン、n−イコサンジエチルエトキシシラン、n−ブチルジプロピルエトキシシラン、n−デシルジプロピルエトキシシラン、n−ヘキサデシルジプロピルエトキシシラン、n−イコサンジプロピルエトキシシラン、n−プロピルジメチルプロポキシシラン、n−ブチルジメチルプロポキシシラン、n−デシルジメチルプロポキシシラン、n−ヘキサデシルジメチルプロポキシシラン、n−イコサンジメチルプロポキシシラン、n−プロピルジエチルプロポキシシラン、n−ブチルジエチルプロポキシシラン、n−デシルジエチルプロポキシシラン、n−ヘキサデシルジエチルプロポキシシラン、n−イコサンジエチルプロポキシシラン、n−ブチルジプロピルプロポキシシラン、n−デシルジプロピルプロポキシシラン、n−ヘキサデシルジプロピルプロポキシシラン、n−イコサンジプロピルプロポキシシラン、n−プロピルメチルジメトキシシラン、n−ブチルメチルジメトキシシラン、n−デシルメチルジメトキシシラン、n−ヘキサデシルメチルジメトキシシラン、n−イコサンメチルジメトキシシラン、n−プロピルエチルジメトキシシラン、n−ブチルエチルジメトキシシラン、n−デシルエチルジメトキシシラン、n−ヘキサデシルエチルジメトキシシラン、n−イコサンエチルジメトキシシラン、n−ブチルプロピルジメトキシシラン、n−デシルプロピルジメトキシシラン、n−ヘキサデシルプロピルジメトキシシラン、n−イコサンプロピルジメトキシシラン、n−プロピルメチルジエトキシシラン、n−ブチルメチルジエトキシシラン、n−デシルメチルジエトキシシラン、n−ヘキサデシルメチルジエトキシシラン、n−イコサンメチルジエトキシシラン、n−プロピルエチルジエトキシシラン、n−ブチルエチルジエトキシシラン、n−デシルエチルジエトキシシラン、n−ヘキサデシルエチルジエトキシシラン、n−イコサンエチルジエトキシシラン、n−ブチルプロピルジエトキシシラン、n−デシルプロピルジエトキシシラン、n−ヘキサデシルプロピルジエトキシシラン、n−イコサンプロピルジエトキシシラン、n−プロピルメチルジプロポキシシラン、n−ブチルメチルジプロポキシシラン、n−デシルメチルジプロポキシシラン、n−ヘキサデシルメチルジプロポキシシラン、n−イコサンメチルジプロポキシシラン、n−プロピルエチルジプロポキシシラン、n−ブチルエチルジプロポキシシラン、n−デシルエチルジプロポキシシラン、n−ヘキサデシルエチルジプロポキシシラン、n−イコサンエチルジプロポキシシラン、n−ブチルプロピルジプロポキシシラン、n−デシルプロピルジプロポキシシラン、n−ヘキサデシルプロピルジプロポキシシラン、n−イコサンプロピルジプロポキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−デシルトリメトキシシラン、n−ヘキサデシルトリメトキシシラン、n−イコサントリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、n−デシルトリエトキシシラン、n−ヘキサデシルトリエトキシシラン、n−イコサントリエトキシシラン、n−プロピルトリプロポキシシラン、n−ブチルトリプロポキシシラン、n−デシルトリプロポキシシラン、n−ヘキサデシルトリプロポキシシラン、n−イコサントリプロポキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N,N’−ビス−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミンが挙げられる。こ
れらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明に係る感光性ペースト組成物には、現像液への充分な溶解性を発現させる目的で、溶解促進剤を添加することが好ましい。溶解促進剤としては、界面活性剤が好ましく用いられる。前記界面活性剤としては、例えば、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、脂肪酸が挙げられる。
本発明に係る感光性ペースト組成物は、上述の各成分を所定の組成比となるように調合した後、3本ロールや混練機で均質に混合分散して調製される。
本発明に係るパターン形成方法は、上記感光性ペースト組成物からなる感光性樹脂層を基板上に形成する工程(感光性樹脂層形成工程)、該樹脂層を露光処理してパターンの潜像を形成する工程(露光工程)、該樹脂層を現像処理してパターンを形成する工程(現像工程)、および該パターンを焼成処理する工程(焼成工程)を含むことを特徴とする。
本工程では、上記感光性ペースト組成物からなる感光性樹脂層を基板上に形成する。感光性樹脂層の形成方法としては、例えば、(i)上記感光性ペースト組成物を基板上に塗
布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥させて形成する方法、(ii)上記感光性ペースト組成物を支持フィルム上に塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥させて得られる感光性樹脂層を有する転写フィルムを用いて、基板上に該樹脂層を転写する方法などが挙げられる。
