JPH0959544A - 感光性ペースト - Google Patents
感光性ペーストInfo
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- JPH0959544A JPH0959544A JP7321794A JP32179495A JPH0959544A JP H0959544 A JPH0959544 A JP H0959544A JP 7321794 A JP7321794 A JP 7321794A JP 32179495 A JP32179495 A JP 32179495A JP H0959544 A JPH0959544 A JP H0959544A
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Abstract
能にする感光性ペーストを提供する。 【解決手段】無機微粒子と感光性化合物を含む有機成分
からなる感光性ペーストにおいて、有機成分の屈折率が
1.56〜1.80であることを特徴とする感光性ペー
スト。
Description
トに関する。本発明の感光性ペーストは、プラズマディ
スプレイ等のディスプレイにおける、回路材料等のパタ
ーン加工に用いられる。
て、小型・高精細化が進んでおり、それに伴って、パタ
ーン加工技術も技術向上が望まれている。特に、コンピ
ューターのCPU等に用いるグリーンシートやプラズマ
ディスプレイパネルの隔壁形成には、高精度であること
と共に、高アスペクト比のパターン加工が可能な材料が
望まれている。
合、無機粉末と有機バインダーからなるペーストによる
スクリーン印刷が多く用いられている。しかしながらス
クリーン印刷は精度の高いパターンが形成できないとい
う欠点があった。
−296534号公報、特開平2−165538号公
報、特開平5−342992号公報では、感光性ペース
トを用いてフォトリソグラフィ技術に形成する方法が提
案されている。しかしながら、感光性ペーストの感度や
解像度が低いために高アスペクト比、高精細の隔壁が得
られないために、例えば80μmを越えるような厚みの
ものをパターン加工する場合、複数回の加工工程(スク
リーン印刷・露光・現像)を必要とするため、工程が長
くなる欠点があった。
は、感光性ペーストを転写紙上にコーティングした後、
転写フィルムをガラス基板上に転写して隔壁を形成する
方法が、特開平3−57138号公報では、フォトレジ
スト層の溝に誘電体ペーストを充填して隔壁を形成する
方法がそれぞれ提案されている。また特開平4−109
536号公報では、感光性有機フィルムを用いて隔壁を
形成する方法が提案されている。しかしながら、これら
の方法では、転写フィルムやフォトレジストあるいは有
機フィルムを必要とするために工程が増えるという問題
点があった。また、高精細度や高アスペクト比を有する
隔壁を得るには至っていない。
のない感光性ペーストについて鋭意検討した結果、次の
発明に到達した。特に、高アスペクト比かつ高精度のパ
ターン加工を可能にする感光性ペーストを提供すること
を目的とする。
ト中の有機成分の屈折率制御を行うことによって、無機
成分との界面での反射・散乱を削減し、高アスペクト比
かつ高精度のパターン加工を行うことを特徴とする感光
性ペーストに関する。
物を含む有機成分からなる感光性ペーストであって、有
機成分の屈折率が1.56〜1.90であることを特徴
とする感光性ペーストにより達成される。
料に用いられる、ガラスやセラミックス、金属(金、白
金、銀、銅、ニッケル、アルミ、パラジウム、タングス
テン、酸化ルテニウム等)等の微粒子である。
重量部の有機成分からなる場合がパターン加工特性に優
れる。
微粒子として、ガラス微粒子を用いた場合である。無機
微粒子の60重量%以上にガラス微粒子を用いることが
好ましい。
ば、特に限定はないが、熱軟化温度が350〜600℃
のガラス微粒子を50重量%以上用いることによって、
通常のディスプレイに用いられるガラス基板上にパター
ン加工できる。
マス、酸化鉛、酸化リチウムのうち少なくとも1種類を
5〜80重量%含有するガラス微粒子を用いることがで
きるが、ペーストのポットライフや絶縁性の点から、酸
化ビスマスを5〜50重量%含有するガラス微粒子を用
いることが好ましい。
酸化物換算表記で Bi2 O3 5〜50重量% SiO2 3〜60重量% B2 O3 5〜40重量% の成分を含有するガラス微粒子を用いることが好まし
く、さらには、ガラス微粒子が、酸化物換算表記で Bi2 O3 5〜50重量% SiO2 3〜60重量% B2 O3 5〜40重量% BaO 0〜25重量% Al2 O3 0〜 5重量% ZnO 2〜40重量% の成分を含有するガラス微粒子を用いることにより、優
れたパターンをガラス基板上に形成できることを見出し
た。
ができるが、その量は60重量%以下であることが好ま
しい。また、ガラス粉末中に、CaO、TiO2 、Zr
O2 などを含有することができるが、その量は20重量
%以下であることが好ましい。また、Na2 O、K
2 O、Y2 O3 などの金属酸化物は5重量%以下である
ことが好ましい。
3〜60重量%の範囲で配合することが好ましく、3重
