KR20220158678A - Manufacturing method of resin composition, wiring board and conductive pattern - Google Patents
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Abstract
미세한 패턴에 있어서도 양호한 분산성(즉, 도전성 입자를 함유하는 수지 조성물에 있어서는 양호한 도전성)과 밀착성을 양립하는 패턴을 얻는 것이 가능한 수지 조성물을 제공한다. 미립자, 일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 열에 의해 아미노기를 생성하는 관능기를 갖는 화합물(B), 및 바인더 수지(C)를 함유하고, 상기 미립자가, 유기 안료(F), 또는 탄소를 포함하는 피복층을 갖는 무기 입자(G)인 수지 조성물.
(일반식(1) 중, X는 Si, Ti 또는 Zr 원자를 나타낸다. R1∼R3은 각각 독립적으로 히드록시기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 이소부톡시기 또는 탄소수 1∼6개의 탄화수소기를 나타낸다. R1∼R3은 각각 동일해도 상이해도 좋지만, 적어도 하나는 히드록시기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기 또는 이소부톡시기이다.)A resin composition capable of obtaining a pattern having both good dispersibility (that is, good conductivity in the case of a resin composition containing conductive particles) and adhesiveness even in a fine pattern is provided. Contains fine particles, a compound (B) having a structure represented by Formula (1) and a functional group that generates an amino group by heat, and a binder resin (C), wherein the fine particles contain an organic pigment (F) or carbon The resin composition which is an inorganic particle (G) which has a coating layer which says.
(In general formula (1), X represents Si, Ti or Zr atom. R 1 to R 3 are each independently a hydroxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, and an isobutoxy group. represents a group or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms R 1 to R 3 may be the same or different, but at least one is a hydroxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group or an isobutoxy group to be.)
Description
본 발명은 수지 조성물, 배선 기판 및 도전성 패턴의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a resin composition, a wiring board, and a conductive pattern.
최근, 텔레비전이나 모바일, 카 내비게이션, 디지털 사이니지 등 여러가지 디스플레이에서 대형화, 고선명화가 진행되고 있다. 대형화에 따라서는 전자 배선의 배선 길이가 길어지기 때문에 소비 전력 유지의 관점으로부터 배선의 도전성 향상, 즉 저저항화에의 요구가 높아지고 있다. 고선명화에 대해서도 전자 배선을 미세화하면 배선 단면적이 작아지기 때문에, 배선 저항을 동등하게 하기 위해서는 도전성을 높이는 것이 필요하다.In recent years, various displays such as televisions, mobile devices, car navigation systems, and digital signage are becoming larger and higher in definition. Since the wiring length of electronic wiring becomes longer with an increase in size, there is a growing demand for improved wiring conductivity, that is, lower resistance, from the viewpoint of maintaining power consumption. Even for high-definition, if the electronic wiring is miniaturized, the cross-sectional area of the wiring is reduced, so it is necessary to increase the conductivity in order to equalize the wiring resistance.
전자 배선에 사용되는 도전성 패턴을 형성하는 방법으로서는 도전성 입자와 바인더 수지를 함유하는 수지 조성물을 사용하여 패턴을 기판 상에 형성한 후, 가열함으로써 도전성 입자를 접촉시키고, 도전성 패턴을 얻는 방법이 일반적이다(특허문헌 1). 기판 상에 패턴을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면 스크린 인쇄법, 잉크젯법 또는 포토리소그래피법을 들 수 있다. 그 중에서도 스크린 인쇄법이나 잉크젯법은 미세 패턴을 형성하기 위해서는 적합하지 않으며, 미세 패턴의 형성에는 포토리소그래피법이 적합하다고 되어 있다.As a method of forming a conductive pattern used for electronic wiring, a method in which a pattern is formed on a substrate using a resin composition containing conductive particles and a binder resin, and then heated to bring the conductive particles into contact with each other to obtain a conductive pattern is common. (Patent Document 1). As a method of forming a pattern on a board|substrate, a screen printing method, an inkjet method, or a photolithography method is mentioned, for example. Among them, it is said that the screen printing method and the inkjet method are not suitable for forming fine patterns, and the photolithography method is suitable for forming fine patterns.
여기서, 입자 지름이 충분히 작은 도전성 미립자를 사용함으로써 입자의 표면 에너지를 저감하고, 도전성 입자끼리의 융착을 촉진하여 전자 배선의 도전성을 높이는 기술이 알려져 있다. 입자 지름이 충분히 작은 도전성 미립자를 사용한 수지 조성물로서는 표면 피복된 은 미립자(특허문헌 2)를 사용한 수지 조성물을 들 수 있다. 표면 피복된 은 미립자를 사용함으로써 은 미립자의 표면 에너지를 적절하게 제어할 수 있다.Here, a technique is known in which the surface energy of the particles is reduced by using conductive fine particles having a sufficiently small particle diameter, and the fusion between the conductive particles is promoted to increase the conductivity of the electronic wiring. As a resin composition using conductive fine particles having a sufficiently small particle diameter, a resin composition using surface-coated silver fine particles (Patent Document 2) is exemplified. By using the surface-coated silver fine particles, the surface energy of the silver fine particles can be appropriately controlled.
한편, 컬러 필터 등에 사용되는 착색 패턴에 대해서도 마찬가지로 고선명화가 요구되고 있다. 착색 패턴은 안료와 바인더 수지를 함유하는 착색 안료 함유 수지 조성물을 사용하고, 도전성 패턴과 마찬가지의 방법에 의해 형성된다.On the other hand, high definition is similarly required for color patterns used for color filters and the like. The colored pattern is formed by the same method as the conductive pattern using a colored pigment-containing resin composition containing a pigment and a binder resin.
그러나, 표면 피복된 은 미립자를 사용한 수지 조성물에 있어서는 도전성을 높이기 위해서 고온 가열 등에 의해 은 미립자 표면의 융착을 촉진시키면 기재와의 밀착성이 저하한다는 과제가 있었다. 한편, 밀착성을 부여하기 위해서 아미노기를 갖는 밀착 개량제를 첨가하는 방법이 있지만, 수지 조성물 중에서 은 미립자의 분산성을 악화시키고, 도전성을 저하시킨다는 과제가 있었다. 그 때문에, 밀착성과 도전성 향상의 양립은 곤란했다.However, in a resin composition using surface-coated silver fine particles, when fusion on the surface of the silver fine particles is promoted by high-temperature heating or the like in order to increase conductivity, there is a problem that adhesion to the base material is reduced. On the other hand, although there is a method of adding an adhesion improving agent having an amino group in order to impart adhesion, there is a problem of deteriorating the dispersibility of fine silver particles in the resin composition and reducing conductivity. Therefore, coexistence of adhesiveness and an electrical conductivity improvement was difficult.
또한, 착색 안료 함유 수지 조성물에 있어서도 아미노기를 갖는 밀착 개량제를 첨가한 경우, 안료의 분산성이 악화되고, 보존 안정성을 저하시킨다는 과제가 있었다.Moreover, also in the color pigment containing resin composition, when the adhesion improving agent which has an amino group is added, the dispersibility of a pigment deteriorates and the subject that storage stability is reduced occurred.
본 발명은 이러한 종래 기술의 결점을 감안하여 창안된 것이며, 그 목적으로 하는 바는 분산성과 밀착성이 우수한 패턴을 얻는 것이며, 특히 도전성 입자를 함유하는 수지 조성물에 있어서는 도전성을 높이기 위해서 은 미립자 표면의 융착을 촉진시켜도 기재와의 밀착성을 유지하는 것이 가능한 수지 조성물을 제공하는 것에 있다. 이러한 수지 조성물을 사용함으로써, 양호한 분산성(즉, 도전성 입자를 함유하는 수지 조성물에 있어서는 양호한 도전성)과 밀착성을 양립하는 패턴을 얻을 수 있다.The present invention has been devised in view of such drawbacks of the prior art, and its object is to obtain a pattern excellent in dispersibility and adhesiveness, particularly in a resin composition containing conductive particles, in order to increase conductivity, fusion of the surface of fine silver particles It is an object of the present invention to provide a resin composition capable of maintaining adhesion to a substrate even when the By using such a resin composition, a pattern in which good dispersibility (that is, good conductivity in the case of a resin composition containing conductive particles) and adhesiveness are compatible can be obtained.
본 발명자들은 예의 검토한 결과, 수지 조성물에 기재 밀착성을 높이는 구조 및 열에 의해 아미노기를 생성하는 관능기를 갖는 화합물(B)을 함유시키는 것이 상기 과제의 해결에 매우 유효한 발견했다.As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have found that incorporating a compound (B) having a structure that enhances adhesion to a substrate and a functional group that generates an amino group by heat in the resin composition is very effective in solving the above problems.
즉, 본 발명은 미립자, 일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 열에 의해 아미노기를 생성하는 관능기를 갖는 화합물(B), 및 바인더 수지(C)를 함유하고, 상기 미립자가, 유기 안료(F), 또는 탄소를 포함하는 피복층을 갖는 무기 입자(G)인 수지 조성물이다.That is, the present invention contains fine particles, a compound (B) having a structure represented by Formula (1) and a functional group that generates an amino group by heat, and a binder resin (C), wherein the fine particles contain an organic pigment (F) , or a resin composition that is an inorganic particle (G) having a coating layer containing carbon.
(일반식(1) 중, X는 Si, Ti 또는 Zr 원자를 나타낸다. R1∼R3은 각각 독립적으로 히드록시기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 이소부톡시기 또는 탄소수 1∼6개의 탄화수소기를 나타낸다. R1∼R3은 각각 동일해도 상이해도 좋지만, 적어도 하나는 히드록시기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기 또는 이소부톡시기이다.)(In general formula (1), X represents Si, Ti or Zr atom. R 1 to R 3 are each independently a hydroxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, and an isobutoxy group. represents a group or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms R 1 to R 3 may be the same or different, but at least one is a hydroxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group or an isobutoxy group to be.)
본 발명의 수지 조성물에 의하면, 미세한 패턴에 있어서도 양호한 분산성(즉, 도전성 입자를 함유하는 수지 조성물에 있어서는 양호한 도전성)과 밀착성을 양립하는 패턴을 얻는 것이 가능해진다.According to the resin composition of the present invention, even in a fine pattern, it becomes possible to obtain a pattern in which good dispersibility (that is, good conductivity in a resin composition containing conductive particles) and adhesiveness are compatible.
본 발명의 수지 조성물은 미립자, 일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 열에 의해 아미노기를 생성하는 관능기를 갖는 화합물(B), 및 바인더 수지(C)를 함유하고, 상기 미립자가, 유기 안료(F), 또는 탄소를 포함하는 피복층을 갖는 무기 입자(G)인 것을 특징으로 한다.The resin composition of the present invention contains microparticles, a compound (B) having a structure represented by Formula (1) and a functional group generating an amino group by heat, and a binder resin (C), wherein the microparticles contain an organic pigment (F ), or an inorganic particle (G) having a coating layer containing carbon.
[유기 안료(F)][Organic pigment (F)]
본 발명의 수지 조성물은 미립자로서 유기 안료(F)를 함유하는 것이 바람직하다.The resin composition of the present invention preferably contains the organic pigment (F) as fine particles.
유기 안료로서는 착색 유기 안료가 있고, 예를 들면 디케토피롤로피롤계 안료; 아조, 디스아조, 폴리아조 등의 아조계 안료; 구리 프탈로시아닌, 할로겐화구리 프탈로시아닌, 무금속 프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌계 안료; 아미노안트라퀴논, 디아미노디안트라퀴논, 안트라피리미딘, 플라반트론, 안트안트론, 인단트론, 피란트론, 비올란트론 등의 안트라퀴논계 안료; 퀴나크리돈계 안료; 디옥사진계 안료; 페리논계 안료; 페릴렌계 안료; 티오인디고계 안료; 이소인돌린계 안료; 이소인돌리논계 안료; 퀴노프탈론계 안료; 트렌계 안료; 금속 착체계 안료 등을 들 수 있다.Examples of organic pigments include colored organic pigments, such as diketopyrrolopyrrole pigments; azo pigments such as azo, disazo, and polyazo; phthalocyanine-based pigments such as copper phthalocyanine, halogenated copper phthalocyanine, and metal-free phthalocyanine; anthraquinone-based pigments such as aminoanthraquinone, diaminodianthraquinone, anthrapyrimidine, flavanthrone, anthanthrone, indanthrone, pyranthrone, and violanthrone; quinacridone-based pigments; dioxazine-based pigments; perinone pigments; perylene-based pigments; thioindigo-based pigments; isoindoline-based pigments; isoindolinone-based pigments; quinophthalone pigments; Trene-based pigments; metal complex pigments; and the like.
유기 안료로서, 예를 들면 흑색 유기 안료, 혼색 유기 안료 등을 들 수 있다. 흑색 유기 안료로서는, 예를 들면 카본 블랙, 페릴렌 블랙, 아닐린 블랙, 벤조푸라논계 안료 등을 들 수 있다. 혼색 유기 안료로서는 적, 청, 녹, 자, 황색, 마젠타, 시안 등의 색을 갖는 2종 이상의 안료를 혼색해서 유사 흑색화한 것을 들 수 있다. 이들 유기 안료를 2종 이상 함유해도 좋다. 이들 중에서도 착색막의 차광성을 보다 향상시키고, 착색막의 도전성을 조정하는 관점으로부터 카본 블랙이 바람직하다.As an organic pigment, a black organic pigment, a mixed color organic pigment, etc. are mentioned, for example. As a black organic pigment, carbon black, perylene black, aniline black, a benzofuranone pigment etc. are mentioned, for example. Examples of mixed color organic pigments include those obtained by mixing two or more kinds of pigments having colors such as red, blue, green, purple, yellow, magenta, and cyan to pseudo-black. You may contain 2 or more types of these organic pigments. Among these, carbon black is preferable from the viewpoint of further improving the light-shielding properties of the colored film and adjusting the conductivity of the colored film.
또한, 본 발명에 있어서, 그 효과를 보다 현저한 것으로 하기 위해서 유기 안료(F)의 표면은 산성 처리되어 있는 것이 바람직하다. 표면이 산성 처리되어 있음으로써 분산 안정성이 향상됨과 아울러, 화합물(B)과의 상호작용에 의해 기재 밀착성을 향상시키는 것이 가능해진다. 카본 블랙의 표면을 산성 처리하는 방법으로서는 O3에 의해 표면을 산화하는 방법(일본특허공개 평11-181326호 공보), 표면의 습식 산화 처리하는 방법(일본특허 제4464081호 공보), 및 술폰산기 등의 비폴리머기로 이루어지는 유기기에 의한 표면 수식하는 방법(국제공개 제2006/044676호) 등이 알려져 있다.Moreover, in this invention, in order to make the effect more remarkable, it is preferable that the surface of the organic pigment (F) is acidified. While the dispersion stability is improved by acidifying the surface, it becomes possible to improve the substrate adhesion through interaction with the compound (B). Methods for acidifying the surface of carbon black include oxidizing the surface with O 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-181326), wet oxidation treatment of the surface (Japanese Patent No. 4464081), and sulfonic acid groups. A method of surface modification with an organic group composed of non-polymeric groups such as (International Publication No. 2006/044676) and the like are known.
본 발명의 수지 조성물에 있어서, 고형분 100질량%에 대해 유기 안료(F)의 함유 비율은 10∼70질량%인 것이 바람직하다. 함유 비율이 10질량% 이상임으로써 착색력이 있는 피막을 박막으로 형성할 수 있다. 함유 비율은 바람직하게는 20질량% 이상이다. 한편, 함유 비율이 70질량% 이하임으로써 유기 안료(F)의 분산 안정성을 향상시킬 수 있음과 아울러 기재와의 밀착성도 담보할 수 있다. 함유 비율은 바람직하게는 60질량% 이하이다. 여기서 전체 고형분이란, 수지 조성물이 함유하는 성분 중, 용제를 제외한 전체 성분을 말한다.In the resin composition of the present invention, the content of the organic pigment (F) is preferably 10 to 70% by mass relative to 100% by mass of the solid content. When the content ratio is 10% by mass or more, a film having coloring power can be formed as a thin film. The content ratio is preferably 20% by mass or more. On the other hand, when the content ratio is 70% by mass or less, while being able to improve the dispersion stability of the organic pigment (F), adhesion to the substrate can also be ensured. The content ratio is preferably 60% by mass or less. Here, the total solid content refers to all components except the solvent among the components contained in the resin composition.
[탄소를 포함하는 피복층을 갖는 무기 입자(G)][Inorganic Particles (G) Having a Coating Layer Containing Carbon]
본 발명의 수지 조성물은 탄소를 포함하는 피복층을 갖는 무기 입자(G)(이하, 단지 「무기 입자(G)」라고 칭하는 경우가 있다)를 함유하는 것이 바람직하다. 무기 입자(G)는, 예를 들면 탄소 화합물 등에 의해 표면 피복된 입자이다. 탄소 화합물의 예로서는 방향족 탄화수소, 지방족 탄화수소, 또는 그들의 산화물, 질화물, 황화물, 인화물 등을 들 수 있다. 이 중에서도 저온에서의 무기 입자(G)끼리의 융착을 억제가능한 관점으로부터 방향족 탄화수소, 지방족 탄화수소 또는 이들의 산화물이 바람직하다. 무기 입자(G)를 함유함으로써, 본 발명의 수지 조성물의 경화물에 도전성이나 차광성 등의 여러가지의 기능을 부여할 수 있다. 또한, 무기 입자(G)의 표면이 탄소를 포함하는 피복층에 의해 피복되어 있기 때문에 저온에서의 무기 입자(G)끼리의 융착을 억제하고, 입자 조대화에 의한 해상도의 저하나, 잔사의 발생을 억제할 수 있다. 또한 후술의 열에 의해 아미노기를 생성하는 관능기와 반응함으로써 밀착성을 향상시킬 수 있다.The resin composition of the present invention preferably contains inorganic particles (G) having a coating layer containing carbon (hereinafter sometimes simply referred to as "inorganic particles (G)"). The inorganic particles (G) are, for example, particles surface-coated with a carbon compound or the like. Examples of the carbon compound include aromatic hydrocarbons and aliphatic hydrocarbons, or oxides, nitrides, sulfides, and phosphides thereof. Among these, aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, or oxides thereof are preferable from the viewpoint of being able to suppress fusion between the inorganic particles (G) at low temperatures. By containing the inorganic particles (G), various functions such as conductivity and light-shielding properties can be imparted to the cured product of the resin composition of the present invention. In addition, since the surface of the inorganic particles (G) is covered with a coating layer containing carbon, fusion between the inorganic particles (G) at low temperatures is suppressed, and resolution reduction due to particle coarsening and generation of residues are prevented. can be suppressed In addition, adhesion can be improved by reacting with a functional group that generates an amino group by heat described later.
무기 입자(G)로서는 도전성 입자(A)를 들 수 있다. 도전성 입자로서는, 예를 들면 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn), 비스무트(Bi), 납(Pb), 아연(Zn), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 텅스텐(W) 또는 몰리브덴(Mo) 등의 금속 미립자를 들 수 있다. 그 중에서도 금, 은, 구리, 니켈, 주석, 비스무트, 납, 아연, 팔라듐, 백금 및 알루미늄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 함유하는 금속 미립자인 것이 바람직하고, 도전성 향상의 관점으로부터 은의 미립자인 것이 보다 바람직하다.As inorganic particle (G), electroconductive particle (A) is mentioned. Examples of the conductive particles include gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), tin (Sn), bismuth (Bi), lead (Pb), zinc (Zn), and palladium (Pd). ), platinum (Pt), aluminum (Al), tungsten (W) or molybdenum (Mo) and the like. Among them, metal fine particles containing at least one element selected from the group consisting of gold, silver, copper, nickel, tin, bismuth, lead, zinc, palladium, platinum and aluminum are preferable. From the viewpoint of improving conductivity, silver fine particles is more preferable.