えば20μm以上)、かつ均一性に優れた塗膜を効率よく形成することができる方法であれば特に限定されない。例えば、ナイフコータによる塗布方法、ロールコータによる塗布方法、ドクターブレードによる塗布方法、カーテンコータによる塗布方法、ダイコータによる塗布方法、ワイヤーコータによる塗布方法、スクリーン印刷装置によるスクリーン印刷法が挙げられる。
ある。また、上記基板は予熱されていてもよく、予熱温度は、例えば40〜140℃である。
上記感光性樹脂層形成工程により基板上に感光性樹脂層を形成した後、露光装置を用いて露光を行う。具体的には、感光性樹脂層の表面に、露光用マスクを介して、紫外線などの露光光を選択的に照射して、該樹脂層にパターンの潜像を形成する。
露光装置としては、平行光露光機、散乱光露光機、ステッパー露光機、プロキシミティ露光機などを用いることができる。また、大面積の露光を行う場合は、ガラス基板などの基板上に感光性樹脂層を形成した後に、該基板を搬送しながら露光を行うことによって、小さな露光面積の露光機で、大きな面積を露光することができる。
を用いて0.05〜1分間露光を行う。この場合、波長フィルターを用いて光の波長領域を狭くすることによって、光の散乱を抑制し、パターン形成性を向上させることができる
。具体的には、i線(365nm)の光をカットするフィルター、あるいは、i線およびh線(405nm)の光をカットするフィルターを用いて、パターン形成性を向上させることができる。
上記露光後、露光部分と非露光部分との現像液に対する溶解度差を利用して、感光性樹脂層を現像して該樹脂層のパターンを形成する。現像方法(例えば、浸漬法、揺動法、シャワー法、スプレー法、パドル法、ブラシ法など)および現像処理条件(例えば、現像液の種類・組成・濃度、現像時間、現像温度など)などは、感光性樹脂層の種類に応じて適宜選択、設定すればよい。
上記現像後の感光性樹脂層残留部(該樹脂層のパターン)に含まれる有機物質を焼失させるために、焼成炉にて該樹脂層のパターンを焼成処理する。
にパターン形成する場合は、350〜600℃の温度で10〜60分間保持して焼成を行う。
上記感光性樹脂層形成、露光、現像、焼成の各工程中に、乾燥または予備反応の目的で、50〜300℃の加熱工程を導入してもよい。
上記工程を含む本発明に係るパターン形成方法により、電極などのFPD用部材、電子部品の回路パターンおよび太陽電池部材の配線パターンなどを形成することができる。このような本発明のFPD用部材の製造方法は、PDPの製造方法に適している。
〔重量平均分子量(Mw)および重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)(以下、「Mw/Mn」ともいう)の測定方法〕
MwおよびMw/Mnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)(東ソー(株)製「HLC−8220GPC」)により測定したポリスチレン換算の値である。なお、GPC測定は、GPCカラムとして東ソー(株)製「TSKguardcolumn SuperHZM−M」を用い、テトラヒドロフラン(THF)溶媒、測定温度40℃の条件で行った。
アルミニウム粉末またはガラス粉末の50重量%粒子径(D50)は、(株)島津製作所製「SALD−2100」を用いてレーザー回折法により測定した値である。
感光性ペースト組成物の粘度は、東機産業(株)社製の「VISCOMATE VM−150III TV−33型粘度計コーンプレートタイプ、測定レンジU(フルスケールト
ルク:5749.61μN・m)、ロータ名称:3°×R12」によりサンプル量1mlで測定した値である。
体積抵抗(μΩ・cm)は、感光性ペースト組成物をガラス基板上に塗布・焼成して該ガラス基板上に膜厚10μmの膜を形成して、これをNPS社製の「Resistivity Proccessor ModelΣ−5」により測定した値である。
現像後および焼成後の試験片を切断して、パターン切断面を走査型電子顕微鏡(日立製作所製「S4300」)で観察してパターンの幅および高さを計測し、それぞれを下記基準で評価した。なお、所望の規格は、パターンの幅が50μm、高さが10μm、間隔が100μmである。
A:所望の規格のもの。
B:所望の規格±3μm以内のもの。
C:所望の規格±3μmを超えて±5μm以内のもの。
D:所望の規格±5μmを超えるもの。
−:評価不能のもの。
A:所望の規格のもの。
B:所望の規格±2μm以内のもの。
C:所望の規格±2μmを超えて±4μm以内のもの。
D:所望の規格±4μmを超えるもの。
−:評価不能のもの。
メタクリル酸15g、2−ヒドロキシエチルメタクリレート15g、n−ブチルメタクリレート40g、2−エチルヘキシルメタクリレート30g、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)1g、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)(堺化学工業(株)製)3gを攪拌機付きオートクレーブに仕込み、窒素雰囲気下において、ジヒドロターピネオール120g中で均一になるまで攪拌した。