量%未満の場合はガラス層の緻密性、強度や安定性が低
下し、またガラス基板と熱膨張係数のミスマッチが起こ
り、所望の値から外れる。また60重量%以下にするこ
とによって、熱軟化点が低くなり、ガラス基板への焼き
付けが可能になるなどの利点がある。
ることによって、電気絶縁性、強度、熱膨張係数、絶縁
層の緻密性などの電気、機械および熱的特性を向上する
ことができる。また、40重量%を越えるとガラスの安
定性が低下する。
くは5〜60重量%、さらに好ましくは5〜50重量%
の範囲で配合することが好ましい。5重量%未満ではガ
ラスペーストをガラス基板上に焼付けする時に、焼付け
温度を制御するのに効果が少ない。80重量%を越える
とガラスの耐熱温度が低くなり過ぎてガラス基板上への
焼き付けが難しくなる。
ことが好ましい。40重量%を越えると、ガラス基板上
に焼付けする温度が低くなり過ぎて制御できなくなり、
また絶縁抵抗が低くなるので好ましくない。
は、作製しようとするパターンの形状を考慮して選ばれ
るが、50重量%粒子径が0.1〜10μmが好まし
い。
形状が球状であるガラス微粒子を用いることによって、
高アスペクト比のパターンニングが可能であることを見
いだした。ガラス微粒子として、球形率80個数%以上
のガラス微粒子を50重量%以上用いることによって、
ガラス表面積を小さくして、ペースト中の光散乱を抑制
することができる。
の波長での全光線透過率が50%以上のガラス微粒子を
用いることを特徴とするガラス微粒子を用いることが好
ましい。ガラス微粒子内部の散乱や吸収を抑制すること
によって、パターン特性は向上する。
50重量%粒子径が1〜7μm、10重量%粒子径が
0.4〜2μm、90重量%粒子径が4〜10μm、比
表面積0.2〜3m2 /gのガラス微粒子が適してい
る。
ムを含むガラスは、平均屈折率が1.56〜1.80、
多くの場合は1.60〜1.80になる。この場合、有
機成分の平均屈折率が1.56以下の場合は、有機成分
と無機微粒子の屈折率差が大きくなり、光散乱のため、
パターン形成が困難になる。
0〜550℃のガラス微粒子を用いても、屈折率を1.
56以上、さらには、1.60以上の有機成分を含有す
る感光性ペーストが、高アスペクト比で、高精度のパタ
ーンニングに有効であることを見いだした。しかし、有
機成分の平均屈折率を1.80以上にした場合は、屈折
率が高すぎるため、逆に光散乱が大きくなりすぎるた
め、好ましくない。
ガラス微粒子を用いた場合、有機成分の屈折率は1.5
6以上にすることが好ましい。
均屈折率の差を0.05以下にすることによって、厚膜
時のパターン加工性はさらに向上する。平均屈折率の差
とは、無機微粒子の平均屈折率から有機物の平均屈折率
を差し引いた値の絶対値のことである。
を塗布した後に、照射する紫外光の波長で測定すること
が効果を確認する上で正確である。特に、350〜48
0nmの範囲中の波長の光で測定することが好ましい。
さらには、i線(365nm)もしくはg線(436n
m)での屈折率測定が好ましい。
リゴマー、感光性ポリマーのうち少なくとも1種類から
選ばれる感光性成分、および、バインダー、光重合開始
剤、紫外線吸光剤、増感剤、増感助剤、重合禁止剤、可
塑剤、増粘剤、有機溶媒、酸化防止剤、分散剤、有機あ
るいは無機の沈殿防止剤などの添加剤成分を加えること
も行われる。
屈折率を1.56〜1.80にするための方法として、
次の方法を見いだした。
素原子、塩素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子を10
〜80重量%含有する (2)有機成分中において、ベンゼン環、ナフタレン
環、ビフェニル環、アントラセン環、チオフェン環、カ
ルバゾール環の内少なくとも1種を10〜80重量%、
好ましくは20〜80重量%含有する 有機成分中の感光性成分に上記の元素や環状基を含有さ
せることが、最も有効な方法と考えられる。
は、感光性成分の含有率が有機成分中の10重量%以上
であることが光に対する感度の点で好ましい。さらに
は、30重量%以上であることが好ましい。
光可溶化型のものがあり、光不溶化型のものとして、 (1)分子内に不飽和基などを1つ以上有する官能性の
モノマー、オリゴマー、ポリマーを含有するもの (2)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を含有するもの (3)ジアゾ系アミンとホルムアルデヒドとの縮合物な
どいわゆるジアゾ樹脂といわれるもの 等がある。また、光可溶型のものとしては、 (4)ジアゾ化合物の無機塩や有機酸とのコンプレック
ス、キノンジアゾ類を含有するもの (5)キノンジアゾ類を適当なポリマーバインダーと結
合させた、例えばフェノール、ノボラック樹脂のナフト
キノン1,2−ジアジド−5−スルフォン酸エステル 等がある。
のすべてのものを用いることができるものの、(1)が
最も簡便に屈折率1.56以上のものを得ることができ
る。感光性成分の屈折率を高くする方法としては、屈折
率が高い感光性モノマー、感光性オリゴマー、感光性ポ
リマーの内の少なくとも1種類を用いる方法がある。
フタレン環などの芳香環を含有するメタクリレートモノ