탄소를 포함하는 피복층에 의해 무기 입자의 표면을 피복하는 방법으로서는, 예를 들면 열플라즈마법에 의해 반응성 가스와 무기 입자를 접촉시키는 방법(일본특허공개 2007-138287호 공보)을 들 수 있다. 무기 입자(G)의 표면은 완전히 피복되어 있는 것이 바람직하지만, 본 목적이 달성되는 한에 있어서는 일부에 피복이 불완전한 입자가 존재하는 것은 허용된다.As a method of coating the surface of the inorganic particles with a coating layer containing carbon, a method of bringing a reactive gas and inorganic particles into contact with, for example, a thermal plasma method (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-138287) is exemplified. It is preferable that the surfaces of the inorganic particles (G) are completely covered, but as long as the present object is achieved, the presence of partially covered particles is acceptable.
피복층의 평균 두께는 0.1∼10nm가 바람직하다. 이 범위이면 무기 미세 입자끼리의 융착을 억제함으로써 미세 패턴 가공성을 향상시키고, 또한 300℃ 이하의 온도에서 열처리함으로써 소망의 기능을 보다 향상시킬 수 있다.The average thickness of the coating layer is preferably 0.1 to 10 nm. Within this range, fine pattern workability is improved by suppressing fusion between inorganic fine particles, and desired functions can be further improved by heat treatment at a temperature of 300°C or lower.
피복층의 평균 두께는 무기 입자(G)의 열천칭에 의한 질량 감소를 측정하고, 그 값이 전부 탄소의 연소에 의한 것이라고 가정하고, 입자 지름으로부터 피복층의 평균 두께를 탄소의 밀도를 2.0으로 해서 산출할 수 있다. 입자 지름(Dp)을 알고 있는 도전성 입자에 탄소를 평균 두께 A(㎛)로 피복하고, 탄소 피복한 도전성 입자의 개수를 n이라고 한다. 열천칭 측정에서 최초에 칭량한 질량을 W1(g), 완전히 탄소를 연소시킨 후의 질량을 W2(g), 무기 입자의 밀도를 ρ라고 하면, 이하의 식으로부터 Dp와 W2를 알면 n을 산출할 수 있다.The average thickness of the coating layer is calculated by measuring the mass reduction of the inorganic particles (G) by thermobalance, assuming that the value is all due to carbon combustion, and calculating the average thickness of the coating layer from the particle diameter with the carbon density set to 2.0. can do. Conductive particles having a known particle diameter (Dp) are coated with carbon to an average thickness A (μm), and the number of carbon-coated conductive particles is set to n. If W 1 (g) is the mass initially weighed in the thermobalance measurement, the mass after carbon is completely burned is W 2 (g), and the density of the inorganic particles is ρ, if Dp and W 2 are known from the following equation, n can be calculated.
W2=π/6×Dp3ρ×nW 2 =π/6×Dp 3 ρ×n
그리고, 이하의 식으로부터 피복층의 평균 두께 A를 산출할 수 있다.And the average thickness A of a coating layer is computable from the following formula.
W1-W2={4/3×π(Dp/2+A)3-π/6×Dp3}×2.0×nW 1 -W 2 = {4/3×π(Dp/2+A) 3 -π/6×Dp 3 }×2.0×n
무기 입자(G)인 도전성 입자(A)는 탄소를 포함하는 피복층을 형성하는 재료의 종류에 의해 표면이 산성 또는 염기성을 띠는 것이 있다. 도전성 입자(A)를 농도 1질량%로 물에 현탁시킨 현탁액의 pH는 4.0∼10.0인 것이 바람직하다. 이 pH는 이하와 같이 해서 측정된다. 순수 2.7g 중에 도전성 입자(A) 0.3g을 첨가하고, 농도 1질량%의 현탁액을 조제하고, 그 후 5분간 교반하고, 15분간 정치한다. 얻어진 현탁액의 상청액을 채취하고, pH 미터를 사용하여 측정한다. pH가 4.0 이상임으로써 탄소 피복층이 후술하는 분산제와 강고하게 상호작용하기 때문에, 적은 분산제 함유량으로도 안정되게 분산시킬 수 있다. pH가 10.0 이하임으로써 도전성 입자(A)와 바인더 수지(C)의 반응을 억제함과 아울러, 수지 조성물의 pH를 적절한 범위로 유지하고, 보존 안정성을 양호하게 할 수 있다. 도전성 입자(A)의 현탁액의 pH를 제어하기 위해서는, 예를 들면 열플라즈마법에 의해 도전성 입자(A)를 제작하는 경우에 있어서는 반응성 가스의 종류나 도입 비율을 변경함으로써 달성할 수 있다.The conductive particles (A) that are the inorganic particles (G) may have an acidic or basic surface depending on the type of material for forming the coating layer containing carbon. The pH of a suspension obtained by suspending the conductive particles (A) in water at a concentration of 1% by mass is preferably 4.0 to 10.0. This pH is measured as follows. In 2.7 g of pure water, 0.3 g of conductive particles (A) is added, a suspension having a concentration of 1% by mass is prepared, stirred for 5 minutes after that, and left still for 15 minutes. The supernatant of the obtained suspension is collected and measured using a pH meter. When the pH is 4.0 or more, the carbon coating layer strongly interacts with the dispersant described later, so that even a small dispersant content can be stably dispersed. While suppressing reaction of electroconductive particle (A) and binder resin (C) because pH is 10.0 or less, the pH of a resin composition can be maintained in an appropriate range, and storage stability can be made favorable. In order to control the pH of the suspension of electroconductive particle (A), for example, when producing electroconductive particle (A) by a thermal plasma method, it can achieve by changing the kind of reactive gas or introduction ratio.
미립자의 평균 1차 입자 지름은 1∼700nm인 것이 바람직하다. 특히, 도전성 입자(A)의 평균 1차 입자 지름은 1∼700nm인 것이 바람직하다. 평균 1차 입자 지름이 1nm 이상임으로써 입자 비표면적을 작게 할 수 있고, 적은 분산제량으로도 안정되게 분산시킬 수 있다. 또한, 평균 1차 입자 지름이 700nm 이하임으로써 미세한 패턴을 형성할 수 있다. 여기서 미립자의 평균 1차 입자 지름은 주사형 전자 현미경을 사용하여 무작위로 선택한 100개의 1차 입자의 입자 지름의 평균값에 의해 산출한다. 각각의 1차 입자의 입자 지름은 1차 입자에 있어서의 장경과 단경을 측정하고, 그 평균값으로부터 산출한다.It is preferable that the average primary particle diameter of the microparticles is 1 to 700 nm. In particular, it is preferable that the average primary particle diameter of electroconductive particle (A) is 1-700 nm. When the average primary particle diameter is 1 nm or more, the specific surface area of the particles can be reduced, and even a small amount of the dispersant can be stably dispersed. In addition, a fine pattern can be formed when the average primary particle diameter is 700 nm or less. Here, the average primary particle diameter of fine particles is calculated from the average value of particle diameters of 100 primary particles randomly selected using a scanning electron microscope. The particle diameter of each primary particle is calculated from the average value obtained by measuring the major axis and minor axis of the primary particle.
본 발명의 수지 조성물에 있어서, 고형분 100질량%에 대해 무기 입자(G)의 함유 비율은 65∼95질량%인 것이 바람직하다. 함유 비율이 65질량% 이상임으로써 잔류 유기 성분이 무기 입자(G)끼리의 접촉을 방해하지 않고 무기 입자(G)가 도전성 입자(A)인 경우 도전성이 보다 향상된다. 함유 비율은 바람직하게는 75질량% 이상이다. 한편, 함유 비율이 95질량% 이하임으로써 잔류 유기 성분이 수지 조성물 중의 무기 입자(G)의 분산성을 안정화시키고, 미세한 패턴을 형성할 수 있고, 기판 상의 잔사를 저감할 수 있다. 함유 비율은 바람직하게는 85질량% 이하이다. 여기서 전체 고형분이란, 수지 조성물이 함유하는 성분 중, 용제를 제외한 전체 성분을 말한다.In the resin composition of the present invention, it is preferable that the content ratio of the inorganic particles (G) is 65 to 95% by mass with respect to 100% by mass of the solid content. When the content ratio is 65% by mass or more, the residual organic component does not disturb the contact between the inorganic particles (G), and when the inorganic particles (G) are the conductive particles (A), the conductivity is further improved. The content ratio is preferably 75% by mass or more. On the other hand, when the content is 95% by mass or less, the residual organic component stabilizes the dispersibility of the inorganic particles (G) in the resin composition, a fine pattern can be formed, and residue on the substrate can be reduced. The content ratio is preferably 85% by mass or less. Here, the total solid content refers to all components except the solvent among the components contained in the resin composition.
전체 고형분에 차지하는 무기 입자(G)의 비율은 수지 조성물의 전체 성분을 정량 분석함으로써 산출할 수 있다. 또한, 후술하는 각 성분의 비율도 마찬가지의 방법으로 산출할 수 있다.The ratio of the inorganic particles (G) to the total solid content can be calculated by quantitatively analyzing all components of the resin composition. In addition, the ratio of each component mentioned later is also computable by the same method.
수지 조성물의 전체 성분의 분석 방법은 이하와 같다.The analysis method of all the components of the resin composition is as follows.
(i) 수지 조성물을 유기 용매로 희석하고, 1H-NMR 측정, GC 측정 및 GC/MS 측정을 해서 그 개요를 조사한다.(i) The resin composition is diluted with an organic solvent, 1 H-NMR measurement, GC measurement and GC/MS measurement are conducted to examine the outline.
(ii) 수지 조성물을 유기 용매로 추출한 후에 원심 분리를 행하여 가용 성분과 불용 성분을 분리한다.(ii) After extracting the resin composition with an organic solvent, centrifugation is performed to separate soluble components and insoluble components.
(iii) 상기 불용 성분에 대해, 고극성 유기 용매로 추출한 후에 원심 분리를 행하여 가용 성분과 불용 성분을 더 분리한다.(iii) The insoluble component is extracted with a highly polar organic solvent and then centrifuged to further separate the soluble component and the insoluble component.
(iv) 상기 (ii) 및 (iii)에서 얻어진 가용 성분의 혼합액에 대해, IR 측정, 1H-NMR 측정 및 GC/MS 측정을 행한다. 또한, 상기 혼합액을 GPC 분취한다. 얻어진 분취물에 대해 IR 측정 및 1H-NMR 측정을 행한다. 또한, 상기 분취물에 대해서는 필요에 따라 GC 측정, GC/MS 측정, 열분해 GC/MS 측정 및 MALDI/MS 측정을 행한다.(iv) IR measurement, 1 H-NMR measurement, and GC/MS measurement are performed on the liquid mixture of the soluble components obtained in (ii) and (iii) above. In addition, the mixed liquid is fractionated by GPC. IR measurement and 1 H-NMR measurement are performed on the obtained aliquot. In addition, GC measurement, GC/MS measurement, pyrolysis GC/MS measurement, and MALDI/MS measurement are performed on the fractionated product as necessary.
(v) 상기 (iii)에서 얻어진 불용 성분에 대해 IR 측정 또는 TOF-SIMS 측정을 행한다. 유기물이 존재하는 것이 확인된 경우에는 열분해 GC/MS 또는 TPD/MS 측정을 행한다.(v) Conduct IR measurement or TOF-SIMS measurement on the insoluble component obtained in (iii) above. When the presence of organic matter is confirmed, pyrolysis GC/MS or TPD/MS measurement is performed.
(vi) 상기 (i), (iv) 및 (v)의 측정 결과를 종합적으로 판단함으로써, 수지 조성물이 함유하는 각 성분의 함유율을 구할 수 있다. 또한, 상기 (iii)에서 사용하는 고극성 유기 용매로서는 클로로포름 또는 메탄올 등이 바람직하다.(vi) By comprehensively judging the measurement results of (i), (iv) and (v), the content of each component contained in the resin composition can be obtained. In addition, as the highly polar organic solvent used in the above (iii), chloroform or methanol is preferable.
[일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 열에 의해 아미노기를 생성하는 관능기를 갖는 화합물(B)][Compound (B) having a structure represented by formula (1) and a functional group generating an amino group by heat]
본 발명의 수지 조성물은 하기 일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 열에 의해 아미노기를 생성하는 관능기를 갖는 화합물(B)(이하, 단지 「화합물(B)」이라고 칭하는 경우가 있다)을 함유한다.The resin composition of the present invention contains a compound (B) having a structure represented by the following general formula (1) and a functional group generating an amino group by heat (hereinafter sometimes simply referred to as “compound (B)”).
일반식(1) 중, X는 Si, Ti 또는 Zr 원자를 나타낸다. R1∼R3은 각각 독립적으로 히드록시기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 이소부톡시기 또는 탄소수 1∼6개의 탄화수소기를 나타낸다. R1∼R3은 각각 동일해도 상이해도 좋지만, 적어도 하나는 히드록시기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기 또는 이소부톡시기이다.In general formula (1), X represents a Si, Ti or Zr atom. R 1 to R 3 each independently represent a hydroxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, an isobutoxy group, or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. R 1 to R 3 may be the same or different, but at least one is a hydroxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group or an isobutoxy group.
탄소수 1∼6개의 탄화수소기로서는 지방족 탄화수소기를 들 수 있다. 지방족 탄화수소기는 직쇄이어도 분기되어 있어도 좋고, 일부 또는 전체가 환상이어도 좋다. 탄소수 1∼6개의 탄화수소기는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, 펜틸기, 시클로펜틸기, 헥실기 또는 시클로헥실기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 입체 장해가 작고, 기판과의 밀착을 저해하지 않는 관점으로부터 메틸기, 에틸기 또는 프로필기가 바람직하다.Examples of the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms include aliphatic hydrocarbon groups. The aliphatic hydrocarbon group may be straight-chain or branched, and may be partially or wholly cyclic. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a pentyl group, a cyclopentyl group, a hexyl group, or a cyclohexyl group. Among these, a methyl group, an ethyl group, or a propyl group is preferable from the viewpoint of having little steric hindrance and preventing adhesion to the substrate.
화합물(B)은 패턴을 형성한 후, 예를 들면 100∼300℃의 온도 범위에서 5∼120분 가열함으로써 아미노기가 생성된다. 생성된 아미노기가 유기 안료(F) 또는 무기 입자(G)의 표면과 상호작용하고, 일반식(1)으로 나타내어지는 구조가 기재와 상호작용함으로써 패턴과 기재의 밀착성이 향상된다. 밀착성은 JIS K5600-5-6(1999년)에 준거하여 크로스컷 시험으로 평가할 수 있다. 또한, R1∼R3 중, 히드록시기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 이소부톡시기는 가열에 의해 탈리되어 실라놀기를 생성하고, 실라놀기끼리가 축중합하여 일반식(2)으로 나타내어지는 구조 및 아미노기를 갖는 화합물(E)이 생성된다.After forming a pattern, the compound (B) generates an amino group by, for example, heating in a temperature range of 100 to 300°C for 5 to 120 minutes. The formed amino group interacts with the surface of the organic pigment (F) or the inorganic particle (G), and the structure represented by the general formula (1) interacts with the substrate, thereby improving the adhesion between the pattern and the substrate. Adhesion can be evaluated by a cross-cut test based on JIS K5600-5-6 (1999). In addition, among R 1 to R 3 , a hydroxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, and an isobutoxy group are desorbed by heating to form a silanol group, and the silanol groups undergo condensation polymerization with each other. A compound (E) having a structure represented by general formula (2) and an amino group is produced.
(일반식(2) 중, Y는 Si, Ti 또는 Zr 원자를 나타낸다. R4∼R6은 각각 독립적으로 히드록시기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 이소부톡시기, 탄소수 1∼6개의 탄화수소기 또는 가교 산소를 나타낸다. R4∼R6은 각각 동일해도 상이해도 좋지만, 적어도 하나는 가교 산소이다.)(In formula (2), Y represents a Si, Ti or Zr atom. R 4 to R 6 are each independently a hydroxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, and an isobutoxy group. Represents a group, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or a bridging oxygen. R 4 to R 6 may be the same or different, but at least one is a bridging oxygen.)
한편, 가열 전의 수지 조성물 중에서는 화합물(B) 중에 아미노기가 존재하지 않기 때문에 화합물(B)이 유기 안료(F) 또는 무기 입자(G)의 표면과 반응하지 않고, 안정되게 존재할 수 있다. 그 때문에, 수지 조성물의 보존 중에는 점도 변화나, 유기 안료(F) 또는 무기 입자(G)의 분산성 악화에 의한 기능 저해를 방지하고, 수지 조성물의 도포막 중에서는 현상 잔사에 의한 기판의 투과율 저하를 일으키는 일이 없다. 또한, 패턴 가공성을 향상시킬 수 있다. 여기서, 아미노기를 생성하는 목적의 가열과, 수지 조성물 패턴에 기능을 부여하는 목적의 가열을 동시에 행할 수도 있다.On the other hand, since there is no amino group in the compound (B) in the resin composition before heating, the compound (B) does not react with the surface of the organic pigment (F) or the inorganic particles (G) and can exist stably. Therefore, during storage of the resin composition, function inhibition due to change in viscosity or deterioration in the dispersibility of the organic pigment (F) or inorganic particles (G) is prevented, and in the coating film of the resin composition, the transmittance of the substrate due to the development residue is reduced. there is nothing that causes In addition, pattern workability can be improved. Here, heating for the purpose of generating an amino group and heating for the purpose of imparting a function to the resin composition pattern may be performed simultaneously.
일반식(1)의 중심 원소 X로서는 반응성의 관점으로부터 Si인 것이 바람직하다. 또한, 일반식(1)의 R1∼R3으로서는 기재와의 밀착성의 관점으로부터 메톡시기 또는 에톡시기인 것이 바람직하고, 메톡시기인 것이 보다 바람직하다.As the central element X of General formula (1), it is preferable that it is Si from a reactive viewpoint. Moreover, as R1 - R3 of General formula (1), it is preferable that it is a methoxy group or an ethoxy group, and it is more preferable that it is a methoxy group from an adhesive viewpoint with a base material.
열에 의해 아미노기를 생성하는 관능기로서는 아미드기, 이민기, 우레이도기 및 이소시아네이트기를 들 수 있다. 이들 관능기의 적어도 1종을 사용함으로써 수지 조성물 및 도포막의 안정성을 높이고, 가열 후의 기재와의 밀착성을 보다 향상시킬 수 있다. 수지 조성물의 유기 안료(F)나 무기 입자(G)의 분산 안정성을 높여서 도전성을 보다 향상시키고, 잔사를 억제시키는 관점으로부터 특히 우레이도기가 바람직하다.Examples of the functional group that generates an amino group by heat include an amide group, an imine group, a ureido group, and an isocyanate group. By using at least 1 sort(s) of these functional groups, stability of a resin composition and a coating film can be improved, and adhesiveness with the base material after heating can be further improved. Particularly preferred is a ureido group from the viewpoint of enhancing the dispersion stability of the organic pigment (F) or the inorganic particles (G) of the resin composition, further improving conductivity, and suppressing residues.
화합물(B)은 구체적으로는 3-트리메톡시실릴-N-(1,3-디메틸-부틸리덴)프로필아민, 3-트리에톡시실릴-N-(1,3-디메틸-부틸리덴)프로필아민, 3-트리프로폭시실릴-N-(1,3-디메틸-부틸리덴)프로필아민, 3-트리메톡시실릴-N-(페닐메틸렌)프로필아민, 3-트리에톡시실릴-N-(페닐메틸렌)프로필아민, 3-트리프로폭시실릴-N-(페닐메틸렌)프로필아민, 3-우레이도프로필트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 및 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란을 들 수 있다. 그 중에서도 우레이도기를 갖는 화합물로서 3-우레이도프로필트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란이 보다 바람직하다. 특히 바람직하게는 3-우레이도프로필트리메톡시실란을 들 수 있다.Compound (B) is specifically 3-trimethoxysilyl-N-(1,3-dimethyl-butylidene)propylamine, 3-triethoxysilyl-N-(1,3-dimethyl-butylidene) )Propylamine, 3-tripropoxysilyl-N-(1,3-dimethyl-butylidene)propylamine, 3-trimethoxysilyl-N-(phenylmethylene)propylamine, 3-triethoxysilyl- N-(phenylmethylene)propylamine, 3-tripropoxysilyl-N-(phenylmethylene)propylamine, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatepropyltri ethoxysilane and 3-isocyanatepropyltrimethoxysilane. Especially, as a compound which has a ureido group, 3-ureidopropyl triethoxysilane and 3-ureidopropyl trimethoxysilane are more preferable. Especially preferably, 3-ureidopropyltrimethoxysilane is mentioned.