合成例1において、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)に代えてトリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)(堺化学工業(株)製)1gを使用したこと以外は合成例1と同様にして、アルカリ可溶性樹脂(C2)を得た。このアルカリ可溶性樹脂(C2)の重合率は98%であり、アルカリ可溶性樹脂(C2)の重量平均分子量は22000(Mw/Mn=2)であった。
合成例1において、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)に代えてテトラエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)(堺化学工業(株)製)1gを使用したこと以外は合成例1と同様にして、アルカリ可溶性樹脂(C3)を得た。このアルカリ可溶性樹脂(C3)の重合率は98%であり、アルカリ可溶性樹脂(C3)の重量平均分子量は25000(Mw/Mn=2)であった。
アルカリ可溶性樹脂(C)としてアルカリ可溶性樹脂(C1)30%、多官能(メタ)アクリレート(D)としてトリメチロールプロパン(プロピレンオキサイド変性)(n=1)トリアクリレート10%、光重合開始剤(E)として2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパン−1−オン2%、2,4−ジエチルチオキサントン0.5%、溶剤(F)としてジヒドロターピネオール57.5%となる割合で各成分を混合して、感光性樹脂(1)を調製した。
調製例1において、表3に示す組成および割合で各成分を混合したこと以外は調製例1と同様にして、感光性樹脂(2)〜(5)を調製した。
金属粉末(A)として表1に示すアルミニウム粉末(A1)52g、ガラス粉末(B)として表2に示すガラス粉末(B1)6g、感光性樹脂として表3に示す感光性樹脂(1)40g、化合物(G)としてp−アニシジン2gを混練機で混練して、感光性ペースト組成物(以下、「感光性ペースト」ともいう)を調製した。
した。露光量は100mJ/cm2であった。
[実施例2〜12]
実施例1において、表4に示す組成の感光性ペーストを調製したこと以外は実施例1と同様にして、ガラス基板上に感光性樹脂層、硬化パターンおよび電極パターンを形成した。得られた硬化パターンおよび電極パターンを上記評価方法により評価した。結果を表4に示す。
金属粉末(A)として表1に示すアルミニウム粉末(A1)52g、ガラス粉末(B)として表2に示すガラス粉末(B1)6g、感光性樹脂として表3に示す感光性樹脂(1)40g、化合物(G)としてp−アニシジン2gを混練機で混練して、感光性ペーストを調製した。
熱ローラの移動速度を0.5m/分とした。このようにして、膜厚10μmの感光性樹脂層を有する転写フィルムを作製した。
これにより、ガラス基板の表面に感光性樹脂層が転写されて密着した状態となった。転写
された感光性樹脂層の膜厚を測定したところ、10μm±1μmの範囲にあった。
した。露光量は50mJ/cm2であった。
[比較例1〜4]
実施例1において、表5に示す組成の感光性ペーストを調製したこと以外は実施例1と同様にして、ガラス基板上に感光性樹脂層、硬化パターンおよび電極パターンを形成した。得られた硬化パターンおよび電極パターンを上記評価方法により評価した。結果を表5に示す。
実施例13において、表5に示す組成の感光性ペーストを調製したこと以外は実施例13と同様にして、ガラス基板上に感光性樹脂層、硬化パターンおよび電極パターンを形成した。得られた硬化パターンおよび電極パターンを上記評価方法により評価した。結果を表5に示す。
欠けや剥がれなどは見られなかった。実施例1〜13における体積抵抗の評価では、何れも0.5〜1.5(×100μΩ・cm)の範囲に入った。
Claims (6)
- 前記金属粉末(A)の50重量%粒子径(D50)が、1.0〜20.0μmであることを特徴とする請求項1に記載の感光性ペースト組成物。
- さらにガラス粉末(B)を含み、
該ガラス粉末(B)の50重量%粒子径(D50)が0.2〜4.0μmであり、
該ガラス粉末(B)の最大粒子径(Dmax)が30μm未満である
ことを特徴とする請求項1または2に記載の感光性ペースト組成物。 - 請求項3に記載の感光性ペースト組成物であって、前記ガラス粉末(B)として、軟化点が350〜700℃であるガラス粉末を、該組成物全体に対して0.5〜20重量%の割合で含有することを特徴とする感光性ペースト組成物。
- 請求項1〜4の何れかに記載の感光性ペースト組成物であって、前記金属粉末(A)を、該組成物全体に対して20〜70重量%の割合で含有することを特徴とする感光性ペースト組成物。
- 請求項1〜5の何れかに記載の感光性ペースト組成物からなる感光性樹脂層を基板上に形成する工程、
該樹脂層を露光処理してパターンの潜像を形成する工程、
該樹脂層を現像処理してパターンを形成する工程、および
該パターンを焼成処理する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。
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