マーもしくはアクリレートモノマーを用いることが高屈
折率化に有効である。
ト、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル
(メタ)アクリレート、1−ナフチル(メタ)アクリレ
ート、2−ナフチル(メタ)アクリレート、ビスフェノ
ールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA−エ
チレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビ
スフェノールA−プロピレンオキサイド付加物のジ(メ
タ)アクリレート、1−ナフチル(メタ)アクリレー
ト、2−ナフチル(メタ)アクリレート、チオフェノー
ル(メタ)アクリレート、ベンジルメルカプタン(メ
タ)アクリレートまたこれらの芳香環中の1〜5個の水
素原子を塩素または臭素原子に置換した化合物を用いる
ことができる。
るモノマーとしては、硫黄含有率が15重量%以上であ
り、かつ、重合性の不飽和結合を1個以上有する化合物
があり、次の化合物が挙げられる。
レート基を有するモノマー (2)分子内に、フェニルスルフィド構造を含有するモ
ノマー 上記のモノマーの具体例としては、次の一般式(A)、
(B)または(C)で示されるチオール(メタ)アクリ
レートモノマーが上げられる。
を示す。
モノマーを混合して用いることもできる。
和結合を含有する化合物で、その具体的な例として、メ
チルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピル
アクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチル
アクリレート、sec−ブチルアクリレート、sec−
ブチルアクリレート、イソ−ブチルアクリレート、te
rt−ブチルアクリレート、n−ペンチルアクリレー
ト、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ブト
キシエチルアクリレート、ブトキシトリエチレングリコ
ールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシ
クロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアク
リレート、2−エチルヘキシルアクリレート、グリセロ
ールアクリレート、グリシジルアクリレート、ヘプタデ
カフロロデシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルア
クリレート、イソボニルアクリレート、2−ヒドロキシ
プロピルアクリレート、イソデキシルアクリレート、イ
ソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、2−
メトキシエチルアクリレート、メトキシエチレングリコ
ールアクリレート、メトキシジエチレングリコールアク
リレート、オクタフロロペンチルアクリレート、フェノ
キシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、ト
リフロロエチルアクリレート、アリル化シクロヘキシル
ジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレー
ト、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、エチ
レングリコールジアクリレート、ジエチレングリコール
ジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレー
ト、ポリエチレングリコールジアクリレート、ジペンタ
エリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリ
トールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジトリメチ
ロールプロパンテトラアクリレート、グリセロールジア
クリレート、メトキシ化シクロヘキシルジアクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロピレ
ングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコー
ルジアクリレート、トリグリセロールジアクリレート、
トリメチロールプロパントリアクリレート、アクリルア
ミド、アミノエチルアクリレートおよび上記化合物の分
子内のアクリレートを一部もしくはすべてをメタクリレ
ートに変えたもの、γ−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、1−ビニル−2−ピロリドンなどが挙げ
られる。
用することができる。これら以外に、不飽和カルボン酸
等の不飽和酸を加えることによって、感光後の現像性を
向上することができる。不飽和カルボン酸の具体的な例
としては、アクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、
クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、また