본 발명의 수지 조성물에 있어서, 화합물(B)의 함유량은 미립자 100질량부에 대해 0.1∼10질량부인 것이 바람직하다. 특히, 도전성 입자(A) 100질량부에 대해 0.1∼2.5질량부인 것이 바람직하다. 함유량이 0.1질량부 이상임으로써 밀착성을 보다 향상시킬 수 있다. 화합물(B)의 함유량은 보다 바람직하게는 0.5질량부 이상이다. 한편, 함유량이 2.5질량부 이하임으로써 도전성을 보다 향상시킬 수 있다. 화합물(B)의 함유량은 보다 바람직하게는 1.0질량부 이하이다.In the resin composition of the present invention, the content of compound (B) is preferably 0.1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the fine particles. In particular, it is preferable that it is 0.1-2.5 mass parts with respect to 100 mass parts of electroconductive particles (A). Adhesiveness can be improved more because content is 0.1 mass part or more. The content of compound (B) is more preferably 0.5 parts by mass or more. On the other hand, when the content is 2.5 parts by mass or less, conductivity can be further improved. The content of compound (B) is more preferably 1.0 parts by mass or less.
본 발명의 수지 조성물에 있어서, 화합물(B)의 함유량은 유기 안료(F) 100질량부에 대해 0.5∼10질량부인 것이 바람직하다. 함유량이 0.5질량부 이상임으로써 밀착성을 보다 향상시킬 수 있다. 화합물(B)의 함유량은 보다 바람직하게는 1.0질량부 이상이다. 한편, 함유량이 10질량부 이하임으로써 보존 안정성을 보다 향상시킬 수 있다. 화합물(B)의 함유량은 보다 바람직하게는 7.0질량부 이하이다.In the resin composition of the present invention, the content of the compound (B) is preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organic pigment (F). Adhesiveness can be improved more because content is 0.5 mass part or more. The content of compound (B) is more preferably 1.0 parts by mass or more. On the other hand, storage stability can be improved more because content is 10 mass parts or less. The content of compound (B) is more preferably 7.0 parts by mass or less.
[바인더 수지(C)][Binder Resin (C)]
본 발명의 수지 조성물은 바인더 수지(C)를 함유한다. 바인더 수지(C)는 수지 조성물의 점도 등에 맞춰 적절하게 선택되는 것이며, 특별히 제한을 받지 않는다. 바인더 수지(C)로서는, 예를 들면 에틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지나, 폴리비닐부티랄 등의 아세탈계 수지, 부틸메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트 등을 중합해서 얻어지는 아크릴계 수지 등이 바람직하게 사용되지만, 조성 설계의 용이함의 관점으로부터 아크릴계 수지가 특히 바람직하다. 여기서 아크릴계 수지란, 수지 성분에 적어도 (메타)아크릴계 모노머를 공중합시킨 수지를 말한다. 여기서 (메타)아크릴계 모노머로서는, 예를 들면 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, tert-부틸(메타)아크릴레이트, tert-부톡시카르보닐(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 메틸아다만틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 테트라히드로피라닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트 또는 페닐(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.The resin composition of the present invention contains a binder resin (C). The binder resin (C) is appropriately selected according to the viscosity of the resin composition and is not particularly limited. Examples of the binder resin (C) include cellulose resins such as ethyl cellulose and nitrocellulose, acetal resins such as polyvinyl butyral, and acrylic resins obtained by polymerizing butyl methacrylate and methyl methacrylate. Although preferably used, acrylic resins are particularly preferred from the viewpoint of ease of composition design. Here, the acrylic resin refers to a resin obtained by copolymerizing at least a (meth)acrylic monomer with a resin component. Here, examples of the (meth)acrylic monomer include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, and tert-butyl (meth)acrylate. rate, tert-butoxycarbonyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, methyladamantyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, tetrahydropyranyl (meth)acrylate, dicy Clopentanyl (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate or phenyl (meth)acrylate Acrylates are mentioned.
(메타)아크릴계 모노머 이외의 공중합 성분으로서는 탄소-탄소 이중결합을 갖는 화합물이 사용가능하다. 그러한 화합물로서는, 예를 들면 스티렌, p-메틸스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, α-메틸스티렌 혹은 p-히드록실스티렌 등의 방향족 비닐 화합물, (메타)아크릴아미드, N-메틸올(메타)아크릴아미드 혹은 N-비닐피롤리돈 등의 아미드계 불포화 화합물, (메타)아크릴로니트릴, 알릴알코올, 아세트산비닐, 시클로헥실비닐에테르, n-프로필비닐에테르, i-프로필비닐에테르, n-부틸비닐에테르, i-부틸비닐에테르, 2-히드록시에틸비닐에테르 또는 4-히드록시부틸비닐에테르를 들 수 있다.As the copolymerization component other than the (meth)acrylic monomer, a compound having a carbon-carbon double bond can be used. Examples of such compounds include aromatic vinyl compounds such as styrene, p-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, α-methylstyrene, or p-hydroxylstyrene, (meth)acrylamide, and N-methylol. Amide type unsaturated compounds such as (meth)acrylamide or N-vinylpyrrolidone, (meth)acrylonitrile, allyl alcohol, vinyl acetate, cyclohexyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, i-propyl vinyl ether, n -Butyl vinyl ether, i-butyl vinyl ether, 2-hydroxyethyl vinyl ether or 4-hydroxybutyl vinyl ether.
바인더 수지(C)는 산해리성기를 갖는 것이 바람직하다. 산해리성기란, 가열 하에서 산의 작용에 의해 열산화 분해 및 탈리되는 유기기이다. 이러한 산해리성기를 가짐으로써, 예를 들면 산성 분위기 하, 100∼300℃에서 가열함으로써 산해리성기가 용이하게 열산화 분해 및 탈리되고, 본 발명의 수지 조성물의 경화물이 수축하고, 상기 경화물 중의 미립자 비율을 상승시키고, 기능을 보다 향상시킬 수 있다. 그리고 그 결과로서, 예를 들면 미립자가 무기 입자(G)인 경우, 비저항 10∼1,000μΩ·cm의 소망의 도전성을 얻는 것이 용이해진다. 이 경우, 후술하는 광산발생제 및/또는 열산발생제를 병용하면 그 효과는 더욱 현저해진다.The binder resin (C) preferably has an acid dissociable group. An acid dissociable group is an organic group that undergoes thermal oxidative decomposition and decomposition by the action of an acid under heating. By having such an acid dissociable group, for example, by heating at 100 to 300 ° C. in an acidic atmosphere, the acid dissociable group is easily thermally oxidatively decomposed and decomposed, the cured product of the resin composition of the present invention shrinks, and the fine particles in the cured product Ratio can be raised and function can be further improved. As a result, for example, when the fine particles are inorganic particles (G), it becomes easy to obtain desired conductivity with a specific resistance of 10 to 1,000 μΩ·cm. In this case, when a photoacid generator and/or a thermal acid generator described later are used in combination, the effect becomes more remarkable.
산해리성기는 탄소수 4∼15개의 유기기인 것이 바람직하다. 산해리성기의 탄소수가 4개 이상임으로써, 탈리 후, 저온에서 기화하기 때문에 상기 경화물 중에 큰 기포가 발생하여 미립자끼리의 접촉을 방해하는 일 없이 기능이 보다 향상된다. 산해리성기의 탄소수는 바람직하게는 6개 이상이다. 한편, 산해리성기의 탄소수가 15개 이하임으로써, 탈리 후, 해리성기가 상기 경화물 중에 잔존하여 미립자끼리의 접촉을 방해하는 일이 없어 기능이 보다 향상된다. 또한, 상기 경화물 중에 기포가 발생해도 가열에 의해 소실시키는 것이 용이하다.The acid dissociable group is preferably an organic group having 4 to 15 carbon atoms. When the number of carbon atoms of the acid dissociable group is 4 or more, the function is further improved without causing large bubbles to be generated in the cured product to prevent contact between fine particles due to vaporization at low temperature after desorption. The number of carbon atoms in the acid dissociable group is preferably 6 or more. On the other hand, when the number of carbon atoms of the acid dissociable group is 15 or less, the dissociable group does not remain in the cured product to prevent contact between fine particles after desorption, and the function is further improved. In addition, even if bubbles are generated in the cured product, it is easy to make them disappear by heating.
산해리성기로서는, 예를 들면 tert-부틸기, tert-부톡시카르보닐기, 벤질 기, 메틸아다만틸기 또는 테트라히드로피라닐기를 들 수 있다.Examples of the acid dissociable group include a tert-butyl group, a tert-butoxycarbonyl group, a benzyl group, a methyladamantyl group, or a tetrahydropyranyl group.
바인더 수지(C)는 산해리성기를 갖는 화합물을 20∼80몰% 공중합한 수지인 것이 바람직하다. 특히, 바인더 수지(C)가 아크릴계 수지인 경우, 산해리성기를 갖는 (메타)아크릴산에스테르를 아크릴계 수지 중에 모노머 성분으로서 20∼80몰% 함유하는 것이 바람직하다.The binder resin (C) is preferably a resin copolymerized with 20 to 80 mol% of a compound having an acid dissociable group. In particular, when the binder resin (C) is an acrylic resin, it is preferable to contain 20 to 80 mol% of (meth)acrylic acid ester having an acid dissociable group as a monomer component in the acrylic resin.
본 발명의 수지 조성물을 감광성 수지 조성물로서 사용하는 것은 미세한 배선 패턴을 형성할 수 있기 때문에 바람직하다. 감광성 수지 조성물로 하기 위해서, 후술의 감광제(D)를 더 갖고, 바인더 수지(C)가 알칼리 가용성기를 갖는 것이 바람직하다. 알칼리 가용성기로서는 카르복실기, 알코올성 수산기, 페놀성 수산기, 술포기, 인산기, 산무수물기 등을 들 수 있지만, 특히 반응성과 범용성의 관점으로부터 카르복실기가 바람직하다.It is preferable to use the resin composition of the present invention as a photosensitive resin composition because fine wiring patterns can be formed. In order to set it as a photosensitive resin composition, it is preferable that it further has the photosensitive agent (D) mentioned later, and that binder resin (C) has an alkali-soluble group. Examples of the alkali-soluble group include a carboxyl group, an alcoholic hydroxyl group, a phenolic hydroxyl group, a sulfo group, a phosphoric acid group, and an acid anhydride group, but a carboxyl group is particularly preferable from the viewpoints of reactivity and versatility.
바인더 수지(C)가 알칼리 가용성기를 갖는 아크릴계 수지인 것이 조성 설계의 용이함으로부터 바람직하다. 바인더 수지(C)가 알칼리 가용성기를 갖는 아크릴계 수지인 경우, 알칼리 가용성을 부여하는 공중합 성분인 카르복실기를 함유하는 화합물로서는, 예를 들면 (메타)아크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 말레산 혹은 푸마르산 또는 이들의 산무수물을 들 수 있다.It is preferable from the ease of composition design that the binder resin (C) is an acrylic resin having an alkali-soluble group. When the binder resin (C) is an acrylic resin having an alkali-soluble group, as a compound containing a carboxyl group which is a copolymerization component imparting alkali solubility, for example, (meth)acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid or fumaric acid or these acid anhydrides of
바인더 수지(C)의 카르복실산 당량은 50∼1,000g/mol이 바람직하다. 바인더 수지(C)의 카르복실산 당량은 산가를 측정함으로써 산출할 수 있다. 또한, 바인더 수지(C)의 이중결합 당량은 경도와 내크랙성을 높은 레벨로 양립할 수 있기 때문에 150∼10,000g/mol인 것이 바람직하다. 바인더 수지(C)의 이중결합 당량은 요오드가를 측정함으로써 산출할 수 있다.The carboxylic acid equivalent of the binder resin (C) is preferably 50 to 1,000 g/mol. The carboxylic acid equivalent of binder resin (C) is computable by measuring an acid value. In addition, the double bond equivalent of the binder resin (C) is preferably 150 to 10,000 g/mol because both the hardness and the crack resistance are compatible at a high level. The double bond equivalent of the binder resin (C) can be calculated by measuring the iodine value.
바인더 수지(C)의 중량 평균 분자량(Mw)은 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에서 측정되는 폴리스티렌 환산으로 1,000∼100,000인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량(Mw)을 상기 범위로 함으로써 양호한 도포 특성이 얻어지고, 패턴 형성할 때의 현상액에의 용해성도 양호해진다.The weight average molecular weight (Mw) of the binder resin (C) is preferably 1,000 to 100,000 in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC). By setting the weight average molecular weight (Mw) within the above range, good coating properties are obtained, and the solubility to the developing solution at the time of pattern formation also becomes good.
본 발명의 수지 조성물을 감광성 수지 조성물로서 사용하는 경우, 감광성 수지 조성물의 노광에 의한 경화 반응의 속도를 크게 하기 위해서는 바인더 수지(C)는 측쇄 또는 분자 말단에 탄소-탄소 이중결합을 갖는 (메타)아크릴계 공중합체로 하는 것이 바람직하다. 탄소-탄소 이중결합을 갖는 관능기로서는, 예를 들면 비닐기, 알릴기 또는 (메타)아크릴기를 들 수 있다. 이러한 관능기를 (메타)아크릴계 공중합체에 부가시키기 위해서는 (메타)아크릴계 공중합체 중의 메르캅토기, 아미노기, 수산기 또는 카르복실기에 대해 글리시딜기 혹은 이소시아네이트기와, 탄소-탄소 이중결합을 갖는 화합물 또는 (메타)아크릴산클로라이드 혹은 알릴클로라이드를 부가 반응시키는 방법이 있다.When the resin composition of the present invention is used as a photosensitive resin composition, in order to increase the speed of the curing reaction by exposure of the photosensitive resin composition, the binder resin (C) has a (meta) carbon-carbon double bond at the side chain or molecular terminal. It is preferable to use an acrylic copolymer. As a functional group which has a carbon-carbon double bond, a vinyl group, an allyl group, or a (meth)acryl group is mentioned, for example. In order to add such a functional group to the (meth)acrylic copolymer, a compound or (meth)acrylic copolymer having a glycidyl group or isocyanate group and a carbon-carbon double bond for the mercapto group, amino group, hydroxyl group or carboxyl group in the (meth)acrylic copolymer There is a method of adding acrylic acid chloride or allyl chloride.
글리시딜기와 탄소-탄소 이중결합을 갖는 화합물로서는, 예를 들면 글리시딜(메타)아크릴레이트, 알릴글리시딜에테르 또는 글리시딜에틸아크릴레이트, 크로토닐글리시딜에테르, 글리시딜크로토네이트 또는 글리시딜이소크로토네이트를 들 수 있다. 이소시아네이트기와 탄소-탄소 이중결합을 갖는 화합물로서는, 예를 들면 (메타)아크릴로일이소시아네이트 또는 (메타)아크릴로일옥시에틸이소시아네이트를 들 수 있다.Examples of the compound having a glycidyl group and a carbon-carbon double bond include glycidyl (meth)acrylate, allyl glycidyl ether or glycidyl ethyl acrylate, crotyl glycidyl ether, and glycidyl chlorine. tonate or glycidyl isocrotonate. As a compound which has an isocyanate group and a carbon-carbon double bond, (meth)acryloyl isocyanate or (meth)acryloyloxyethyl isocyanate is mentioned, for example.
본 발명의 수지 조성물에 있어서, 바인더 수지(C)의 함유량은 고형분 100질량%로 한 경우에 1∼30질량%의 범위 내인 것이 바람직하다. 1질량% 이상으로 함으로써 도포에 알맞은 수지 조성물의 점도로 조정할 수 있고, 30질량% 이하로 함으로써 기능을 보다 향상시킬 수 있다.In the resin composition of the present invention, the content of the binder resin (C) is preferably in the range of 1 to 30% by mass based on 100% by mass of the solid content. By setting it as 1 mass % or more, it can adjust to the viscosity of the resin composition suitable for application|coating, and can further improve a function by setting it as 30 mass % or less.
[감광제(D)][Photosensitizer (D)]
본 발명의 수지 조성물은 감광성 수지 조성물로서 사용하는 경우, 미세한 패턴을 형성하는 관점으로부터 감광제(D)를 함유하는 것이 바람직하다. 감광제(D)를 함유함으로써 수지 조성물에 포지티브형 또는 네거티브형의 감광성을 부여할 수 있다.When using the resin composition of this invention as a photosensitive resin composition, it is preferable to contain a photosensitizer (D) from a viewpoint of forming a fine pattern. By containing the photosensitizer (D), positive or negative photosensitivity can be imparted to the resin composition.
감광제(D)로서는 광중합개시제, 광산발생제, 광염기발생제가 바람직하게 사용된다. 광중합개시제로서는, 예를 들면 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 벤조인에테르계 화합물, α-아미노알킬페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 유기과산화물, 이미다졸계 화합물, 티타노센계 화합물, 트리아진계 화합물, 아실포스핀 옥시드 화합물, 퀴논 화합물 또는 옥심에스테르계 화합물을 들 수 있지만, 소량의 첨가이어도 감도가 높은 옥심에스테르계 화합물이 바람직하고, 카르바졸 골격을 갖는 옥심에스테르계 화합물이 보다 바람직하다.As the photosensitizer (D), a photopolymerization initiator, a photoacid generator, and a photobase generator are preferably used. Examples of the photopolymerization initiator include acetophenone-based compounds, benzophenone-based compounds, benzoin ether-based compounds, α-aminoalkylphenone-based compounds, thioxanthone-based compounds, organic peroxides, imidazole-based compounds, titanocene-based compounds, and tria. A gin-based compound, an acylphosphine oxide compound, a quinone compound, or an oxime ester-based compound is exemplified, but an oxime ester-based compound having a high sensitivity even when added in a small amount is preferred, and an oxime ester-based compound having a carbazole skeleton is more preferred. .
카르바졸 골격을 갖지 않는 옥심에스테르계 화합물의 구체예로서는 1,2-프로판디온-3-시클로펜탄, 1-[4-(페닐티오)-2-(O-벤조일옥심)], 1,2-옥탄디온, 1-[4-(페닐티오)-2-(O-벤조일옥심)] 등을 들 수 있고, 카르바졸 골격을 갖는 옥심에스테르계 화합물의 구체예로서는 3-시클로펜틸에탄온, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-, 1-(0-아세틸옥심), 에탄온, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일], 1-(0-아세틸옥심) 등을 들 수 있다.Specific examples of the oxime ester compound having no carbazole skeleton include 1,2-propanedione-3-cyclopentane, 1-[4-(phenylthio)-2-(O-benzoyloxime)], and 1,2-octane. dione, 1-[4-(phenylthio)-2-(O-benzoyloxime)], etc., and specific examples of the oxime ester-based compound having a carbazole skeleton include 3-cyclopentylethane, 1-[9 -Ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-, 1-(0-acetyloxime), ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl], 1-(0-acetyloxime), and the like.
본 발명의 수지 조성물에 있어서, 광중합개시제(D)의 함유량은 바인더 수지(C) 100질량부에 대해 바람직하게는 1∼50질량부의 범위이다.In the resin composition of the present invention, the content of the photopolymerization initiator (D) is preferably in the range of 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin (C).
광산발생제로서는 퀴논디아지드 화합물, 술포늄염, 포스포늄염, 디아조늄염, 요오드늄염 등을 들 수 있지만, 퀴논디아지드 화합물이 보다 바람직하다. 퀴논디아지드 화합물은 5-나프토퀴논디아지드술포닐기를 갖는 것, 4-나프토퀴논디아지드술포닐기를 가진 것이 있고, 이들 모두 바람직하게 사용된다. 상기 퀴논디아지드술폰산에스테르는 폴리히드록시 화합물에 퀴논디아지드의 술폰산이 에스테르에 의해 결합한 것, 폴리아미노 화합물에 퀴논디아지드의 술폰산이 술폰아미드 결합한 것, 폴리히드록시폴리아미노 화합물에 퀴논디아지드의 술폰산이 에스테르 결합 및/또는 술폰아미드 결합한 것 등을 들 수 있다. 본 발명의 수지 조성물에 있어서, 광산발생제의 함유량은 바인더 수지(C) 100질량부에 대해 바람직하게는 1∼50질량부의 범위이다.Although a quinonediazide compound, a sulfonium salt, a phosphonium salt, a diazonium salt, an iodonium salt etc. are mentioned as a photo-acid generator, A quinonediazide compound is more preferable. The quinonediazide compound includes those having a 5-naphthoquinonediazidesulfonyl group and those having a 4-naphthoquinonediazidesulfonyl group, both of which are preferably used. The quinonediazide sulfonic acid ester is obtained by combining sulfonic acid of quinonediazide with a polyhydroxy compound through an ester, sulfonic acid of quinonediazide with a sulfonamide bond to a polyamino compound, and quinonediazide with a polyhydroxypolyamino compound. Examples include those in which sulfonic acid is bonded to an ester bond and/or a sulfonamide bond. In the resin composition of the present invention, the content of the photoacid generator is preferably in the range of 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin (C).