はこれらの酸無水物などがあげられる。
としては、ベンゼン環、ナフタレン環などの芳香環を有
するメタクリレートモンマーもしくはアクリレートモノ
マー、具体的には、フェニル(メタ)アクリレート、フ
ェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メ
タ)アクリレート、1−ナフチル(メタ)アクリレー
ト、2−ナフチル(メタ)アクリレート、ビスフェノー
ルAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA−エチ
レンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビス
フェノールA−プロピレンオキサイド付加物のジ(メ
タ)アクリレート、チオフェノール(メタ)アクリレー
ト、ベンジルメルカプタン(メタ)アクリレート、ま
た、これらの芳香環の水素原子のうち、1〜5個を塩素
または臭素原子に置換したモノマー、上記一般式
(A)、(B)、(C)に示した化合物、もしくは、ス
チレン、p−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m
−メチルスチレン、塩素化スチレン、臭素化スチレン、
α−メチルスチレン、塩素化α−メチルスチレン、臭素
化α−メチルスチレン、クロロメチルスチレン、ヒドロ
キシメチルスチレンのうち少なくとも1種類を重合して
得られたオリゴマーやポリマーを用いることができる。
が10重量%以上、さらに好ましくは35重量%以上に
なるように、他の感光性のモノマーと共重合することが
できる。共重合するモノマーとしては、前述の炭素−炭
素不飽和結合を含有する化合物を用いることができる。
重合することによって、感光後の現像性を向上すること
ができる。不飽和カルボン酸の具体的な例としては、ア
クリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、
マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、またはこれらの酸
無水物などがあげられる。
の酸性基を有するポリマーもしくはオリゴマーの酸価
(AV)は50〜180、さらには70〜140の範囲
が好ましい。酸価が50未満であると、現像許容幅が狭
くなる。また、酸価が180を越えると未露光部の現像
液に対する溶解性が低下するようになるため現像液濃度
を濃くすると露光部まで剥がれが発生し、高精細なパタ
ーンが得られにくい。
に対して、光反応性基を側鎖または分子末端に付加させ
ることによって、感光性を付与することができる。好ま
しい光反応性基は、エチレン性不飽和基を有するもので
ある。エチレン性不飽和基としては、ビニル基、アリル
基、アクリル基、メタクリル基などがあげられる。
付加させる方法は、ポリマー中のメルカプト基、アミノ
基、水酸基やカルボキシル基に対して、グリシジル基や
イソシアネート基を有するエチレン性不飽和化合物やア
クリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドまたはア
リルクロライドを付加反応させて作る方法がある。
合物としては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グ
リシジル、アリルグリシジルエーテル、エチルアクリル
酸グリシジル、クロトニルグリシジルエーテル、クロト
ン酸グリシジルエーテル、イソクロトン酸グリシジルエ
ーテルなどがあげられる。
和化合物としては、(メタ)アクリロイルイソシアネー
ト、(メタ)アクリロイルエチルイソシアネート等があ
る。
有するエチレン性不飽和化合物やアクリル酸クロライ
ド、メタクリル酸クロライドまたはアリルクロライド
は、ポリマー中のメルカプト基、アミノ基、水酸基やカ
ルボキシル基に対して0.05〜1モル当量付加させる
ことが好ましい。
中に、バインダー、光重合開始剤、紫外線吸光剤、増感
剤、増感助剤、重合禁止剤、可塑剤、増粘剤、有機溶
媒、酸化防止剤、分散剤、有機あるいは無機の沈殿防止
剤などの添加剤成分を加えることも行われる。
ル、ポリビニルブチラール、メタクリル酸エステル重合
体、アクリル酸エステル重合体、アクリル酸エステル−
メタクリル酸エステル共重合体、α−メチルスチレン重
合体、ブチルメタクリレート樹脂などがあげられる。こ
のバインダー成分の高屈折率化を行うことも、感光性有
機成分の高屈折率化には効果的である。バインダー成分
の高屈折率化方法は、前述の感光性ポリマーや感光性オ
リゴマーにおいて、光反応性基であるエチレン性不飽和
基を側鎖または分子末端に付加していないものを用いる
ことができる。つまり、感光性ポリマーや感光性オリゴ
マーの反応性基を付与する工程を省略したものをバイン
ダーとして用いることができる。
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、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、ジエチルチオキサントン、ベ
ンジル、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、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、ジベンゾスベロン、メチレンアントロン、
4−アジドベンザルアセトフェノン、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、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、ミヒラーケトン、2−メチル−[4−(メチ
ルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパノ
ン、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、トリフェニルホル
フィン、カンファーキノン、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、
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、トリエタノールアミンなどの還元剤の組合せなどが
あげられる。本発明ではこれらを1種または2種以上使
用することができる。光重合開始剤は、感光性成分に対
し、0.05〜10重量%の範囲で添加され、より好ま
しくは、0.1〜5重量%である。重合開始剤の量が少
なすぎると、光感度が不良となり、光重合開始剤の量が
多すぎれば、露光部の残存率が小さくなりすぎるおそれ
がある。
る。紫外線吸収効果の高い吸光剤を添加することによっ
て高アスペクト比、高精細、高解像度が得られる。紫外
線吸光剤としては有機系染料からなるもの、中でも35
0〜450nmの波長範囲で高UV吸収係数を有する有
機系染料が好ましく用いられる。具体的には、アゾ系染
料、アミノケトン系染料、キサンテン系染料、キノリン
系染料、アミノケトン系染料、アントラキノン系、ベン
ゾフェノン系、ジフェニルシアノアクリレート系、トリ
アジン系、p−アミノ安息香酸系染料などが使用でき
る。有機系染料は吸光剤として添加した場合にも、焼成
後の絶縁膜中に残存しないで吸光剤による絶縁膜特性の
低下を少なくできるので好ましい。これらの中でもアゾ
系およびベンゾフェノン系染料が好ましい。有機染料の
添加量は0.05〜5重量部が好ましい。0.05重量
%以下では紫外線吸光剤の添加効果が減少し、5重量%
を越えると焼成後の絶縁膜特性が低下するので好ましく
ない。より好ましくは0.15〜1重量%である。有機
顔料からなる紫外線吸光剤の添加方法の一例を上げる
と、有機顔料を予め有機溶媒に溶解した溶液を作製し、
次に該有機溶媒中にガラス粉末を混合後、乾燥すること
によってできる。この方法によってガラス粉末の個々の
粉末表面に有機の膜をコートしたいわゆるカプセル状の
粉末が作製できる。
b、Fe、Cd、Mn、Co、Mgなどの金属およびそ
の酸化物がペースト中に含有する感光性成分と反応して
ペーストが短時間でゲル化し、塗布できなくなる場合が
ある。このような反応を防止するために安定化剤を添加
してゲル化を防止することが好ましい。用いる安定化剤
としては、トリアゾール化合物が好ましく用いられる。
トリアゾール化合物の中でも特にベンゾトリアゾールが
有効に作用する。本発明において使用されるベンゾトリ
アゾールによるガラス粉末の表面処理の一例を上げる
と、無機微粒子に対して所定の量のベンゾトリアゾール
を酢酸メチル、酢酸エチル、エチルアルコール、メチル
アルコールなどの有機溶媒に溶解した後、これら微粒子
が十分に浸すことができるように溶液中に1〜24時間
浸積する。浸積後、好ましくは20〜30℃下で自然乾
燥して溶媒を蒸発させてトリアゾール処理を行った粉末
を作製する。使用される安定化剤の割合(安定化剤/無
機微粒子)は0.05〜5重量%が好ましい。
れる。増感剤の具体例としては、2,4−ジエチルチオ
キサントン、イソプロピルチオキサントン、2,3−ビ
ス(4−ジエチルアミノベンザル)シクロペンタノン、
2,6−ビス(4−ジメチルアミニベンザル)シクロヘ
キサノン、2,6−ビス(4−ジメチルアミノベンザ
ル)−4−メチルシクロヘキサノン、ミヒラーケトン、
4,4−ビス(ジエチルアミノ)−ベンゾフェノン、
4,4−ビス(ジメチルアミノ)カルコン、4,4−ビ
ス(ジエチルアミノ)カルコン、p−ジメチルアミノシ
ンナミリデンインダノン、p−ジメチルアミノベンジリ
デンインダノン、2−(p−ジメチルアミノフェニルビ
ニレン)−イソナフトチアゾール、1,3−ビス(4−
ジメチルアミノベンザル)アセトン、1,3−カルボニ
ル−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)アセトン、
3,3−カルボニル−ビス(7−ジエチルアミノクマリ
ン)、N−フェニル−N−エチルエタノールアミン、N
−フェニルエタノールアミン、N−トリルジエタノール
アミン、N−フェニルエタノールアミン、ジメチルアミ
ノ安息香酸イソアミル、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
ゾールなどがあげられる。本発明ではこれらを1種また