광염기발생제로서는 아미드 화합물, 암모늄염 등을 들 수 있다.Examples of photobase generators include amide compounds and ammonium salts.
아미드 화합물로서는, 예를 들면 2-니트로페닐메틸-4-메타크릴로일옥시피페리딘-1-카르복실레이트, 9-안트릴메틸-N,N-디메틸카르바메이트, 1-(안트라퀴논-2일)에틸이미다졸카르복실레이트, (E)-1-[3-(2-히드록시페닐)-2-프로페노일]피페리딘 등을 들 수 있다.As an amide compound, for example, 2-nitrophenylmethyl-4-methacryloyloxypiperidine-1-carboxylate, 9-antrylmethyl-N,N-dimethylcarbamate, 1-(anthraquinone- 2nd) Ethylimidazole carboxylate, (E)-1-[3-(2-hydroxyphenyl)-2-propenoyl]piperidine, etc. are mentioned.
암모늄염으로서는, 예를 들면 1,2-디이소프로필-3-(비스디메틸아미노)메틸렌)구아니듐 2-(3-벤조일페닐)프로피오네이트, (Z)-{[비스(디메틸아미노)메틸리덴]아미노}-N-시클로헥실아미노)메타니미늄테트라키스(3-플루오로페닐)보레이트, 1,2-디시클로헥실-4,4,5,5-테트라메틸비구아니듐 n-부틸트리페닐보레이트 등을 들 수 있다.Examples of the ammonium salt include 1,2-diisopropyl-3-(bisdimethylamino)methylene)guanidium 2-(3-benzoylphenyl)propionate, (Z)-{[bis(dimethylamino)methyl Leaden]amino}-N-cyclohexylamino)methanimininiumtetrakis(3-fluorophenyl)borate, 1,2-dicyclohexyl-4,4,5,5-tetramethylbiguanidium n-butyltri A phenyl borate etc. are mentioned.
본 발명의 수지 조성물에 있어서, 광염기발생제의 함유량은 바인더 수지(C) 100질량부에 대해 바람직하게는 1∼50질량부의 범위이다.In the resin composition of the present invention, the content of the photobase generator is preferably in the range of 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin (C).
[분산제][Dispersant]
본 발명의 수지 조성물은 분산제를 함유해도 상관없다. 분산제를 함유함으로써 수지 조성물 중에 미립자를 안정적으로 존재시킬 수 있다.The resin composition of the present invention may contain a dispersant. By containing a dispersing agent, microparticles|fine-particles can exist stably in a resin composition.
분산제로서는 아민계의 것이 바람직하다. 시판의 아민계의 분산제로서는, 예를 들면 DISPERBYK(등록상표) 142, 145, 161, 167, 180, 2001, 2008, 2022, 2150, 6919 또는 21116(이상, 모두 빅케미·재팬제)을 들 수 있다.As a dispersing agent, an amine type thing is preferable. Examples of commercially available amine-based dispersants include DISPERBYK (registered trademark) 142, 145, 161, 167, 180, 2001, 2008, 2022, 2150, 6919 or 21116 (all of which are manufactured by Big Chemie Japan). have.
또한 분산성을 향상시키기 위해서, 분산제는 아크릴계 블록 공중합체 구조를 갖는 것이 바람직하다. 아크릴계 블록 공중합체 구조를 갖는 시판의 아민계의 분산제로서는, 예를 들면 DISPERBYK(등록상표) 2001, 2008, 2022, 2150, 6919 또는 21116을 들 수 있다.Further, in order to improve dispersibility, the dispersant preferably has an acrylic block copolymer structure. Examples of commercially available amine-based dispersants having an acrylic block copolymer structure include DISPERBYK (registered trademark) 2001, 2008, 2022, 2150, 6919 or 21116.
본 발명의 수지 조성물에 있어서, 분산제의 함유량은 수지 조성물 중에 미립자와 후술하는 다른 입자의 합계 100질량부에 대해 1∼10질량부가 바람직하다. 분산제의 함유량을 이 범위로 함으로써 수지 조성물 중에 미립자의 분산이 양호하고, 또한 미세한 패턴 가공이 가능하며, 미립자가 도전성 입자(A)인 경우에는 수지 조성물 중에 도전성 입자(A)의 접촉 및 융착이 진행되어 보다 높은 기능을 얻을 수 있다.In the resin composition of the present invention, the content of the dispersant is preferably 1 to 10 parts by mass relative to 100 parts by mass in total of the fine particles and other particles described later in the resin composition. By setting the content of the dispersant within this range, fine particles are well dispersed in the resin composition, and fine pattern processing is possible, and when the fine particles are conductive particles (A), contact and fusion of the conductive particles (A) proceed in the resin composition. and higher functions can be obtained.
[아크릴 모노머][Acrylic monomer]
본 발명의 수지 조성물은 감광 성능을 조정하고, 패턴 가공성을 향상시키는 관점으로부터 아크릴 모노머를, 미립자가 도전성 입자(A)인 경우에는 도전성 입자끼리의 접촉 및 융착을 저해하지 않는 범위 내에서 함유해도 상관없다.From the viewpoint of adjusting photosensitivity and improving pattern processability, the resin composition of the present invention may contain an acrylic monomer within a range that does not impede contact and fusion between conductive particles when the fine particles are conductive particles (A). none.
아크릴 모노머로서는, 예를 들면 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 혹은 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트 또는 이들의 알킬 변성물, 알킬에테르 변성물 혹은 알킬에스테르 변성물을 들 수 있다.As an acrylic monomer, for example, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol penta(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, ) acrylate or dipentaerythritol penta(meth)acrylate or alkyl modified products, alkyl ether modified products or alkyl ester modified products thereof.
수지 조성물 중의 아크릴 모노머의 함유량은 바인더 수지(C) 100질량부에 대해 바람직하게는 10∼200질량부의 범위이다.The content of the acrylic monomer in the resin composition is preferably in the range of 10 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin (C).
[용제][solvent]
본 발명의 수지 조성물은 용제를 함유해도 상관없다. 용제로서는, 예를 들면 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 다이아세톤알코올, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 아세토아세트산에틸, 시클로펜탄온, 시클로헥산온, γ-부티로락톤, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜디아세테이트, 1,3-부틸렌글리콜디아세테이트, 시클로헥산올아세테이트, 디메틸술폭시드, 메틸에틸케톤, 아세트산이소부틸, 아세트산부틸, 아세트산프로필, 아세트산이소프로필 또는 아세틸아세톤을 들 수 있다.The resin composition of the present invention may contain a solvent. Examples of the solvent include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, diacetone alcohol, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl acetoacetate, cyclopentanone, cyclohexanone, γ-butyrolactone, and ethylene glycol mono. Butyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, dipropylene glycol methyl ether acetate, dipropylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diacetate, 1,3-butylene glycol diacetate, cyclohexanol acetate, dimethyl sulfoxide, methyl ethyl ketone, isobutyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate or acetylacetone. have.
[중합금지제][Polymerization inhibitor]
본 발명의 수지 조성물은 중합금지제를 함유해도 좋다. 중합금지제를 적량 함유함으로써 현상 후의 해상도가 향상된다. 중합금지제로서는 특별히 한정은 없어 공지의 것이 사용될 수 있고, 예를 들면 디-t-부틸히드록시톨루엔, 부틸히드록시아니솔, 하이드로퀴논, 4-메톡시페놀, 1,4-벤조퀴논, t-부틸카테콜을 들 수 있다. 또한, 시판의 중합금지제로서는 「IRGANOX 1010」, 「IRGANOX 245」(이상, BASF제) 등을 들 수 있다.The resin composition of the present invention may contain a polymerization inhibitor. The resolution after development improves by containing an appropriate amount of polymerization inhibitors. The polymerization inhibitor is not particularly limited, and known ones can be used. For example, di-t-butylhydroxytoluene, butylhydroxyanisole, hydroquinone, 4-methoxyphenol, 1,4-benzoquinone, t -Butyl catechol can be mentioned. Moreover, "IRGANOX 1010" and "IRGANOX 245" (above, BASF make) etc. are mentioned as a commercially available polymerization inhibitor.
[자외선 흡수제][UV absorbent]
본 발명의 수지 조성물은 자외선 흡수제를 함유해도 좋다. 자외선 흡수제를 함유함으로써, 얻어지는 경화물의 내광성이 향상되고, 패턴 가공을 필요로 하는 용도에서는 현상 후의 해상도가 향상된다. 자외선 흡수제로서는 특별히 한정은 없어 공지의 것이 사용될 수 있지만, 투명성, 비착색성의 면으로부터 벤조트리아졸계 화합물, 벤조페논계 화합물, 트리아진계 화합물이 바람직하게 사용된다.The resin composition of the present invention may contain a UV absorber. By containing an ultraviolet absorber, the light resistance of the obtained cured product is improved, and the resolution after development is improved in applications requiring pattern processing. The ultraviolet absorber is not particularly limited and known ones can be used, but benzotriazole-based compounds, benzophenone-based compounds, and triazine-based compounds are preferably used from the viewpoint of transparency and non-coloring properties.
[다른 입자][other particles]
본 발명의 수지 조성물은 분산성 향상이나, 도전성을 컨트롤하기 위해서 유기 안료(F)나 무기 입자(G) 이외의 다른 입자를 함유해도 상관없다. 다른 입자로서는, 예를 들면 표면 피복되어 있지 않은 도전성 입자 혹은 금속 산화물 미립자 또는 무기 안료를 들 수 있다.The resin composition of the present invention may contain particles other than the organic pigment (F) and inorganic particles (G) in order to improve dispersibility or control conductivity. Examples of other particles include conductive particles not coated on the surface, metal oxide fine particles, and inorganic pigments.
이들 다른 입자의 입자 지름은 1∼100nm가 바람직하다. 입자 지름이 1nm 이상이면 분산 안정화를 위한 분산제의 사용을 적게 할 수 있고, 미립자가 도전성 입자(A)인 경우에는 도전성을 보다 향상시킬 수 있다. 한편, 입자 지름이 100nm 이하임으로써 패턴의 해상도가 향상되고, 미세한 패턴 형성을 할 수 있다.As for the particle diameter of these other particle|grains, 1-100 nm is preferable. When the particle diameter is 1 nm or more, the use of a dispersant for dispersion stabilization can be reduced, and when the fine particles are conductive particles (A), the conductivity can be further improved. On the other hand, when the particle diameter is 100 nm or less, the resolution of the pattern is improved, and fine pattern formation can be performed.
[열산발생제 및 광산발생제][Thermal acid generator and photoacid generator]
본 발명의 수지 조성물은 열산발생제를 함유해도 상관없다. 바인더 수지(C)가 산해리성기를 갖는 바인더 수지인 경우, 발생한 산에 의해 산해리성기의 분해가 촉진되고, 공기 하에서의 열처리 온도를 저하시키는 것이 가능해진다. 또한, 광산발생제를 함유해도 상관없다. 광산발생제는 이미 기술한 바와 같다.The resin composition of the present invention may contain a thermal acid generator. When the binder resin (C) is a binder resin having an acid dissociable group, decomposition of the acid dissociable group is promoted by the generated acid, and the heat treatment temperature in air can be lowered. Moreover, you may contain a photo-acid generator. The photoacid generator is as described above.
열에 의해 산을 발생하는 화합물인 열산발생제로서는, 예를 들면 SI-150L, SI-160L, SI-180L 혹은 SI-200(이상, 모두 산신카가쿠코교(주)제), 4-히드록시페닐디메틸술포늄, 벤질-4-히드록시페닐메틸술포늄, 2-메틸벤질-4-히드록시페닐메틸술포늄, 2-메틸벤질-4-아세틸페닐메틸술포늄 혹은 2-메틸벤질-4-벤조일옥시페닐메틸술포늄 또는 이들의 메탄술폰산염, 트리플루오로메탄술폰산염, 캄퍼술폰산염 혹은 p-톨루엔술폰산염을 들 수 있다. 그 중에서도 4-히드록시페닐디메틸술포늄, 벤질-4-히드록시페닐메틸술포늄, 2-메틸벤질-4-히드록시페닐메틸술포늄, 2-메틸벤질-4-아세틸페닐메틸술포늄 혹은 2-메틸벤질-4-벤조일옥시페닐메틸술포늄 또는 이들 메탄술폰산염, 트리플루오로메탄술폰산염, 캄퍼술폰산염 혹은 p-톨루엔술폰산염을 바람직하게 사용할 수 있다. As the thermal acid generator, which is a compound that generates an acid by heat, for example, SI-150L, SI-160L, SI-180L or SI-200 (above, all are manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.), 4-hydroxyphenyl Dimethylsulfonium, benzyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium, 2-methylbenzyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium, 2-methylbenzyl-4-acetylphenylmethylsulfonium or 2-methylbenzyl-4-benzoyl and oxyphenylmethylsulfonium or methanesulfonic acid salts, trifluoromethanesulfonic acid salts, camphorsulfonic acid salts or p-toluenesulfonic acid salts thereof. Among them, 4-hydroxyphenyldimethylsulfonium, benzyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium, 2-methylbenzyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium, 2-methylbenzyl-4-acetylphenylmethylsulfonium or 2 -Methylbenzyl-4-benzoyloxyphenylmethylsulfonium or methanesulfonic acid salts, trifluoromethanesulfonic acid salts, camphorsulfonic acid salts or p-toluenesulfonic acid salts thereof can be preferably used.
본 발명의 수지 조성물에 있어서, 열산발생제의 함유량은 산해리성기를 함유하는 바인더 수지(C) 중의 산해리성기의 분해를 촉진하고, 무기 입자(G)끼리의 접촉을 방해하지 않고, 보다 높은 기능을 얻기 위해서 바인더 수지(C) 100질량부에 대해 바람직하게는 1∼50질량부의 범위이다.In the resin composition of the present invention, the content of the thermal acid generator promotes the decomposition of the acid dissociable group in the binder resin (C) containing the acid dissociable group, does not interfere with the contact between the inorganic particles (G), and achieves a higher function. For obtaining, it is preferably in the range of 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin (C).
[증감제][sensitizer]
본 발명의 수지 조성물이 광산발생제를 함유하는 경우, 수지 조성물은 증감제를 더 함유해도 상관없다. 증감제는 열처리에 의해 기화되는 것, 또는 본 발명의 수지 조성물의 경화물에 잔존한 경우에 있어서도 광조사에 의해 퇴색되는 것이 바람직하고, 패턴 가공에 있어서의 고해상성의 관점으로부터 광조사에 의해 퇴색되는 것이 보다 바람직하다. When the resin composition of the present invention contains a photoacid generator, the resin composition may further contain a sensitizer. The sensitizer is preferably vaporized by heat treatment or faded by light irradiation even when remaining in the cured product of the resin composition of the present invention. it is more preferable
열처리에 의해 기화되는, 또는 광조사에 의해 퇴색되는 증감제로서는, 예를 들면 3,3'-카르보닐비스(디에틸아미노쿠마린) 등의 쿠마린, 9,10-안트라퀴논 등의 안트라퀴논, 벤조페논, 4,4'-디메톡시벤조페논, 아세토페논, 4-메톡시아세토페논 혹은 벤즈알데히드 등의 방향족 케톤 또는 비페닐, 1,4-디메틸나프탈렌, 9-플루오렌온, 플루오렌, 페난트렌, 트리페닐렌, 피렌, 안트라센, 9-페닐안트라센, 9-메톡시안트라센, 9,10-디페닐안트라센, 9,10-비스(4-메톡시페닐)안트라센, 9,10-비스(트리페닐실릴)안트라센, 9,10-디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 9,10-디프로폭시안트라센(DPA; 카와사키카세이(주)제), 9,10-디부톡시안트라센(DBA; 카와사키카세이(주)제), 9,10-디펜타옥시안트라센, 2-t-부틸-9,10-디부톡시안트라센 혹은 9,10-비스(트리메틸실릴에티닐)안트라센 등의 축합 방향족을 들 수 있다.Examples of the sensitizer vaporized by heat treatment or discolored by light irradiation include coumarins such as 3,3'-carbonylbis(diethylaminocoumarin), anthraquinones such as 9,10-anthraquinone, and benzos. Aromatic ketones such as phenone, 4,4'-dimethoxybenzophenone, acetophenone, 4-methoxyacetophenone or benzaldehyde, or biphenyl, 1,4-dimethylnaphthalene, 9-fluorenone, fluorene, phenanthrene, Triphenylene, pyrene, anthracene, 9-phenylanthracene, 9-methoxyanthracene, 9,10-diphenylanthracene, 9,10-bis(4-methoxyphenyl)anthracene, 9,10-bis(triphenylsilyl) ) Anthracene, 9,10-dimethoxyanthracene, 9,10-diethoxyanthracene, 9,10-dipropoxyanthracene (DPA; manufactured by Kawasaki Chemical Co., Ltd.), 9,10-dibutoxyanthracene (DBA; Kawasaki Chemical Co., Ltd.), 9,10-dipentaoxy anthracene, 2-t-butyl-9,10-dibutoxy anthracene, or condensed aromatics such as 9,10-bis(trimethylsilylethynyl)anthracene.
열처리에 의해 기화되는 증감제로서는 열처리에 의해 승화, 증발 또는 열분해에 의한 열분해물이 승화 혹은 증발되는 것이 바람직하다. 증감제의 기화 온도로서는 건조 온도에서는 기화되지 않고, 열경화 시에 분해 및 기화되어, 미립자가 도전성 입자(A)인 경우에는 도전성 입자끼리를 접촉 및 융착시키기 위해서 150∼300℃가 바람직하다.As the sensitizer vaporized by heat treatment, those in which sublimation, evaporation, or thermal decomposition products due to thermal decomposition are sublimated or evaporated by heat treatment are preferable. The vaporization temperature of the sensitizer is preferably 150 to 300° C. because it does not vaporize at the drying temperature, but decomposes and vaporizes during thermal curing, and when the fine particles are conductive particles (A), the conductive particles contact and fuse.
본 발명의 수지 조성물에 있어서, 증감제의 함유량은 광산발생제를 감광하기 위한 증감 효과가 충분해지고, 미립자끼리의 접촉을 방해하지 않고, 보다 높은 기능을 얻기 위해서 바인더 수지(C) 100질량부에 대해 0.001∼20질량부가 바람직하고, 0.005∼15질량부가 보다 바람직하다.In the resin composition of the present invention, the content of the sensitizer is 100 parts by mass of the binder resin (C) so that the sensitizing effect for photosensitizing the photoacid generator is sufficient and the contact between the fine particles is not disturbed and a higher function is obtained. 0.001 to 20 parts by mass is preferable, and 0.005 to 15 parts by mass is more preferable.
[가시광에 흡수를 갖는 안료 및/또는 염료][Pigments and/or dyes having absorption in visible light]
본 발명의 수지 조성물은 가시광에 흡수를 갖는 안료 및/또는 염료를, 미립자가 도전성 입자(A)인 경우에는 도전성 입자끼리의 접촉 및 융착을 저해하지 않는 범위에서 함유해도 상관없다. 수지 조성물이 가시광에 흡수를 갖는 무기 안료 및/또는 염료를 함유함으로써 가열 후의 패턴의 가시광 반사를 억제할 수 있다. 상기 무기 입자(G)가 무기 안료인 것도 바람직하다.The resin composition of the present invention may contain pigments and/or dyes capable of absorbing visible light, in the case where the fine particles are conductive particles (A), within a range that does not impede contact and fusion between the conductive particles. Reflection of visible light of the pattern after heating can be suppressed when the resin composition contains an inorganic pigment and/or dye having visible light absorption. It is also preferable that the said inorganic particle (G) is an inorganic pigment.
가시광에 흡수를 갖는 안료로서는, 예를 들면 락탐계 안료, 페릴렌계 안료, 프탈로시아닌계 안료, 이소인돌린계 안료, 디아미노안트라퀴논계 안료, 디옥사진계 안료, 인단트론계 안료, 카본 블랙 또는 무기 안료를 들 수 있다.Examples of pigments that absorb visible light include lactam pigments, perylene pigments, phthalocyanine pigments, isoindoline pigments, diaminoanthraquinone pigments, dioxazine pigments, indanthrone pigments, carbon black, or inorganic pigments. can be heard
청색의 안료로서는, 예를 들면 C.I. 피그먼트 블루(이하, 「PB」) 15, PB15:1, PB15:2, PB15:3, PB15:4, PB15:5, PB15:6, PB16 또는 PB60을 들 수 있다. 자색의 안료로서는, 예를 들면 C.I. 피그먼트 바이올렛(이하, 「PV」) 19, PV23 또는 PV37을 들 수 있다. 적색의 안료로서는, 예를 들면 C.I. 피그먼트 레드(이하, 「PR」) 149, PR166, PR177, PR179, PR209 또는 PR254를 들 수 있다. 녹색의 안료로서는, 예를 들면 C.I. 피그먼트 그린(이하, 「PG」) 7, PG36 또는 PG58을 들 수 있다. 황색의 안료로서는, 예를 들면 C.I. 피그먼트 옐로(이하, 「PY」) 150, PY138, PY139 또는 PY185를 들 수 있다. 흑색의 안료로서는, 예를 들면 HCF, MCF, LFF, RCF, SAF, ISAF, HAF, XCF, FEF, GPF 혹은 SRF 등의 퍼니스 블랙, FT 혹은 MT 등의 서멀 블랙, 채널 블랙 또는 아세틸렌 블랙 등의 카본 블랙 또는 락탐계 안료(예를 들면, "Irgaphor"(등록상표) BLACK S0100CF; BASF사제)를 들 수 있다. 그 중에서도 내열성, 내광성 및 가시광의 흡수성이 우수한 카본 블랙이 바람직하고, 분산성의 관점으로부터 퍼니스 블랙 또는 락탐계 안료가 보다 바람직하다.As a blue pigment, C.I. Pigment Blue (hereinafter referred to as "PB") 15, PB15:1, PB15:2, PB15:3, PB15:4, PB15:5, PB15:6, PB16 or PB60. As a purple pigment, C.I. Pigment violet (following, "PV") 19, PV23, or PV37 is mentioned. As a red pigment, C.I. Pigment Red (hereinafter referred to as "PR") 149, PR166, PR177, PR179, PR209 or PR254. As a green pigment, C.I. Pigment Green (hereinafter referred to as “PG”) 7, PG36 or PG58. As a yellow pigment, C.I. Pigment Yellow (henceforth "PY") 150, PY138, PY139 or PY185 is mentioned. As the black pigment, for example, furnace black such as HCF, MCF, LFF, RCF, SAF, ISAF, HAF, XCF, FEF, GPF or SRF, thermal black such as FT or MT, carbon such as channel black or acetylene black Black or lactam-based pigments (for example, "Irgaphor" (registered trademark) BLACK S0100CF; manufactured by BASF). Among them, carbon black excellent in heat resistance, light resistance and visible light absorption is preferred, and furnace black or lactam-based pigments are more preferred from the viewpoint of dispersibility.
본 발명의 수지 조성물에 있어서, 가시광에 흡수를 갖는 안료의 함유량은 조성물 중의 전체 고형분에 대해 0.1∼10질량%가 바람직하다.In the resin composition of the present invention, the content of the pigment capable of absorbing visible light is preferably 0.1 to 10% by mass with respect to the total solid content in the composition.
가시광에 흡수를 갖는 염료로서는, 예를 들면 페로센계 염료, 플루오렌온계 염료, 페릴렌계 염료, 트리페닐메탄계 염료, 쿠마린계 염료, 디페닐아민계 염료, 퀴나크리돈계 염료, 퀴노프탈론계 염료, 프탈로시아닌계 염료 또는 크산텐계 염료를 들 수 있지만, 내열성, 내광성 및 가시광의 흡수성이 우수한 흑색 염료가 바람직하고, VALIFAST(등록상표)Black 1888, VALIFAST(등록상표)Black 3830, NUBIAN(등록상표)Black PA-2802 또는 OIL Black 860이 바람직하다.Examples of dyes that absorb visible light include ferrocene-based dyes, fluorenone-based dyes, perylene-based dyes, triphenylmethane-based dyes, coumarin-based dyes, diphenylamine-based dyes, quinacridone-based dyes, and quinophthalone-based dyes. , phthalocyanine-based dyes or xanthene-based dyes, but black dyes with excellent heat resistance, light resistance and visible light absorption are preferred, VALIFAST (registered trademark) Black 1888, VALIFAST (registered trademark) Black 3830, NUBIAN (registered trademark) Black PA-2802 or OIL Black 860 are preferred.
본 발명의 수지 조성물에 있어서, 가시광에 흡수를 갖는 염료의 함유량은 조성물 중의 전체 고형분에 대해 0.1∼10질량%가 바람직하다.In the resin composition of the present invention, the content of the dye capable of absorbing visible light is preferably 0.1 to 10% by mass with respect to the total solid content in the composition.
[밀착 개량제][adhesion improver]
본 발명의 수지 조성물은 화합물(B) 이외에도 밀착 개량제를 더 함유할 수 있다. 밀착 개량제로서는, 예를 들면 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란 또는 3-아크릴옥시프로필트리에톡시실란 등의 실란 커플링제를 들 수 있다.The resin composition of the present invention may further contain an adhesion improving agent in addition to the compound (B). As an adhesion improving agent, for example, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-methacryl Silane coupling agents, such as oxypropyl trimethoxysilane, 3-methacryloxypropyl triethoxysilane, 3-acryloxypropyl trimethoxysilane, or 3-acryloxypropyl triethoxysilane, are mentioned.
[계면활성제][Surfactants]
본 발명의 수지 조성물은 필요에 따라 계면활성제를 더 함유해도 상관없다.The resin composition of the present invention may further contain a surfactant as needed.
계면활성제로서는, 예를 들면 라우릴황산암모늄 혹은 폴리옥시에틸렌알킬에테르황산트리에탄올아민 등의 음이온 계면활성제, 스테아릴아민아세테이트 혹은 라우릴트리메틸암모늄클로라이드 등의 양이온 계면활성제, 라우릴디메틸아민옥사이드 혹은 라우릴카르복시메틸히드록시에틸이미다졸륨베타인 등의 양성 계면활성제, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르 혹은 소르비탄모노스테아레이트 등의 비이온 계면활성제, 불소계 계면활성제 또는 실리콘계 계면활성제를 들 수 있다.As the surfactant, for example, an anionic surfactant such as ammonium lauryl sulfate or polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanolamine, a cationic surfactant such as stearylamine acetate or lauryltrimethylammonium chloride, lauryldimethylamine oxide or lauryl Amphoteric surfactants such as carboxymethylhydroxyethylimidazolium betaine, nonionic surfactants such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether or sorbitan monostearate, fluorine-based surfactants or silicone-based surfactants can be heard
본 발명의 수지 조성물에 있어서, 계면활성제의 함유량은 도포성 및 도막 표면의 균일성을 양호하게 하기 위해서 조성물 전체에 대해 0.001∼10질량%가 바람직하다. 계면활성제의 함유량이 0.001질량% 이상임으로써 도포성 및 도막 표면의 균일성이 향상된다. 계면활성제의 함유량은 0.01질량% 이상이 보다 바람직하다. 한편, 계면활성제의 함유량이 10질량% 이하임으로써 시싱(cissing)이나 함몰 등의 도막 결함이나, 입자의 응집을 억제할 수 있다.In the resin composition of the present invention, the content of the surfactant is preferably 0.001 to 10% by mass with respect to the entire composition in order to improve the coating property and the uniformity of the surface of the coating film. When the content of the surfactant is 0.001% by mass or more, applicability and the uniformity of the coating film surface are improved. As for content of surfactant, 0.01 mass % or more is more preferable. On the other hand, when the content of the surfactant is 10% by mass or less, coating film defects such as cissing and sinking and aggregation of particles can be suppressed.
본 발명의 배선 기판은 도전성 입자(A)를 함유하는 본 발명의 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 도전성 패턴을 구비하는 것이 바람직하다. 본 발명의 배선 기판의 기재는 투명 기판인 것이 바람직하다. 투명 기판으로서는 유리 기판, 수지 필름을 들 수 있다. 패턴 형성 시에 현상액이 침투하기 쉽고, 잔사를 억제하는 관점으로부터 투명 기판으로서는 유리 기판인 것이 바람직하다. 유리 기판으로서는 표면에 SiO2층 또는 SiO2층을 포함하는 유리 기판, 무알칼리 유리 기판 등을 들 수 있다. 수지 필름으로서는 폴리이미드, 폴리이미드실록산, 폴리에테르술폰, 폴리벤조옥사졸, 아라미드, 폴리술폰 및 에폭시 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종으로 이루어지는 필름 등을 들 수 있다. 수지 필름의 표면에 SiO2층을 포함하고 있어도 좋다. 이들을 기재로서 사용함으로써, 본 발명의 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 도전성 패턴과의 밀착성이 높은 배선 기판을 얻을 수 있다.The wiring board of the present invention preferably has a conductive pattern made of a cured product of the resin composition of the present invention containing conductive particles (A). The substrate of the wiring board of the present invention is preferably a transparent substrate. A glass substrate and a resin film are mentioned as a transparent substrate. It is preferable that the transparent substrate is a glass substrate from the viewpoint of easy permeation of the developing solution during pattern formation and suppression of residues. Examples of the glass substrate include a glass substrate having a SiO 2 layer or a SiO 2 layer on the surface, an alkali-free glass substrate, and the like. As a resin film, the film etc. which consist of at least 1 sort(s) selected from the group which consists of polyimide, polyimide siloxane, polyether sulfone, polybenzoxazole, aramid, polysulfone, and an epoxy resin are mentioned. A SiO 2 layer may be included on the surface of the resin film. By using these as a substrate, a wiring board having high adhesion to a conductive pattern made of a cured product of the resin composition of the present invention can be obtained.
또한, 본 발명의 배선 기판은 본 발명의 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 도전성 패턴에 더하여, 유기 성분을 포함하는 막을 갖고 있어도 좋다. 도전성 패턴을 보호하는 관점으로부터, 유기 성분을 포함하는 막은 도전성 패턴의 상부에 형성하는 것이 바람직하다. 유기 성분을 포함하는 막을 가짐으로써 외력 등에 의한 상처를 방지할 수 있고, 신뢰성이 높은 배선 기판을 얻을 수 있다.Further, the wiring board of the present invention may have a film containing an organic component in addition to the conductive pattern made of a cured product of the resin composition of the present invention. From the viewpoint of protecting the conductive pattern, it is preferable to form a film containing an organic component on top of the conductive pattern. By having a film containing an organic component, damage caused by an external force or the like can be prevented, and a highly reliable wiring board can be obtained.
또한, 본 발명의 배선 기판은 터치 패널용 부재로서 적합하게 사용할 수 있다. 터치 패널용 부재로서 사용하는 경우, 메쉬 형상으로 배치한 터치 센서 배선과 터치 센서 배선을 접속하는 라우팅 배선에 사용할 수 있다. 또한, 터치 센서 배선과 라우팅 배선을 동시에 형성하는 것도 바람직하다. 본 발명의 배선 기판의 기재를 커버 유리로서 사용해도 좋고, 본 발명의 배선 기판 상에 OCA를 통해 커버재를 접합해도 좋다.Moreover, the wiring board of this invention can be used suitably as a member for touch panels. When using as a member for touch panels, it can use for the routing wiring which connects the touch sensor wiring and touch sensor wiring arrange|positioned in mesh shape. It is also preferable to simultaneously form the touch sensor wiring and the routing wiring. The substrate of the wiring board of the present invention may be used as a cover glass, or a cover material may be bonded onto the wiring board of the present invention through OCA.
본 발명의 배선 기판은 상기 도전성 패턴의 폭이 1∼6㎛인 것이 바람직하다. 도전성 패턴의 폭이 1㎛ 이상임으로써 이물 등에 의한 결함의 영향을 받기 어려워 소망의 형상의 도전성 패턴을 형성할 수 있다. 한편, 도전성 패턴의 폭이 6㎛ 이하임으로써 배선이 시인되기 어려워진다. 도전성 패턴의 폭은 4㎛ 이하가 보다 바람직하다.In the wiring board of the present invention, it is preferable that the conductive pattern has a width of 1 to 6 μm. When the width of the conductive pattern is 1 μm or more, it is difficult to be affected by defects caused by foreign matter or the like, and a conductive pattern having a desired shape can be formed. On the other hand, when the width of the conductive pattern is 6 μm or less, the wiring becomes difficult to be visually recognized. As for the width|variety of a conductive pattern, 4 micrometers or less are more preferable.
본 발명의 배선 기판은 흑색층을 더 갖는 것이 바람직하다. 흑색층을 가짐으로써, 배선 패턴의 반사율을 저감하여 외광 반사를 억제할 수 있음과 아울러, 배선이 보임을 억제하여 시인성을 대폭 향상시킬 수 있다. 흑색층의 형성 방법으로서는 배선 패턴을 형성한 후에 흑색 포지티브형 감광성 조성물을 전체면에 도포하고, 기재면으로부터 배선 패턴을 통해 노광함으로써, 배선 패턴 상부를 남겨 현상액 가용으로 하여 현상에 의해 제거하는 방법을 들 수 있다.It is preferable that the wiring board of this invention further has a black layer. By having a black layer, while being able to reduce the reflectance of a wiring pattern and being able to suppress reflection of external light, visibility of wiring can be suppressed and visibility can be improved significantly. As a method of forming the black layer, after forming the wiring pattern, a black positive photosensitive composition is applied to the entire surface, and exposed from the surface of the substrate through the wiring pattern, leaving the upper part of the wiring pattern to be soluble in the developing solution and removing it by development. can be heard
[수지 조성물의 제조 방법][Method for producing resin composition]
본 발명의 수지 조성물은 미립자, 화합물(B), 및 바인더 수지(C)를 혼합시킨 후, 볼밀이나, 샌드 그라인더, 3개 롤밀, 마일드 분산기, 미디어리스 분산기 등의 분산기를 사용하여 제조된다. 미립자를 균일하게 분산시키고 싶은 경우는 분산제를 사용하여 미리 유기 용제 중에 미립자를 분산시킨 분산액을 조제하고, 이 분산액을, 모노머, 폴리머, 밀착 개량제, 계면활성제 및 중합금지제 등을 함유하는 용액과 혼합하는 방법에 의해 제조해도 좋다. 특히, 탄소를 포함하는 피복층을 갖는 무기 입자(G)의 분산액은 표면 피복층이 손상을 받는 것을 방지하기 위해서 마일드 분산기 또는 미디어리스 분산기를 사용하여 분산시키는 것이 바람직하고, 미디어리스 분산기를 사용하여 분산시키는 것이 보다 바람직하다. 탄소를 포함하는 피복층을 갖는 무기 입자(G)의 분산액은, 예를 들면 마일드 분산기 NANO GETTER(등록상표)(아시자와파인테크(주)) 또는 고압 습식 미디어리스 미립화 장치 NANOMIZER(나노마이저(주)) 등의 분산기를 사용하여, 유기 용제 중에 탄소를 포함하는 피복층을 갖는 무기 입자(G)를 분산시켜서 제조된다.The resin composition of the present invention is prepared by mixing fine particles, compound (B), and binder resin (C), and then using a ball mill, sand grinder, three roll mill, mild disperser, medialess disperser, or other disperser. When it is desired to uniformly disperse the fine particles, prepare a dispersion in which the fine particles are dispersed in an organic solvent in advance using a dispersant, and mix this dispersion with a solution containing a monomer, polymer, adhesion improver, surfactant, polymerization inhibitor, etc. You may manufacture by the method of doing. In particular, the dispersion of inorganic particles (G) having a coating layer containing carbon is preferably dispersed using a mild disperser or a medialess disperser in order to prevent damage to the surface coating layer. it is more preferable The dispersion of inorganic particles (G) having a coating layer containing carbon is, for example, a mild disperser NANO GETTER (registered trademark) (Ashizawa Finetech Co., Ltd.) or a high-pressure wet medialess atomization device NANOMIZER (Nanomizer Co., Ltd.) )), etc., to disperse the inorganic particles (G) having a coating layer containing carbon in an organic solvent.
[도전성 및 착색 패턴의 제조 방법][Method of producing conductive and colored patterns]
본 발명의 도전성 패턴의 제조 방법은 본 발명의 수지 조성물을 기판 상에 소망의 패턴 형상이 되도록 도포해서 도포막을 얻는 도포 공정과, 상기 도포막을 건조시켜 건조막을 얻는 건조 공정과, 상기 건조막을 가열해서 도전막을 얻는 가열 공정을 구비한다.The method for producing a conductive pattern of the present invention includes a coating step of applying the resin composition of the present invention to a desired pattern shape on a substrate to obtain a coated film, a drying step of drying the coated film to obtain a dried film, and heating the dried film. A heating process for obtaining a conductive film is provided.
본 발명의 도전성 패턴의 제조 방법은 본 발명의 수지 조성물을 기판 상에 소망의 패턴 형상이 되도록 도포해서 도포막을 얻는 도포 공정을 포함한다.The method for producing a conductive pattern of the present invention includes a coating step of obtaining a coated film by applying the resin composition of the present invention onto a substrate in a desired pattern shape.
도포 공정에서 사용하는 기재로서는, 예를 들면 실리콘 웨이퍼, 세라믹스 기판 또는 유기계 기판을 들 수 있다. 세라믹스 기판으로서는, 예를 들면 소다 유리, 표면에 SiO2를 스퍼터링한 소다 유리, 무알칼리 유리, 붕규산 유리 혹은 석영 유리 등의 유리 기판, 알루미나 기판, 질화알루미늄 기판 또는 탄화규소 기판을 들 수 있다. 유기계 기판으로서는, 예를 들면 에폭시 기판, 폴리에테르이미드 수지 기판, 폴리에테르케톤 수지 기판, 폴리술폰계 수지 기판, 폴리이미드 필름 또는 폴리에스테르 필름을 들 수 있다.As a base material used in the application step, a silicon wafer, a ceramic substrate, or an organic substrate is exemplified. Examples of ceramic substrates include soda glass, soda glass obtained by sputtering SiO 2 on the surface, alkali-free glass, glass substrates such as borosilicate glass or quartz glass, alumina substrates, aluminum nitride substrates, or silicon carbide substrates. Examples of the organic substrate include an epoxy substrate, a polyetherimide resin substrate, a polyether ketone resin substrate, a polysulfone resin substrate, a polyimide film, and a polyester film.
본 발명의 수지 조성물을 기재면 상에 도포하는 방법으로서는, 예를 들면 스핀 코터, 바 코터, 블레이드 코터, 롤 코터, 다이 코터, 캘린더 코터 혹은 메니스커스 코터를 사용한 도포, 스크린 인쇄, 스프레이 도포 또는 딥 코트를 들 수 있다.As a method of applying the resin composition of the present invention onto a substrate surface, for example, application using a spin coater, bar coater, blade coater, roll coater, die coater, calender coater or meniscus coater, screen printing, spray application, or A deep coat may be used.
본 발명의 도전성 패턴의 제조 방법은 도포막을 건조시켜 건조막을 얻는 건조 공정을 포함한다.The manufacturing method of the conductive pattern of the present invention includes a drying step of obtaining a dried film by drying the coated film.
건조 공정에 있어서의 건조 방법으로서는, 예를 들면 핫플레이트, 열풍 건조기(오븐), 감압 건조, 진공 건조 또는 적외선 조사에 의한 건조를 들 수 있다.As a drying method in a drying process, drying by a hot plate, a hot air dryer (oven), reduced-pressure drying, vacuum drying, or infrared irradiation is mentioned, for example.