は2種以上使用することができる。なお、増感剤の中に
は光重合開始剤としても使用できるものがある。増感剤
を本発明の感光性ペーストに添加する場合、その添加量
は有機物量に対して通常0.05〜40重量%、より好
ましくは5〜40重量%である。増感剤の量が少なすぎ
れば光感度を向上させる効果が発揮されない。また、増
感剤は、露光波長付近での吸収を有しており、一般的に
露光波長での屈折率向上効果が著しい。
せるために添加される。重合禁止剤の具体的な例として
は、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、ピロガロールなどが挙げられる。重合禁止剤
を添加する場合、その添加量は、感光性ペースト中に、
通常、0.001〜1重量%である。
タレート、ジオクチルフタレート、ポリエチレングリコ
ール、グリセリンなどがあげられる。
共重合体の酸化を防ぐために添加される。酸化防止剤の
具体的な例として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
ホスファイトなどが挙げられる。酸化防止剤を添加する
場合、その添加量は通常、添加量は、ペースト中に、通
常、0.001〜1重量%である。
を調整したい場合、有機溶媒を加えてもよい。このとき
使用される有機溶媒としては、メチルセロソルブ、エチ
ルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルエチルケト
ン、ジオキサン、アセトン、シクロヘキサノン、シクロ
ペンタノン、イソブチルアルコール、イソプロピルアル
コール、テトラヒドロフラン、ジメチルスルフォキシ
ド、γ−ブチロラクトン、ブロモベンゼン、クロロベン
ゼン、ジブロモベンゼン、ジクロロベンゼン、ブロモ安
息香酸、クロロ安息香酸などやこれらのうちの1種以上
を含有する有機溶媒混合物が用いられる。
外線吸光剤、感光性ポリマー、感光性モノマー、光重合
開始剤、ガラスフリットおよび溶媒等の各種成分を所定
の組成となるように調合した後、3本ローラや混練機で
均質に混合分散し作製する。
機溶媒、可塑剤および沈殿防止剤などの添加割合によっ
て適宜調整されるが、その範囲は2000〜20万cp
s(センチ・ポイズ)である。例えばガラス基板への塗
布をスクリーン印刷法以外にスピンコート法で行う場合
は、2000〜5000cpsが好ましい。スクリーン
印刷法で1回塗布して膜厚10〜20μmを得るには、
5万〜20万cpsが好ましい。
工を行う一例について説明するが、本発明はこれに限定
されない。ガラス基板もしくはセラミックスの基板の上
に、感光性ペーストを全面塗布、もしくは部分的に塗布
する。塗布方法としては、スクリーン印刷、バーコータ
ー、ロールコーター等公知の方法を用いることができ
る。塗布厚みは、塗布回数、スクリーンのメッシュ、ペ
ーストの粘度を選ぶことによって調整できる。
場合、基板と塗布膜との密着性を高めるために基板の表
面処理を行うことができる。表面処理液としてはシラン
カップリング剤、例えばビニルトリクロロシラン、ビニ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ト
リス−(2−メトキシエトキシ)ビニルシラン、γ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタク
リロキシプロピル)トリメトキシシラン、γ(2−アミ
ノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ク
ロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエト
キシシランなどあるいは有機金属例えば有機チタン、有
機アルミニウム、有機ジルコニウムなどである。シラン
カップリング剤あるいは有機金属を有機溶媒例えばエチ
レングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコー
ルモノエチルエーテル、メチルアルコール、エチルアル
コール、プロピルアルコール、ブチルアルコールなどで
0.1〜5%の濃度に希釈したものを用いる。次にこの
表面処理液をスピナーなどで基板上に均一に塗布した後
に80〜140℃で10〜60分間乾燥することによっ
て表面処理ができる塗布した上から、フォトマスクを用
いて、マスク露光する。用いるマスクは、感光性有機成
分の種類によって、ネガ型もしくはポジ型のどちらかを
選定する。この際使用される活性光源は、たとえば、近
紫外線、紫外線、電子線、X線などが挙げられるが、こ
れらの中で紫外線が好ましく、その光源としてはたとえ
ば低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ハロゲンラ
ンプ、殺菌灯などが使用できる。これらのなかでも超高
圧水銀灯が好適である。露光条件は塗布厚みによって異
なるが、5〜100mW/cm2 の出力の超高圧水銀灯
を用いて0.1〜30分間露光を行なう。
に酸素遮蔽膜を設けることによって、パターン形状を向
上することができる。酸素遮蔽膜の一例としては、PV
Aの膜が挙げられる。PVA膜の形成方法は濃度が0.