건조의 온도 및 시간은 수지 조성물의 조성이나, 건조시키는 도포막의 막 두께에 의해 적당히 결정하면 좋지만, 50∼150℃의 온도 범위에서 10초∼30분 가열하는 것이 바람직하다.The temperature and time of drying may be appropriately determined depending on the composition of the resin composition and the film thickness of the coated film to be dried, but it is preferable to heat in a temperature range of 50 to 150°C for 10 seconds to 30 minutes.
그 중에서도 핫플레이트 또는 열풍 건조기(오븐)에서의 가열과, 감압 건조를 병용하는 것이, 도포막이 함유하는 수지의 열경화를 억제하면서 용제를 건조 제거할 수 있기 때문에 바람직하다. 감압 건조의 도달 압력으로서는 5∼200Pa가 바람직하고, 10∼100Pa가 보다 바람직하다.Among them, it is preferable to use a combination of heating on a hot plate or a hot air dryer (oven) and drying under reduced pressure because the solvent can be dried and removed while suppressing thermal curing of the resin contained in the coating film. The ultimate pressure for drying under reduced pressure is preferably 5 to 200 Pa, and more preferably 10 to 100 Pa.
본 발명의 도전성 패턴의 제조 방법은 건조막을 가열해서 도전막을 얻는 가열 공정을 포함한다.The method for producing a conductive pattern of the present invention includes a heating step of obtaining a conductive film by heating a dried film.
수지 조성물의 건조막을 가열함으로써 도전성을 얻음과 동시에, 화합물(B)이 아미노기를 갖게 되고, 탄소를 포함하는 피복층을 갖는 무기 입자(G)의 피복층과 상호작용하기 때문에 기재와의 밀착성이 향상된다.By heating the dry film of the resin composition, conductivity is obtained, and compound (B) has an amino group and interacts with the coating layer of the inorganic particles (G) having a coating layer containing carbon, so that adhesion to the substrate is improved.
가열 공정에 있어서의 가열 방법으로서는 건조 공정과 마찬가지의 것을 들 수 있다. 가열의 분위기, 온도 및 시간은 수지 조성물의 조성이나, 가열하는 도포막의 막 두께에 의해 적당히 결정하면 좋지만, 공기 중 100∼300℃의 온도 범위에서 5∼120분 가열하는 것이 바람직하다. 150∼270℃가 더욱 바람직하고, 보다 바람직하게는 160∼260℃의 온도 범위에서 30∼120분의 가열이다. As a heating method in a heating process, the thing similar to a drying process is mentioned. The atmosphere, temperature and time of heating may be appropriately determined depending on the composition of the resin composition and the film thickness of the coating film to be heated, but it is preferable to heat in the air at a temperature in the range of 100 to 300 ° C. for 5 to 120 minutes. 150-270 degreeC is more preferable, It is heating for 30-120 minutes in the temperature range of 160-260 degreeC more preferably.
또한, 상술한 건조 공정과 가열 공정 사이에, 상기 건조막을 노광해서 노광 막을 얻는 노광 공정과, 상기 노광막을 현상해서 패턴을 형성하는 현상 공정을 구비하고, 포토리소그래피법에 의해 도전성 패턴을 형성하는 것도 바람직하다. 이 경우, 노광 공정에서는 화합물(B)은 아미노기를 갖지 않고 무기 입자(G)와 반응하지 않기 때문에, 계속되는 현상 공정에 있어서 현상액 용해성이 양호하며 현상 잔사가 없는 양호한 패턴을 형성할 수 있다. 패턴 형성한 후, 가열 공정에 있어서 아미노기가 발현되어 기재와의 밀착성을 향상시킬 수 있다.Further, between the drying step and the heating step described above, an exposure step of exposing the dried film to obtain an exposed film and a developing process of developing the exposed film to form a pattern, and forming a conductive pattern by a photolithography method is also provided. desirable. In this case, since the compound (B) does not have an amino group and does not react with the inorganic particles (G) in the exposure step, it is possible to form a good pattern with good developer solubility and no development residue in the subsequent development step. After forming the pattern, amino groups are expressed in the heating step to improve adhesion to the substrate.
노광 공정에서 사용하는 광원으로서는, 예를 들면 수은등의 j선, i선, h선 또는 g선이 바람직하다.As a light source used in the exposure process, for example, j-line, i-line, h-line, or g-line of a mercury lamp is preferable.
현상 공정에서 알칼리성 현상액에 사용하는 알칼리성 물질로서는, 예를 들면 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨 혹은 암모니아수 등의 무기 알칼리류, 에틸아민 혹은 n-프로필아민 등의 1급 아민류, 디에틸아민 혹은 디-n-프로필아민 등의 2급 아민류, 트리에틸아민 혹은 메틸디에틸아민 등의 3급 아민류, 테트라메틸암모늄히드록시드(TMAH) 등의 테트라알킬암모늄히드록시드류, 콜린 등의 4급 암모늄염, 트리에탄올아민, 디에탄올아민, 모노에탄올 아민, 디메틸아미노에탄올 혹은 디에틸아미노에탄올 등의 알코올아민류 또는 피롤, 피페리딘, 1,8-디아자비시클로[5,4,0]-7-운데센, 1,5-디아자비시클로[4,3,0]-5-노난 혹은 모르폴린 등의 환상 아민류 등의 유기 알칼리류를 들 수 있지만, 이들에 에탄올, γ―부티로락톤, 디메틸포름아미드 또는 N-메틸-2-피롤리돈 등의 수용성 유기 용제를 적당히 첨가해도 상관없다.Examples of the alkaline substance used for the alkaline developer in the development step include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, or ammonia water; 1 such as ethylamine or n-propylamine; Primary amines, secondary amines such as diethylamine or di-n-propylamine, tertiary amines such as triethylamine or methyldiethylamine, tetraalkylammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide (TMAH) , quaternary ammonium salts such as choline, triethanolamine, diethanolamine, monoethanolamine, alcohol amines such as dimethylaminoethanol or diethylaminoethanol, or pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo [5,4, organic alkalis such as cyclic amines such as 0]-7-undecene, 1,5-diazabicyclo[4,3,0]-5-nonane or morpholine; A water-soluble organic solvent such as rolactone, dimethylformamide or N-methyl-2-pyrrolidone may be appropriately added.
또한, 보다 양호한 도전성 패턴을 얻기 위해서 이들의 알칼리성 현상액에 비이온계 계면활성제 등의 계면활성제를 0.01∼1질량% 더 첨가하는 것도 바람직하다.Further, in order to obtain a better conductive pattern, it is also preferable to further add 0.01 to 1% by mass of a surfactant such as a nonionic surfactant to these alkaline developing solutions.
도전성 패턴을 기판 상에 메쉬 형상으로 형성하면 터치 패널, 액정 혹은 유기 EL 등의 디스플레이 패널 또는 웨어러블 단말 등이 구비하는 투명 도전 배선으로서 사용할 수 있다.When the conductive pattern is formed in a mesh shape on the substrate, it can be used as a transparent conductive wire included in a touch panel, a display panel such as liquid crystal or organic EL, or a wearable terminal.
실시예Example
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 합성예 및 실시예에 사용한 화합물 중, 약어를 사용하고 있는 것에 대해 이하에 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Among the compounds used in the Synthesis Examples and Examples, those using abbreviations are shown below.
AIBN: 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴)AIBN: 2,2'-azobis (isobutyronitrile)
TMAH: 테트라메틸암모늄히드록시드.TMAH: tetramethylammonium hydroxide.
우선, 실시예 및 비교예에서 사용한 재료에 대해 설명한다.First, the materials used in Examples and Comparative Examples will be described.
[유기 안료(F)][Organic pigment (F)]
(F-1) 술폰산기에 의해 표면이 수식된 카본 블랙(캐봇제 TPK1227).(F-1) Carbon black whose surface was modified with a sulfonic acid group (TPK1227 manufactured by Cabot).
(F-2) 특수한 표면 처리를 행하고 있지 않은 카본 블랙(미츠비시케미컬제 MA-100)(F-2) Carbon black not subjected to special surface treatment (MA-100 manufactured by Mitsubishi Chemical)
[탄소를 포함하는 피복층을 갖는 무기 입자(G)][Inorganic Particles (G) Having a Coating Layer Containing Carbon]
(A-1) 상기 피복층의 평균 두께가 3nm이며, 1차 입자 지름이 50nm인 은 입자(닛신엔지니어링 주식회사제). 농도 1질량%의 물의 현탁액의 pH가 8.0.(A-1) The average thickness of the said coating layer is 3 nm, and the silver particle whose primary particle diameter is 50 nm (made by Nisshin Engineering Co., Ltd.). The pH of the water suspension at a concentration of 1% by mass is 8.0.
(A-2) 상기 피복층의 평균 두께가 3nm이며, 1차 입자 지름이 40nm인 은 입자(닛신엔지니어링 주식회사제). 농도 1질량%의 물의 현탁액의 pH가 4.5.(A-2) The average thickness of the said coating layer is 3 nm, and the silver particle whose primary particle diameter is 40 nm (made by Nisshin Engineering Co., Ltd.). The pH of the water suspension at a concentration of 1% by mass is 4.5.
(A-3) 1차 입자 지름이 200nm인 은 입자(품명: DJA03N; 토요카가쿠코교 주식회사제). 농도 1질량%의 물의 현탁액의 pH가 5.0. 탄소를 포함하는 피복층 없음.(A-3) Silver particles having a primary particle diameter of 200 nm (product name: DJA03N; manufactured by Toyoko Chemical Industry Co., Ltd.). The pH of the water suspension at a concentration of 1% by mass is 5.0. No coating layer containing carbon.
[일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 열에 의해 아미노기를 생성하는 관능기를 갖는 화합물(B)][Compound (B) having a structure represented by formula (1) and a functional group generating an amino group by heat]
(B-1) KBM-585: 3-우레이도프로필트리메톡시실란(신에츠카가쿠 주식회사제)(B-1) KBM-585: 3-ureidopropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
(B-2) KBE-585: 3-우레이도프로필트리에톡시실란(신에츠카가쿠 주식회사제)(B-2) KBE-585: 3-ureidopropyltriethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
(B-3) KBE-9007: 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란(신에츠카가쿠 주식회사제)(B-3) KBE-9007: 3-isocyanate propyltriethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
(B'-4) KBE-903: 3-아미노프로필트리에톡시실란(신에츠카가쿠 주식회사제).(B'-4) KBE-903: 3-aminopropyltriethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
[바인더 수지(C)][Binder Resin (C)]
(C-1)(C-1)
500ml의 플라스크에 AIBN을 2.0g, PGMEA를 50g 투입했다. 그 후, 메타크릴산을 38.7g, 벤질메타크릴레이트를 79.3g, 트리시클로[5.2.1.0(2,6)]데칸-8-일메타크릴레이트를 22.0g 투입하여 실온에서 잠시 교반하고, 플라스크 내를 버블링에 의해 충분히 질소 치환한 후, 70℃에서 5시간 가열 교반했다. 이어서, 얻어진 용액에 메타크릴산글리시딜을 21.3g, 디메틸벤질아민을 1g, p-메톡시페놀을 0.2g, PGMEA를 100g 첨가하여 90℃에서 4시간 가열 교반하고, 얻어진 아크릴 폴리머 용액에 고형분 농도가 40wt%가 되도록 PGMEA를 첨가하여 바인더 수지(C-1)의 용액을 얻었다. GPC법에 의해 측정되는 폴리스티렌 환산으로의 중량 평균 분자량 Mw는 18,000이었다.2.0 g of AIBN and 50 g of PGMEA were added to a 500 ml flask. Thereafter, 38.7 g of methacrylic acid, 79.3 g of benzyl methacrylate, and 22.0 g of tricyclo[5.2.1.0(2,6)]decan-8-ylmethacrylate were added, stirred at room temperature for a while, and the flask After sufficiently nitrogen-substituting the inside by bubbling, it heat-stirred at 70 degreeC for 5 hours. Subsequently, 21.3 g of glycidyl methacrylate, 1 g of dimethylbenzylamine, 0.2 g of p-methoxyphenol, and 100 g of PGMEA were added to the obtained solution, followed by heating and stirring at 90°C for 4 hours, and solid content in the obtained acrylic polymer solution. A solution of binder resin (C-1) was obtained by adding PGMEA to a concentration of 40 wt%. The weight average molecular weight Mw in terms of polystyrene measured by the GPC method was 18,000.
(C-2)(C-2)
500ml의 플라스크에 AIBN을 1.5g, PGMEA를 50g 투입했다. 그 후, 메타크릴산을 38.7g, 스티렌을 46.9g, 트리시클로[5.2.1.0(2,6)]데칸-8-일메타크릴레이트를 22.0g 투입하여 실온에서 잠시 교반하고, 플라스크 내를 버블링에 의해 충분히 질소 치환한 후, 70℃에서 5시간 가열 교반했다. 이어서, 얻어진 용액에 메타크릴산글리시딜을 21.3g, 디메틸벤질아민을 1g, p-메톡시페놀을 0.2g, PGMEA를 100g 첨가하여 90℃에서 4시간 가열 교반하고, 얻어진 아크릴 폴리머 용액에 고형분 농도가 40wt%가 되도록 PGMEA를 첨가하여 바인더 수지(C-2)의 용액을 얻었다. GPC법에 의해 측정되는 폴리스티렌 환산으로의 중량 평균 분자량 Mw는 14,000이었다.1.5 g of AIBN and 50 g of PGMEA were added to a 500 ml flask. After that, 38.7 g of methacrylic acid, 46.9 g of styrene, and 22.0 g of tricyclo[5.2.1.0(2,6)]decan-8-ylmethacrylate were added, stirred at room temperature for a while, and the inside of the flask was bubbled. After sufficiently nitrogen-substituting with a ring, it heat-stirred at 70 degreeC for 5 hours. Then, 21.3 g of glycidyl methacrylate, 1 g of dimethylbenzylamine, 0.2 g of p-methoxyphenol, and 100 g of PGMEA were added to the obtained solution, followed by heating and stirring at 90°C for 4 hours, and solid content in the obtained acrylic polymer solution. A solution of binder resin (C-2) was obtained by adding PGMEA to a concentration of 40 wt%. The weight average molecular weight Mw in terms of polystyrene measured by the GPC method was 14,000.
[분산제][Dispersant]
DISPERBYK(등록상표) 21116(빅케미·재팬 주식회사제).DISPERBYK (registered trademark) 21116 (manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.).
[용제][solvent]
PGMEA: 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(산쿄카가쿠(주)제)PGMEA: propylene glycol monomethyl ether acetate (manufactured by Sankyo Chemical Co., Ltd.)
DPM: 디프로필렌글리콜모노메틸에테르(토호카가쿠코교(주)제).DPM: Dipropylene glycol monomethyl ether (manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.).
[광중합개시제][Photoinitiator]
NCI-831E(등록상표)(옥심에스테르계 화합물; ADEKA(주)제).NCI-831E (registered trademark) (oxime ester compound; manufactured by ADEKA Co., Ltd.).
[아크릴 모노머][Acrylic monomer]
LIGHT ACRYLATE(등록상표) PE-3A(교에이샤카가쿠(주)제).LIGHT ACRYLATE (registered trademark) PE-3A (manufactured by Kyoei Sha Chemical Co., Ltd.).
디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(니폰카야쿠(주)제 DPHA).Dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
[포지티브형 포토레지스트][Positive Photoresist]
(P-1)(P-1)
건조 질소 기류 하, 2,2-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)헥사플루오로프로판(BAHF; 센트럴가라스(주)제) 29.3g(0.08몰), 1,3-비스(3-아미노프로필)테트라메틸 디실록산 1.24g(0.005몰), 말단 밀봉제로서 3-아미노페놀 3.27g(0.03몰)을 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 150g에 용해했다. 여기에 3,3',4,4'-디페닐에테르테트라카르복실산 2무수물(ODPA; 마낙(주)제) 31.0g(0.1몰)을 NMP 50g과 함께 첨가하여 20℃에서 1시간 교반하고, 이어서 50℃에서 4시간 교반했다. 그 후, 크실렌을 15g 첨가하고, 물을 크실렌과 함께 공비하면서 150℃에서 5시간 교반했다. 교반 종료 후, 용액을 물 3L에 투입하여 백색 침전을 모았다. 이 침전을 여과로 모아서 물로 3회 세정한 후, 80℃의 진공 건조기에서 24시간 건조시켜 폴리이미드 수지를 얻었다.Under a dry nitrogen stream, 29.3 g (0.08 mol) of 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane (BAHF; manufactured by Central Glass Co., Ltd.), 1,3-bis(3- 1.24 g (0.005 mol) of aminopropyl)tetramethyl disiloxane and 3.27 g (0.03 mol) of 3-aminophenol as a terminal blocker were dissolved in 150 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). To this, 31.0 g (0.1 mol) of 3,3',4,4'-diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride (ODPA; manufactured by Manac Co., Ltd.) was added together with 50 g of NMP, followed by stirring at 20°C for 1 hour. , and then stirred at 50°C for 4 hours. Thereafter, 15 g of xylene was added, and the mixture was stirred at 150°C for 5 hours while azeotroping water with xylene. After completion of stirring, the solution was poured into 3 L of water to collect a white precipitate. The precipitate was collected by filtration, washed with water three times, and then dried in a vacuum dryer at 80°C for 24 hours to obtain a polyimide resin.
또한, 별도 건조 질소 기류 하, TrisP-HAP(혼수카가쿠코교(주)제) 15.3g과 5-나프토퀴논디아지드술포닐산클로라이드 40.3g을 1,4-디옥산 450g에 용해시키고, 실온으로 했다. 여기에, 1,4-디옥산 50g과 혼합시킨 트리에틸아민 15.2g을 계 내가 35℃ 이상이 되지 않도록 적하했다. 적하 후, 30℃에서 2시간 교반했다. 트리에틸아민염을 여과하고, 여과액을 물에 투입시켰다. 그 후, 석출된 침전을 진공 건조기에서 건조시켜 퀴논디아지드 화합물을 얻었다.Further, 15.3 g of TrisP-HAP (manufactured by Honshu Kagaku Kogyo Co., Ltd.) and 40.3 g of 5-naphthoquinonediazidesulfonylic acid chloride were dissolved in 450 g of 1,4-dioxane under a separate dry nitrogen stream, and brought to room temperature. did. 15.2 g of triethylamine mixed with 50 g of 1,4-dioxane was dropped here so that the inside of the system would not be 35°C or higher. After dripping, it stirred at 30 degreeC for 2 hours. The triethylamine salt was filtered off, and the filtrate was poured into water. Thereafter, the precipitated precipitate was dried in a vacuum dryer to obtain a quinonediazide compound.
얻어진 폴리이미드 수지 11.0g, 퀴논디아지드 화합물 4.0g, 락트산에틸을 63.75g 및 PGMEA 21.25g을 100ml의 PP 보틀에 첨가하고, 교반했다. 이어서, 0.2㎛의 필터로 여과를 행하여 포지티브형 포토레지스트(P-1)를 얻었다.11.0 g of obtained polyimide resins, 4.0 g of quinonediazide compounds, and 63.75 g of ethyl lactate and 21.25 g of PGMEA were added to a 100 ml PP bottle and stirred. Subsequently, filtration was performed with a 0.2 μm filter to obtain a positive photoresist (P-1).
[기판][Board]
(S-1) 표면에 SiO2를 스퍼터링한 유리 기판(TU060; TOKEN사제)(S-1) Glass substrate on which SiO 2 is sputtered (TU060; manufactured by TOKEN)
(S-2) 무알칼리 유리 기판(OA-10G; 니폰덴키가라스 주식회사제)(S-2) Alkali-free glass substrate (OA-10G; manufactured by Nippon Denki Glass Co., Ltd.)
(S-3) 폴리이미드 필름(NEOPULIM; 미쓰비시가스카가쿠 주식회사제).(S-3) A polyimide film (NEOPULIM; manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.).