5〜5重量%の水溶液をスピナーなどの方法で基板上に
均一に塗布した後に70〜90℃で10〜60分間好ま
しいPVAの溶液濃度は、1〜3重量%である。この範
囲にあると感度が一層向上する。PVA塗布によって感
度が向上するのは次の理由が推定される。すなわち感光
性成分が光反応する際に、空気中の酸素があると光硬化
の感度を妨害すると考えられるが、PVAの膜があると
余分な酸素を遮断できるので露光時に感度が向上するの
で好ましい。PVA以外に水溶性で、透明なポリマー例
えばセルロース系のメチルセルロースなども使用でき
る。
が、この場合、浸漬法やスプレー法で行なう。現像液
は、感光性ペースト中の有機成分が溶解可能である有機
溶媒を使用できる。また該有機溶媒にその溶解力が失わ
れない範囲で水を添加してもよい。感光性ペースト中に
カルボキシル基等の酸性基を持つ化合物が存在する場
合、アルカリ水溶液で現像できる。アルカリ水溶液とし
て水酸化ナトリウムや水酸化カルシウム水溶液などのよ
うな金属アルカリ水溶液を使用できるが、有機アルカリ
水溶液を用いた方が焼成時にアルカリ成分を除去しやす
いので好ましい。有機アルカリとしては、公知のアミン
化合物を用いることができる。具体的には、テトラメチ
ルアンモニウムヒドロキサイド、トリメチルベンジルア
ンモニウムヒドロキサイド、モノエタノールアミン、ジ
エタノールアミンなどが挙げられる。アルカリ水溶液の
濃度は通常0.01〜10重量%、より好ましくは0.
1〜5重量%である。アルカリ濃度が低すぎれば未露光
部が除去されずに、アルカリ濃度が高すぎれば、パター
ン部を剥離させ、また露光部を腐食させるおそれがあり
良くない。
温度はペーストや基板の種類によって異なるが、通常は
空気中もしくは窒素雰囲気中で焼成する。焼成温度は4
00〜1000℃で行う。ガラス基板上にパターン加工
する場合や無機微粒子として銀を用いた場合は、520
〜610℃の温度で10〜60分間保持して焼成を行
う。
目的で、50〜300℃加熱工程を導入しても良い。
テルフィルムなどの上に塗布することによって、回路材
料やディスプレイに用いる感光性グリーンシートを得る
ことができる。
説明する。ただし、本発明はこれに限定はされない。な
お、実施例、比較例中の濃度(%)は重量%である。
なる感光性ペーストを作成した。作成手順は、まず、有
機成分の各成分を80℃に加熱しながら溶解し、その
後、無機微粒子を添加し、混練機で混練することによっ
て、ペーストを作成した。
に、スクリーン印刷法で複数回塗布によって、100μ
mおよび150μmの塗布厚みになるように塗布を行っ
た後、80℃で30分乾燥した。
クは、ピッチ220μm、線幅60μm、プラズマディ
スプレイにおけるストライプ状の隔壁パターン形成が可
能になるように設計したクロムマスクである。露光は、
50mW/cm2 の出力の超高圧水銀灯で紫外線露光を
行った。その後、モノエタノールアミンの1%水溶液に
浸漬して、現像を行った。
1時間乾燥した後、580℃で1時間焼成を行った。焼
成により約20%程度の収縮が生じる。
さ80μmもしくは120μm、ピッチ220μmがタ
ーゲット)を電子顕微鏡観察によって観察した。高さ8
0μm、120μm共に良好な形状が得られている場合
は○、80μmのみ良好な形状が得られている場合を
△、80μm、120μmの両方とも欠落などにより良
好な形状が得られていない場合を×として評価を行っ
た。
リー法によって、25℃における436nmの波長の光
に関して測定を行った。
O2 ;13%、Al2 O3 ;2%、B2O3 ;15%、
Bi2 O3 ;35%、Li2 O;10%、ZnO;5
%、Na2O;15%、ZrO2 ;5%のものを用い
た。このガラス微粒子の436nmの波長での屈折率
は、1.68であった。
粉末にした後、プラズマ気流中で球状化処理して作製し
た粉末で、平均粒子径;3.4μm、比表面積;4.1
m2/g、球形率95個数%の粉末を用いた。球形率の
測定は、粉末を光学顕微鏡で300倍の倍率で撮影し、
このうち計測可能な粒子を計数し、球形のものの比率を
表す。
製し、パターン作成を行った。
製し、パターン作成を行った。
スペクト比かつ高精度のパターン加工が可能になる。こ
れによって、ディスプレイ、回路材料等の厚膜、高精度