실시예 1∼14, 비교예 1∼3Examples 1 to 14, Comparative Examples 1 to 3
<도전성 평가><Evaluation of conductivity>
수지 조성물 1에 대해서는 (S-1) 기판 상에 스핀 코터(미카사(주)제 「1H-360S(상품명)」)를 사용하여 300rpm으로 10초, 500rpm으로 1초의 조건에서 스핀 코트하고, 기판을 핫플레이트(다이니폰스크린세이죠우(주)제 「SCW-636(상품명)」)를 사용하여 100℃에서 5분간 프리베이크하여 막 두께 1㎛의 프리베이크막을 얻었다. 그 후, 오븐(「IHPS-222」; 에스펙(주)제)을 사용하여 230℃에서 30분(공기 중) 포스트베이크를 실시함으로써 수지 조성물 1로 이루어지는 솔리드막을 얻었다. 얻어진 솔리드막 상에 포지티브형 포토레지스트(P-1)를 스핀 코터(미카사(주)제 「1H-360S(상품명)」)를 사용하여 300rpm으로 10초, 1000rpm으로 5초의 조건에서 스핀 코트하고, 기판을 핫플레이트(다이니폰스크린세이죠우(주)제 「SCW-636(상품명)」)를 사용하여 100℃에서 2분간 프리베이크하여 막 두께 1㎛의 프리베이크막을 얻었다. 프리베이크막을 패럴렐 라이트 마스크 얼라이너(캐논(주)제 「PLA-501F(상품명)」) 를 사용하여 초고압 수은등을 광원으로 해서 소망의 마스크를 통해 노광했다. 이 후, 자동 현상 장치(타키자와산교(주)제 「AD-1200(상품명)」)를 사용하여 2.38wt% TMAH 수용액으로 60초간 샤워 현상하고, 이어서 물로 30초간 린스하여 패턴 가공을 행했다. 얻어진 기판을 농도 55% 질산 제 2 철 수용액에 침지시킴으로써 에칭하고, 노광, 현상함으로써 레지스트를 박리했다. 그 후, 오븐(「IHPS-222」; 에스펙(주)제)를 사용하여 230℃에서 30분(공기 중) 포스트베이크를 실시함으로써 체적 저항률 평가 패턴을 얻었다.Regarding resin composition 1, (S-1) spin coat on a substrate using a spin coater (“1H-360S (trade name)” manufactured by Mikasa Co., Ltd.) at 300 rpm for 10 seconds and at 500 rpm for 1 second under conditions of spin coating, It prebaked at 100 degreeC for 5 minutes using the hot plate ("SCW-636 (brand name)" by Dainippon Screen Seijo Co., Ltd.), and obtained the prebaked film of 1 micrometer thickness. Thereafter, a solid film made of the resin composition 1 was obtained by post-baking at 230°C for 30 minutes (in the air) using an oven ("IHPS-222"; manufactured by Espec Co., Ltd.). On the obtained solid film, positive type photoresist (P-1) was spin-coated using a spin coater (“1H-360S (trade name)” manufactured by Mikasa Co., Ltd.) at 300 rpm for 10 seconds and at 1000 rpm for 5 seconds under the conditions, The substrate was prebaked at 100°C for 2 minutes using a hot plate ("SCW-636 (trade name)" manufactured by Dainippon Screen Seijo Co., Ltd.) to obtain a prebaked film having a film thickness of 1 µm. The prebaked film was exposed through a desired mask using a parallel light mask aligner ("PLA-501F (trade name)" manufactured by Canon Co., Ltd.) using an ultra-high pressure mercury lamp as a light source. Thereafter, using an automatic developing device (“AD-1200 (trade name)” manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.), shower development was performed with a 2.38 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, followed by rinsing with water for 30 seconds to perform pattern processing. The resulting substrate was etched by being immersed in a 55% concentration ferric nitrate aqueous solution, followed by exposing and developing to remove the resist. Then, the volume resistivity evaluation pattern was obtained by post-baking at 230 degreeC for 30 minutes (in the air) using an oven ("IHPS-222"; manufactured by Espec Co., Ltd.).
수지 조성물 2∼17에 대해서는 (S-1)∼(S-3) 각 기판 상에 스핀 코터(미카사(주)제 「1H-360S(상품명)」)를 사용하여 300rpm으로 10초, 500rpm으로 1초의 조건에서 스핀 코트하고, 기판을 핫플레이트(다이니폰스크린세이죠우(주)제 「SCW-636(상품명)」)를 사용하여 100℃에서 5분간 프리베이크하여 막 두께 1㎛의 프리베이크막을 얻었다. 프리베이크막을 패럴렐 라이트 마스크 얼라이너(캐논(주)제 「PLA-501F(상품명)」)를 사용하여 초고압 수은등을 광원으로 해서 소망의 마스크를 통해 노광했다. 이 후, 자동 현상 장치(타키자와산교(주)제 「AD-1200(상품명)」)를 사용하여 0.07wt% TMAH 수용액으로 60초간 샤워 현상하고, 이어서 물로 30초간 린스하여 패턴 가공을 행했다. 그 후, 오븐(「IHPS-222」; 에스펙(주)제)을 사용하여 230℃에서 30분(공기 중) 포스트베이크를 실시함으로써 체적 저항률 평가 패턴을 얻었다.Regarding the resin compositions 2 to 17, each substrate (S-1) to (S-3) was coated with a spin coater (“1H-360S (trade name)” manufactured by Mikasa Co., Ltd.) at 300 rpm for 10 seconds and 500 rpm for 1 second. Spin coating was performed under the conditions of a candle, and the substrate was prebaked at 100°C for 5 minutes using a hot plate ("SCW-636 (trade name)" manufactured by Dainippon Screen Seijo Co., Ltd.) to obtain a prebaked film having a film thickness of 1 µm. . The prebaked film was exposed to light through a desired mask using a parallel light mask aligner ("PLA-501F (trade name)" manufactured by Canon Co., Ltd.) using an ultra-high pressure mercury lamp as a light source. Thereafter, using an automatic developing device ("AD-1200 (trade name)" manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.), shower development was performed with a 0.07 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, followed by rinsing with water for 30 seconds to perform pattern processing. Then, the volume resistivity evaluation pattern was obtained by post-baking at 230 degreeC for 30 minutes (in the air) using an oven ("IHPS-222"; manufactured by Espec Co., Ltd.).
얻어진 체적 저항률 평가 패턴에 대해, 표면 저항 측정기(Loresta(등록상표)-FP; 미쓰비시유카 주식회사제)로 측정한 표면 저항값 ρs(Ω/□)와, 표면 거칠기 형상 측정기(SURFCOM(등록상표) 1400D; 주식회사 도쿄세이미츠제)로 측정한 막 두께 t(cm)를 측정하고, 양 값을 곱함으로써 체적 저항률(μΩ·cm)을 산출했다.For the obtained volume resistivity evaluation pattern, the surface resistance value ρs (Ω/□) measured with a surface resistance meter (Loresta (registered trademark) -FP; manufactured by Mitsubishi Yuka Co., Ltd.) and a surface roughness shape meter (SURFCOM (registered trademark) 1400D) ; manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.), and the volume resistivity (μΩ·cm) was calculated by measuring the film thickness t (cm) and multiplying both values.
<밀착성 평가><Evaluation of Adhesion>
수지 조성물 1에 대해서는 (S-1) 상에 스핀 코터(미카사(주)제 「1H-360S(상품명)」)를 사용하여 300rpm으로 10초, 500rpm으로 1초의 조건에서 스핀 코트하고, 기판을 핫플레이트(다이니폰스크린세이죠우(주)제 「SCW-636(상품명)」)를 사용하여 100℃에서 5분간 프리베이크하여 막 두께 1㎛의 프리베이크막을 얻었다. 그 후, 오븐(「IHPS-222」; 에스펙(주)제)을 사용하여 230℃에서 30분(공기 중) 포스트베이크를 실시함으로써 수지 조성물 1로 이루어지는 솔리드막을 얻었다.Regarding resin composition 1, spin coating was performed on (S-1) using a spin coater (“1H-360S (trade name)” manufactured by Mikasa Co., Ltd.) at 300 rpm for 10 seconds and at 500 rpm for 1 second, and the substrate was hot It prebaked at 100 degreeC for 5 minutes using the plate ("SCW-636 (brand name)" by Dainippon Screen Seijo Co., Ltd.), and obtained the prebaked film of 1 micrometer thickness. Thereafter, a solid film made of the resin composition 1 was obtained by post-baking at 230°C for 30 minutes (in the air) using an oven ("IHPS-222"; manufactured by Espec Co., Ltd.).
수지 조성물 2∼17에 대해서는 별도 (S-1)∼(S-3) 각 기판 상에 스핀 코터(미카사(주)제 「1H-360S(상품명)」)를 사용하여 300rpm으로 10초, 500rpm으로 1초의 조건에서 스핀 코트하고, 기판을 핫플레이트(다이니폰스크린세이죠우(주)제 「SCW-636(상품명)」)를 사용하여 100℃에서 5분간 프리베이크하여 막 두께 1㎛의 프리베이크막을 얻었다. 프리베이크막을 패럴렐 라이트 마스크 얼라이너(캐논(주)제 「PLA-501F(상품명)」)를 사용하여 초고압 수은등을 광원으로 해서 마스크를 통하지 않고 노광했다. 이 후, 자동 현상 장치(타키자와산교(주)제 「AD-1200(상품명)」)를 사용하여 0.07wt% TMAH 수용액으로 60초간 샤워 현상하고, 이어서 물로 30초간 린스했다. 그 후, 오븐(「IHPS-222」; 에스펙(주)제)을 사용하여 230℃에서 30분(공기 중) 포스트베이크를 실시함으로써 수지 조성물 2∼17 각각의 수지 조성물로 이루어지는 솔리드막을 얻었다.Regarding the resin compositions 2 to 17, a spin coater (“1H-360S (trade name)” manufactured by Mikasa Co., Ltd.) was separately applied to each substrate (S-1) to (S-3) at 300 rpm for 10 seconds and at 500 rpm for 10 seconds. Spin coating was performed under the condition of 1 second, and the substrate was prebaked at 100°C for 5 minutes using a hot plate ("SCW-636 (trade name)" manufactured by Dainippon Screen Seijo Co., Ltd.) to obtain a prebaked film having a thickness of 1 µm. Got it. The prebaked film was exposed to light without going through a mask using a parallel light mask aligner ("PLA-501F (trade name)" manufactured by Canon Co., Ltd.) using an ultra-high pressure mercury lamp as a light source. Thereafter, using an automatic developing device ("AD-1200 (trade name)" manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.), shower development was performed with a 0.07 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, followed by rinsing with water for 30 seconds. Thereafter, a solid film composed of each of the resin compositions 2 to 17 was obtained by post-baking at 230° C. for 30 minutes (in the air) using an oven ("IHPS-222"; manufactured by Espec Co., Ltd.).
얻어진 솔리드막에 대해 기재와의 밀착성을 평가했다. 구체적으로는 JIS K5600-5-6(1999년)에 준거하여 5B∼0B의 6단계 평가(숫자가 클수록 밀착성이 높다)에 의한 크로스컷 시험을 행했다. 또한, 밀착성이 2B 이하이면 경화물의 박리에 의한 터치 패널의 동작 불량 등을 일으킬 수 있기 때문에 밀착성은 3B 이상인 것이 바람직하고, 4B 이상인 것이 보다 바람직하다.Adhesion to the substrate was evaluated for the obtained solid film. Specifically, in accordance with JIS K5600-5-6 (1999), a cross-cut test was conducted by six-step evaluation of 5B to 0B (the higher the number, the higher the adhesion). Moreover, since adhesiveness may cause operation defect of the touch panel by peeling of hardened|cured material, etc. if adhesiveness is 2B or less, it is preferable that adhesiveness is 3B or more, and it is more preferable that it is 4B or more.
<패터닝성 평가><Evaluation of patternability>
수지 조성물 2∼17을, (S-1)∼(S-3) 각 기판 상에 스핀 코터(미카사(주)제 「1H-360S(상품명)」)를 이용하여 300rpm으로 10초, 500rpm으로 1초의 조건에서 스핀 코트하고, 기판을 핫플레이트(다이니폰스크린세이죠우(주)제 「SCW-636(상품명)」)를 사용하여 100℃에서 5분간 프리베이크하여 막 두께 1㎛의 프리베이크막을 얻었다. 프리베이크막을 패럴렐 라이트 마스크 얼라이너(캐논(주)제 「PLA-501F(상품명)」)를 사용하여 초고압 수은등을 광원으로 해서 소망의 마스크를 통해 노광했다. 이 후, 자동 현상 장치(타키자와산교(주)제 「AD-1200(상품명)」)를 사용하여 0.07wt% TMAH 수용액으로 60초간 샤워 현상하고, 이어서 물로 30초간 린스하여 패턴 가공을 행했다. 노광, 현상 후, 5㎛의 라인 앤드 스페이스 패턴을 1 대 1 의 폭으로 형성하는 노광량에 있어서의 현상 후의 최소 패턴 치수를 측정하여 해상도로 했다. 노광량은 I선 조도계로 측정했다.Resin compositions 2 to 17 were applied on each substrate (S-1) to (S-3) at 300 rpm for 10 seconds and 500 rpm for 10 seconds using a spin coater ("1H-360S (trade name)" manufactured by Mikasa Co., Ltd.) Spin coating was performed under the conditions of a candle, and the substrate was prebaked at 100°C for 5 minutes using a hot plate ("SCW-636 (trade name)" manufactured by Dainippon Screen Seijo Co., Ltd.) to obtain a prebaked film having a film thickness of 1 µm. . The prebaked film was exposed to light through a desired mask using a parallel light mask aligner ("PLA-501F (trade name)" manufactured by Canon Co., Ltd.) using an ultra-high pressure mercury lamp as a light source. Thereafter, using an automatic developing device ("AD-1200 (trade name)" manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.), shower development was performed with a 0.07 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, followed by rinsing with water for 30 seconds to perform pattern processing. After exposure and development, the minimum pattern size after development was measured at an exposure amount to form a 5 μm line-and-space pattern with a width of 1:1, and it was determined as the resolution. The exposure amount was measured with an I-line illuminometer.
<기판 상 잔사 평가><Evaluation of residue on substrate>
상기의 수지 조성물 2∼17에 의한 체적 저항률 평가 패턴이 형성된 기판의 미노광 부분에 대해 투과율 평가에 의해 기판 상의 잔사를 평가했다. 구체적으로는 미노광 부분에 대해 막 형성 전후의 400nm에 있어서의 투과율을, 분광 광도계(U-3410; 히타치세이사쿠쇼 주식회사제)를 사용하여 측정했다. 그리고, 막 형성 전의 투과율을 T0, 막 형성 후의 투과율을 T라고 했을 때에, 식 (T0-T)/T0×100으로 나타내지는 투과율 변화를 산출했다. 투과율 변화가 1.0% 이하인 경우는 잔사 억제의 효과가 충분하다고 판단했다.The residue on the board|substrate was evaluated by the transmittance|permeability evaluation about the unexposed part of the board|substrate on which the volume resistivity evaluation pattern by the said resin compositions 2-17 was formed. Specifically, the transmittance at 400 nm of the unexposed portion before and after film formation was measured using a spectrophotometer (U-3410; manufactured by Hitachi Seisakusho Co., Ltd.). Then, when the transmittance before film formation was T 0 and the transmittance after film formation was T, the change in transmittance represented by the formula (T 0 -T)/T 0 × 100 was calculated. When the transmittance change was 1.0% or less, it was judged that the effect of suppressing residue was sufficient.
(실시예 1)(Example 1)
탄소를 포함하는 피복층을 갖는 도전성 입자(A-1) 80.00g, DISPERBYK 21116을 2.00g, PGMEA 100.00g, DPM 100.00g에 대해 호모지나이저로 1200rpm, 30분의 혼합 처리를 실시하고, 또한 고압 습식 미디어리스 미립화 장치 NANOMIZER(나노마이저(주))를 사용하여 분산시켜서 은 입자 분산체를 얻었다. 이 은 미립자 분산체 282.00g에 대해 일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 열에 의해 아미노기를 생성하는 관능기를 갖는 화합물(B-1) 0.50g, 고형분 농도 40질량%의 바인더 수지(C-1)를 43.75g 혼합한 것에 PGMEA 73.75g, DPM 100.00g을 첨가하고 교반함으로써 수지 조성물 1을 얻었다.80.00 g of conductive particles having a coating layer containing carbon (A-1), 2.00 g of DISPERBYK 21116, 100.00 g of PGMEA, and 100.00 g of DPM were subjected to a mixing treatment at 1200 rpm for 30 minutes with a homogenizer, followed by a high-pressure wet process. It dispersed using the medialess atomization apparatus NANOMIZER (Nanomizer Co., Ltd.), and the silver particle dispersion was obtained. 0.50 g of a compound (B-1) having a structure represented by the general formula (1) and a functional group generating an amino group by heat with respect to 282.00 g of this silver fine particle dispersion, a binder resin (C-1) having a solid content concentration of 40% by mass The resin composition 1 was obtained by adding and stirring 73.75 g of PGMEA and 100.00 g of DPM to what mixed 43.75 g of .
도전성 및 밀착성 평가의 결과를 표 1에 나타낸다.Table 1 shows the results of conductivity and adhesion evaluation.
(실시예 2)(Example 2)
우선, 탄소를 포함하는 피복층을 갖는 도전성 입자(A-1) 80.00g, DISPERBYK 21116을 2.00g, PGMEA 100.00g, DPM 100.00g에 대해 호모지나이저로 1200rpm, 30분의 혼합 처리를 실시하고, 또한 고압 습식 미디어리스 미립화 장치 NANOMIZER(나노마이저(주))를 사용하여 분산시켜서 은 입자 분산체를 얻었다. 이 은 미립자 분산체 282.00g에 대해 일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 열에 의해 아미노기를 생성하는 관능기를 갖는 화합물(B-1) 0.50g, 고형분 농도 40질량%의 바인더 수지(C-1)를 25.00g, (D) 감광제인 NCI-831E를 1.50g, PE-3A를 6.00g 혼합한 것에 PGMEA 85.00g, DPM 100.00g를 첨가하고 교반함으로써 수지 조성물 2를 얻었다.First, 80.00 g of conductive particles having a coating layer containing carbon (A-1), 2.00 g of DISPERBYK 21116, 100.00 g of PGMEA, and 100.00 g of DPM were mixed with a homogenizer at 1200 rpm for 30 minutes, and further It dispersed using the high-pressure wet-media-less atomization apparatus NANOMIZER (Nanomizer Co., Ltd.), and the silver particle dispersion was obtained. 0.50 g of a compound (B-1) having a structure represented by the general formula (1) and a functional group generating an amino group by heat relative to 282.00 g of this silver fine particle dispersion, a binder resin (C-1) having a solid content concentration of 40% by mass The resin composition 2 was obtained by adding 85.00 g of PGMEA and 100.00 g of DPM to a mixture of 25.00 g and (D) 1.50 g of NCI-831E as a photosensitizer and 6.00 g of PE-3A, followed by stirring.
패터닝성, 도전성, 기판 상 잔사 및 밀착성 평가의 결과를 표 1에 나타낸다.Table 1 shows the results of evaluation of patternability, conductivity, residue on substrate and adhesion.
(실시예 3∼14 및 비교예 1∼3)(Examples 3 to 14 and Comparative Examples 1 to 3)
실시예 2와 마찬가지의 방법으로 표 1∼2 기재의 조성의 감광성 수지 조성물 3∼17을 얻어 각각의 감광성 수지 조성물에 대해 표 1∼2 기재의 기판 상에서 실시예 2와 마찬가지의 평가를 했다. 평가 결과를 표 1∼2에 나타낸다.Photosensitive resin compositions 3 to 17 having the composition shown in Tables 1 and 2 were obtained in the same manner as in Example 2, and the same evaluation as in Example 2 was performed on the substrates shown in Tables 1 and 2 for each photosensitive resin composition. An evaluation result is shown in Tables 1-2.
(실시예 15∼19, 비교예 4∼5)(Examples 15 to 19, Comparative Examples 4 to 5)
(착색 수지 조성물 1)(Colored resin composition 1)
술폰산기에 의해 표면이 수식된 카본 블랙(캐봇제 TPK1227) 300g, 아크릴 폴리머(C-1)의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 40중량% 용액 150g, 고분자 분산제로서 3급 아미노기와 4급 암모늄염을 갖는 "DISPERBYK"(등록상표) LPN-21116을 37.5g 및 PGMEA 1012.5g을 탱크에 투입하고, 호모 믹서로 20분 교반하여 예비 분산액을 얻었다. 0.05mmφ 지르코니아 비즈를 75체적% 충전한 원심 분리 세퍼레이터를 구비한 고토부키코교(주)제 분산기 울트라 아펙스 밀에, 얻어진 예비 분산액을 공급하고, 회전 속도 8m/s로 3시간 분산을 행하여 고형분 농도 25중량%, 착색재/수지(중량비)=80/20의 착색재 분산액 Bk-1을 얻었다.300 g of carbon black whose surface is modified by sulfonic acid groups (TPK1227 manufactured by Cabot), 150 g of a 40% by weight solution of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) of acrylic polymer (C-1), tertiary amino groups and quaternary ammonium salts as polymer dispersants 37.5 g of "DISPERBYK" (registered trademark) LPN-21116 and 1012.5 g of PGMEA were put into a tank and stirred for 20 minutes with a homomixer to obtain a preliminary dispersion. The obtained preliminary dispersion was supplied to a dispersing machine Ultra Apex Mill manufactured by Kotobuki Kogyo Co., Ltd. equipped with a centrifugal separator filled with 0.05 mmφ zirconia beads at 75% by volume, and dispersion was performed at a rotational speed of 8 m/s for 3 hours to obtain a solid content concentration A colorant dispersion Bk-1 of 25% by weight and colorant/resin (weight ratio) = 80/20 was obtained.
카본 블랙 분산액 Bk-1(822.6g)에 아크릴 폴리머(C-1)의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 40중량% 용액(344.5g), 밀착성 개량제로서 신에츠카가쿠(주)제 KBM-585(7.5g), 실리콘계 계면활성제의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 10중량% 용액(4.0g)을 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(218.5g)에 용해한 용액을 첨가하여 착색 수지 조성물 1을 얻었다.A 40% by weight solution (344.5 g) of propylene glycol monomethyl ether acetate of acrylic polymer (C-1) in carbon black dispersion Bk-1 (822.6 g), KBM-585 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. (7.5 g) as an adhesion improving agent ), a solution obtained by dissolving a 10% by weight solution (4.0 g) of propylene glycol monomethyl ether acetate of a silicone-based surfactant in propylene glycol monomethyl ether acetate (218.5 g) was added to obtain a colored resin composition 1.
(착색 수지 조성물2)(Colored resin composition 2)
술폰산기에 의해 표면이 수식된 카본 블랙(캐봇제 TPK1227) 300g, 아크릴 폴리머(C-1)의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 40중량% 용액 150g, 고분자 분산제로서 3급 아미노기와 4급 암모늄염을 갖는 "DISPERBYK"(등록상표) LPN-21116을 37.5g 및 PGMEA 1012.5g을 탱크에 투입하고, 호모 믹서로 20분 교반하여 예비 분산액을 얻었다. 0.05mmφ 지르코니아 비즈를 75체적% 충전한 원심 분리 세퍼레이터를 구비한 고토부키코교(주)제 분산기 울트라 아펙스 밀에, 얻어진 예비 분산액을 공급하고, 회전 속도 8m/s로 3시간 분산을 행하여 고형분 농도 25중량%, 착색재/수지(중량비)=80/20의 착색재 분산액 Bk-1을 얻었다.300 g of carbon black whose surface is modified by a sulfonic acid group (TPK1227 manufactured by Cabot), 150 g of a 40% by weight solution of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) of an acrylic polymer (C-1), a tertiary amino group and a quaternary ammonium salt as a polymer dispersant 37.5 g of "DISPERBYK" (registered trademark) LPN-21116 and 1012.5 g of PGMEA were put into a tank and stirred for 20 minutes with a homomixer to obtain a preliminary dispersion. The obtained preliminary dispersion was supplied to a dispersing machine Ultra Apex Mill manufactured by Kotobuki Kogyo Co., Ltd. equipped with a centrifugal separator filled with 75% by volume of 0.05 mmφ zirconia beads, and dispersion was performed at a rotational speed of 8 m/s for 3 hours to obtain a solid content concentration A colorant dispersion Bk-1 of 25% by weight and colorant/resin (weight ratio) = 80/20 was obtained.
카본 블랙 분산액 Bk-1(822.6g)에 아크릴 폴리머(C-1)의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 40중량% 용액(117.3g), 다관능 모노머로서 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(니폰카야쿠(주)제 DPHA)의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 50중량% 용액(92.7g), 광중합개시제로서 ADEKA(주) "ADEKA ARKLS" NCI-831(11.6g), 밀착성 개량제로서 신에츠카가쿠(주)제 KBM-585(7.5g), 실리콘계 계면활성제의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 10중량% 용액(4.0g)을 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(218.5g)에 용해한 용액을 첨가하여 착색 수지 조성물 2를 얻었다.A 40% by weight solution (117.3 g) of propylene glycol monomethyl ether acetate of acrylic polymer (C-1) in carbon black dispersion Bk-1 (822.6 g), dipentaerythritol hexaacrylate (Nippon Kayaku Co., Ltd.) as a polyfunctional monomer ) DPHA) propylene glycol monomethyl ether acetate 50% by weight solution (92.7 g), ADEKA Co., Ltd. "ADEKA ARKLS" NCI-831 (11.6 g) as a photopolymerization initiator, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. KBM as an adhesive improver -585 (7.5g), a solution obtained by dissolving a 10% by weight solution of propylene glycol monomethyl ether acetate (4.0 g) of a silicone surfactant in propylene glycol monomethyl ether acetate (218.5 g) was added to obtain a colored resin composition 2.
(착색 수지 조성물 3∼7)(Colored resin compositions 3 to 7)
착색 수지 조성물 2와 마찬가지의 방법으로 표 3 기재의 조성의 착색 수지 조성물 3∼7을 얻었다.Colored resin composition 3-7 of the composition of Table 3 was obtained in the same way as in colored resin composition 2.
<보존 안정성 평가><Storage stability evaluation>
상기의 착색 수지 조성물 1∼7에 대해서는 착색 수지 조성물의 조제 직후의 점도 및 착색 수지 조성물을 실온(30℃)에서 1주간 방치한 후의 점도를 점도계(토키산교제 RE105L)로 25.0±0.2℃로 온도 설정하고, 회전수 50rpm으로 측정하여 그 점도 변화율을 산출했다. 점도 변화율이 15% 이상인 것은 보존 안정성이 불량이라고 판단했다.For the above colored resin compositions 1 to 7, the viscosity immediately after preparation of the colored resin composition and the viscosity after leaving the colored resin composition at room temperature (30 ° C.) for 1 week were measured at a temperature of 25.0 ± 0.2 ° C. with a viscometer (RE105L manufactured by Toki Sangyo). It was set, measured at a rotational speed of 50 rpm, and the viscosity change rate was calculated. The thing with a viscosity change rate of 15% or more was judged to be unsatisfactory in storage stability.
<밀착성 평가><Evaluation of Adhesion>
착색 수지 조성물 1을 (S-2) 상에 스핀 코터(미카사(주)제 「1H-DS(상품명)」)를 사용하여 스핀 코트하고, 기판을 핫플레이트(다이니폰스크린세이죠우(주)제 「SCW-636(상품명)」)를 사용하여 100℃에서 10분간 프리베이크하여 프리베이크막을 얻었다. 그 후, 오븐(「IHPS-222」; 에스펙(주)제)을 사용하여 230℃에서 30분(공기 중) 포스트베이크를 실시함으로써 두께 1.5㎛의 착색 수지 조성물 1로 이루어지는 솔리드막을 얻었다.The colored resin composition 1 was spin-coated on (S-2) using a spin coater (manufactured by Mikasa Co., Ltd. "1H-DS (trade name)"), and the substrate was placed on a hot plate (manufactured by Dainippon Screen Seijo Co., Ltd.). It prebaked at 100 degreeC for 10 minutes using "SCW-636 (brand name)", and obtained the prebaked film. Thereafter, a solid film made of the colored resin composition 1 having a thickness of 1.5 μm was obtained by post-baking at 230 ° C. for 30 minutes (in the air) using an oven (“IHPS-222”; manufactured by Espec Co., Ltd.).
착색 수지 조성물 2∼7에 대해서는 별도 (S-2) 상에 스핀 코터(미카사(주)제 「1H-DS(상품명)」)를 사용하여 스핀 코트하고, 기판을 핫플레이트(다이니폰스크린세이죠우(주)제 「SCW-636(상품명)」)를 사용하여 100℃에서 10분간 프리베이크하여 프리베이크막을 얻었다. 프리베이크막을 마스크 얼라이너(유니온코우가쿠(주) 제)를 사용하여 초고압 수은등을 광원으로 해서 마스크를 통하지 않고 노광했다. 이 후, 자동 현상 장치(타키자와산교(주)제 「AD-1200(상품명)」)를 사용하여 0.045질량% KOH 수용액으로 60초간 샤워 현상하고, 이어서 물로 30초간 린스했다. 그 후, 오븐(「IHPS-222」; 에스펙(주)제)을 사용하여 230℃에서 30분(공기 중) 포스트베이크를 실시함으로써 착색 수지 조성물 2∼7 각각의 수지 조성물로 이루어지는 두께 1.5㎛의 솔리드막을 얻었다.For the colored resin compositions 2 to 7, spin-coating was performed on a separate (S-2) using a spin coater (“1H-DS (trade name)” manufactured by Mikasa Co., Ltd.), and the substrate was placed on a hot plate (Dainippon Screen Seijo). Co., Ltd. product "SCW-636 (trade name)") was prebaked at 100°C for 10 minutes to obtain a prebaked film. The prebaked film was exposed to light using a mask aligner (manufactured by Union Kogaku Co., Ltd.) and using an ultra-high pressure mercury lamp as a light source without passing through a mask. Thereafter, using an automatic developing device (“AD-1200 (trade name)” manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.), shower development was carried out with a 0.045% by mass KOH aqueous solution for 60 seconds, followed by rinsing with water for 30 seconds. Thereafter, by post-baking at 230°C for 30 minutes (in the air) using an oven ("IHPS-222"; manufactured by Espec Co., Ltd.), the thickness of each of the colored resin compositions 2 to 7 is 1.5 µm. A solid film of
얻어진 솔리드막에 대해 기재와의 밀착성을 평가했다. 구체적으로는 JIS K5600-5-6(1999년)에 준거하여 5B∼0B의 6단계 평가(숫자가 클수록 밀착성이 높다)에 의한 크로스컷 시험을 행했다. 또한, 밀착성이 2B 이하이면 경화물의 박리에 의한 터치 패널의 동작 불량 등을 일으킬 수 있기 때문에 밀착성은 3B 이상인 것이 바람직하고, 4B 이상인 것이 보다 바람직하다.Adhesion to the substrate was evaluated for the obtained solid film. Specifically, in accordance with JIS K5600-5-6 (1999), a cross-cut test was conducted by six-step evaluation of 5B to 0B (the higher the number, the higher the adhesion). Moreover, since adhesiveness may cause operation defect of the touch panel by peeling of hardened|cured material, etc. if adhesiveness is 2B or less, it is preferable that adhesiveness is 3B or more, and it is more preferable that it is 4B or more.
<패터닝성 평가><Evaluation of patternability>
착색 수지 조성물 2∼7을, (S-2) 상에 스핀 코터(미카사(주)제 「1H-DS(상품명)」)를 사용하여 스핀 코트하고, 기판을 핫플레이트(다이니폰스크린세이죠우(주)제 「SCW-636(상품명)」)를 사용하여 100℃에서 10분간 프리베이크하여 프리베이크막을 얻었다. 프리베이크막을 마스크 얼라이너(유니온코우가쿠(주)제)를 사용하여 초고압 수은등을 광원으로 해서 소망의 마스크를 통해 노광했다. 이 후, 자동 현상 장치(타키자와산교(주)제 「AD-1200(상품명)」)를 사용하여 0.045질량% KOH 수용액으로 60초간 샤워 현상하고, 이어서 물로 30초간 린스하여 패턴 가공을 행했다. 노광, 현상 후, 5㎛의 라인 앤드 스페이스 패턴을 1 대 1의 폭으로 형성하는 노광량에 있어서의 현상 후의 최소 패턴 치수를 측정하여 해상도로 했다. 노광량은 I선 조도계로 측정했다.The colored resin compositions 2 to 7 were spin-coated on (S-2) using a spin coater ("1H-DS (trade name)" manufactured by Mikasa Co., Ltd.), and the substrate was placed on a hot plate (Dainippon Screen Seijo) Co., Ltd. product "SCW-636 (trade name)") was prebaked at 100°C for 10 minutes to obtain a prebaked film. The prebaked film was exposed to light through a desired mask using a mask aligner (manufactured by Union Kogaku Co., Ltd.) using an ultra-high pressure mercury lamp as a light source. Thereafter, using an automatic developing device ("AD-1200 (trade name)" manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.), shower development was performed with a 0.045% by mass KOH aqueous solution for 60 seconds, followed by rinsing with water for 30 seconds to pattern processing. After exposure and development, the minimum pattern size after development was measured at an exposure amount to form a 5 μm line-and-space pattern with a width of 1:1, and it was determined as the resolution. The exposure amount was measured with an I-line illuminometer.
각 평가의 결과를 표 3에 나타낸다.The results of each evaluation are shown in Table 3.
본 발명의 수지 조성물은 터치 패널, 디스플레이, 이미지 센서, 유기 일렉트로루미네선스 조명 또는 태양 전지 등에 사용되는 도전성 패턴 및 착색 패턴의 형성에 적합하게 이용할 수 있다.The resin composition of the present invention can be suitably used for forming conductive patterns and colored patterns used in touch panels, displays, image sensors, organic electroluminescence lighting or solar cells, and the like.
Claims (20)
상기 미립자가, 유기 안료(F), 또는 탄소를 포함하는 피복층을 갖는 무기 입자(G)인 수지 조성물.
(일반식(1) 중, X는 Si, Ti 또는 Zr 원자를 나타낸다. R1∼R3은 각각 독립적으로 히드록시기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 이소부톡시기 또는 탄소수 1∼6개의 탄화수소기를 나타낸다. R1∼R3은 각각 동일해도 상이해도 좋지만, 적어도 하나는 히드록시기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기 또는 이소부톡시기이다.)Contains fine particles, a compound (B) having a structure represented by Formula (1) and a functional group that generates an amino group by heat, and a binder resin (C),
The resin composition in which the fine particles are inorganic particles (G) having an organic pigment (F) or a coating layer containing carbon.
(In general formula (1), X represents Si, Ti or Zr atom. R 1 to R 3 are each independently a hydroxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, and an isobutoxy group. represents a group or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms R 1 to R 3 may be the same or different, but at least one is a hydroxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group or an isobutoxy group to be.)
상기 미립자가, 탄소를 포함하는 피복층을 갖는 무기 입자(G)이며, 상기 무기 입자(G)가 도전성 입자(A)인 수지 조성물.According to claim 1,
The resin composition wherein the fine particles are inorganic particles (G) having a coating layer containing carbon, and the inorganic particles (G) are conductive particles (A).
상기 도전성 입자(A)의 농도 1질량%의 물의 현탁액의 pH가 4.0∼10.0인 수지 조성물.According to claim 2,
The resin composition whose pH of the suspension of water of 1 mass % of the said electroconductive particle (A) concentration is 4.0-10.0.
상기 미립자의 평균 1차 입자 지름이 1∼700nm인 수지 조성물.According to claim 1,
A resin composition wherein the average primary particle diameter of the fine particles is 1 to 700 nm.
상기 미립자 100질량부에 대해 상기 화합물(B)을 0.1∼2.5질량부 함유하는 수지 조성물.According to claim 1,
A resin composition containing 0.1 to 2.5 parts by mass of the compound (B) per 100 parts by mass of the fine particles.
상기 미립자가, 탄소를 포함하는 피복층을 갖는 무기 입자(G)이며, 상기 무기 입자(G)가 무기 안료인 수지 조성물.According to claim 1,
The resin composition according to claim 1 , wherein the fine particles are inorganic particles (G) having a coating layer containing carbon, and the inorganic particles (G) are inorganic pigments.
상기 미립자가 유기 안료(F)인 수지 조성물.According to claim 1,
A resin composition in which the fine particles are an organic pigment (F).
상기 유기 안료(F)의 표면이 산성인 수지 조성물.According to claim 7,
The resin composition in which the surface of the said organic pigment (F) is acidic.
상기 열에 의해 아미노기를 생성하는 관능기가, 아미드기, 이민기, 우레이도기 및 이소시아네이트기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 수지 조성물.According to any one of claims 1 to 8,
The resin composition in which the functional group which generates an amino group by the heat is at least one member selected from the group consisting of an amide group, an imine group, a ureido group and an isocyanate group.
상기 열에 의해 아미노기를 생성하는 관능기가 우레이도기인 수지 조성물.According to claim 9,
A resin composition in which the functional group that generates an amino group by the heat is a ureido group.
상기 바인더 수지(C)가 산해리성기를 갖는 수지 조성물.According to any one of claims 1 to 10,
A resin composition in which the binder resin (C) has an acid dissociable group.
감광제(D)를 더 갖고, 상기 바인더 수지(C)가 알칼리 가용성기를 갖는 수지 조성물.According to any one of claims 1 to 11,
The resin composition which further has a photosensitizer (D), and the said binder resin (C) has an alkali-soluble group.
흑색층을 더 갖는 배선 기판.According to claim 13,
A wiring board further having a black layer.
상기 도전성 패턴의 폭이 1∼6㎛인 배선 기판.According to claim 13 or 14,
A wiring board wherein the width of the conductive pattern is 1 to 6 μm.
상기 도포막을 건조시켜 건조막을 얻는 건조 공정과,
상기 건조막을 가열해서 도전막을 얻는 가열 공정을 구비하는 도전성 패턴의 제조 방법.An application step of obtaining a coating film by applying the resin composition according to any one of claims 1 to 3 on a substrate so as to have a desired pattern shape;
A drying step of drying the coated film to obtain a dried film;
A method for producing a conductive pattern comprising a heating step of heating the dried film to obtain a conductive film.
상기 도포막을 건조시켜 건조막을 얻는 건조 공정과,
상기 건조막을 노광해서 노광막을 얻는 노광 공정과,
상기 노광막을 현상해서 패턴을 형성하는 현상 공정과,
상기 패턴을 가열해서 도전막을 얻는 가열 공정을 구비하는 도전성 패턴의 제조 방법.An application step of applying the resin composition according to any one of claims 1 to 3 on a substrate to obtain a coating film;
A drying step of drying the coated film to obtain a dried film;
An exposure step of exposing the dried film to obtain an exposure film;
A developing step of developing the exposure film to form a pattern;
A method for producing a conductive pattern comprising a heating step of heating the pattern to obtain a conductive film.
상기 패턴을 가열해서 도전막을 얻는 가열 공정이 150∼270℃인 도전성 패턴의 제조 방법.According to claim 17 or 18,
The manufacturing method of the conductive pattern whose heating process which heats the said pattern and obtains a conductive film is 150-270 degreeC.
상기 바인더 수지(C)가 알칼리 가용성기를 갖는 도전성 패턴.
(일반식(2) 중, Y는 Si, Ti 또는 Zr 원자를 나타낸다. R4∼R6은 각각 독립적으로 히드록시기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 이소부톡시기, 탄소수 1∼6개의 탄화수소기 또는 가교 산소를 나타낸다. R4∼R6은 각각 동일해도 상이해도 좋지만, 적어도 하나는 가교 산소이다.)Containing conductive particles (A) having a coating layer containing carbon, a compound (E) having a structure represented by Formula (2) and an amino group, and a binder resin (C),
A conductive pattern in which the binder resin (C) has an alkali-soluble group.
(In formula (2), Y represents a Si, Ti or Zr atom. R 4 to R 6 are each independently a hydroxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, and an isobutoxy group. Represents a group, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or a bridging oxygen. R 4 to R 6 may be the same or different, but at least one is a bridging oxygen.)
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