のパターン加工が可能になり、精細性の向上、工程の簡
略化が可能になる。
イパネルの隔壁を形成することができる。
Claims (17)
- 【請求項1】無機微粒子と感光性化合物を含む有機成分
からなる感光性ペーストであって、有機成分の屈折率が
1.56〜1.80であることを特徴とする感光性ペー
スト。 - 【請求項2】50〜95重量部の無機微粒子と5〜50
重量部の有機成分からなることを特徴とする請求項1の
感光性ペースト。 - 【請求項3】無機微粒子の60重量%以上にガラス微粒
子を用いることを特徴とする請求項1の感光性ペース
ト。 - 【請求項4】ガラス微粒子として、熱軟化温度が350
〜600℃のガラス微粒子を用いることを特徴とする請
求項3の感光性ペースト。 - 【請求項5】ガラス微粒子として、酸化ビスマス、酸化
鉛、酸化リチウムのうち少なくとも1種類を5〜50重
量%含有するガラス微粒子を用いることを特徴とする請
求項3の感光性ペースト。 - 【請求項6】ガラス微粒子が、酸化物換算表記で Bi2 O3 5〜50重量% SiO2 3〜60重量% B2 O3 5〜40重量% の成分を含有するガラス微粒子を用いることを特徴とす
る請求項3の感光性ペースト。 - 【請求項7】ガラス微粒子が、酸化物換算表記で Bi2 O3 5〜50重量% SiO2 3〜60重量% B2 O3 5〜40重量% BaO 0〜25重量% Al2 O3 0〜 5重量% ZnO 2〜40重量% の成分を含有するガラス微粒子を用いることを特徴とす
る請求項3の感光性ペースト。 - 【請求項8】ガラス微粒子として、球形率80個数%以
上のガラス微粒子を用いることを特徴とする請求項3の
感光性ペースト。 - 【請求項9】ガラス微粒子として、436nmの波長で
の全光線透過率が50%以上のガラス微粒子を用いるこ
とを特徴とする請求項3の感光性ペースト。 - 【請求項10】有機成分中に、分子内にカルボキシル基
を含有する重量平均分子量500〜10万のオリゴマー
もしくはポリマー10〜90重量%含むことを特徴とす
る請求項1の感光性ペースト。 - 【請求項11】有機成分中に、分子内に不飽和二重結合
を有する重量平均分子量500〜10万のオリゴマーも
しくはポリマーを10〜90重量%含むことを特徴とす
る請求項1の感光性ペースト。 - 【請求項12】有機成分中に、多官能の多官能のアクリ
レート化合物および/またはメタアクリレート化合物を
10〜80重量%含むことを特徴とする請求項1の感光
性ペースト。 - 【請求項13】有機成分中に、紫外線吸収特性を持つ化
合物を0.05〜5重量%含有することを特徴とする請
求項1の感光性ペースト。 - 【請求項14】有機成分中において、ベンゼン環、ナフ
タレン環、ビフェニル環、アントラセン環、チオフェン
環、カルバゾール環の内少なくとも1種を20〜80重
量%含有する有機成分を用いること特徴とする請求項1
の感光性ペースト。 - 【請求項15】有機成分中において、硫黄原子や臭素原
子、塩素原子、ヨウ素原子の合計含有率が10〜80重
量%である有機成分を用いることを特徴とする請求項1
の感光性ペースト。 - 【請求項16】光増感剤を5〜40重量%含有する有機
成分を用いることを特徴とする請求項1の感光性ペース
ト。 - 【請求項17】プラズマディスプレイやプラズマアドレ
ス液晶ディスプレイにおける隔壁の形成に用いることを
特徴とする請求項1の感光性ペースト。
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ES96917656T ES2146884T5 (es) | 1995-06-12 | 1996-06-12 | Pasta fotosensible, visualizador a base de plasma y procedimientos para su fabricacion. |
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1995
- 1995-12-11 JP JP32179495A patent/JP3716469B2/ja not_active Expired - Fee Related
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