TW201704861A - 感光性樹脂組成物、導電性圖案的製造方法、基板、觸控面板的製造方法、顯示器的製造方法、影像感測器的製造方法、有機電致發光照明的製造方法及太陽電池的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可兼顧微細圖案的解析性與基板上的殘渣的抑制的感光性樹脂組成物。一種感光性樹脂組成物,其含有導電性粒子(A)、鹼可溶性樹脂(B)及有機錫化合物(C),所述導電性粒子(A)的一次粒徑為0.7 μm以下。
Description
本發明是有關於一種感光性樹脂組成物、導電性圖案的製造方法、基板、觸控面板及顯示器。
近年來,隨著顯示器的高精細化、電子零件的小型化或高密度化等,對電子配線的微細化的要求變高。作為使用含有導電性粒子的樹脂組成物而製作電子配線中所使用的導電性圖案的方法,一般是在基板上形成圖案後,藉由進行加熱使導電性粒子接觸而獲得導電性圖案的方法。作為在基板上形成圖案的方法,例如可列舉絲網印刷法、噴墨法或光微影法。其中,絲網印刷法或噴墨法不適合形成微細圖案,一般認為光微影法適合形成微細圖案。
光微影法是在感光性組成物的塗佈及乾燥後,介隔描繪有微細配線圖案形狀的光罩而照射紫外線等,由此在塗膜上形成曝光部及未曝光部,藉由顯影液對其進行顯影,由此於基板上形成微細圖案。繼而,藉由其後的導電化處理,形成微細的導電性圖案的方法。該方法中所使用的感光性組成物包含導電性粒子、感光劑及樹脂等(專利文獻1)。
進而,為了形成5 μm以下的超微細圖案,需要使用具有更微小粒徑的粒子作為導電性粒子。在該情況下,自圖案的表面平滑性及側面直線性的觀點考慮,需要使用相對於所要求的配線寬而言,粒徑足夠小的微粒子。此處,作為使用粒徑足夠小的微粒子的感光性樹脂組成物,已知使用經表面包覆的銀微粒子(專利文獻2)的感光性樹脂組成物。 [現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2000-199954號公報 專利文獻2:日本專利特開2013-196997號公報
[發明所欲解決之課題] 然而,在使用銀微粒子的感光性樹脂組成物中,於形成圖案時容易於基板上產生殘渣,所得的圖案存在外觀不良或可靠性降低等問題。
本發明是鑒於該現有技術的缺點而發明者,其目的在於提供一種可兼顧微細圖案的解析性與基板上的殘渣抑制的感光性樹脂組成物。藉由使用此種感光性樹脂組成物,可獲得外觀極其良好且可靠性高的微細的導電性圖案。 [解決課題之手段]
本發明者等人進行了銳意研究,結果發現在感光性樹脂組成物中含有有機錫化合物(C)可極其有效地解決所述課題。
亦即,本發明提供一種感光性樹脂組成物,其含有導電性粒子(A)、鹼可溶性樹脂(B)及有機錫化合物(C),所述導電性粒子(A)的一次粒徑為0.7 μm以下。 [發明的效果]
藉由本發明的感光性樹脂組成物,可獲得外觀良好且可靠性高的微細的導電圖案。而且,藉由本發明,由於無需利用蝕刻法而形成導電性的硬化膜圖案,因此可使作業步驟簡略化,且可回避蝕刻時的藥液或電漿造成配線部的劣化。
本發明的感光性樹脂組成物,其特徵在於含有導電性粒子(A)、鹼可溶性樹脂(B)及有機錫化合物(C),所述導電性粒子(A)的1次粒徑為0.7 μm以下。另外,該感光性樹脂組成物中的感光性可為正型感光性亦可為負型感光性,較佳為負型感光性。
(導電性粒子(A)) 導電性粒子(A)例如可列舉金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鎳(Ni)、錫(Sn)、鉍(Bi)、鉛(Pb)、鋅(Zn)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、鋁(Al)、鎢(W)或鉬(Mo)等的金屬微粒子。其中,較佳的是含有選自由金、銀、銅、鎳、錫、鉍、鉛、鋅、鈀、鉑、鋁及碳所構成的群組的至少一種元素的金屬微粒子,更佳的是銀的金屬微粒子。
為了形成具有所期望的導電性的微細的導電圖案,導電性粒子(A)的一次粒徑必須為0.7 μm以下。此處,所謂「導電性粒子(A)的一次粒徑」可藉由使用掃描式電子顯微鏡而隨機選擇的100個一次粒子的粒徑的平均值而算出。各個一次粒子的粒徑可測定一次粒子的長徑與短徑,根據其平均值而算出。導電性粒子(A)的一次粒徑較佳為10 nm~200 nm,更佳為10 nm~60 nm。
導電性粒子(A)較佳的是經碳單質物及/或碳化合物包覆表面的粒子。由於包含碳單質物及/或碳化合物的包覆導電性粒子(A)表面的層(以下稱為「表面包覆層」)的存在,可抑制在低溫下導電性粒子(A)彼此熔接。
作為藉由碳單質物及/或碳化合物包覆粒子表面的方法,例如可列舉於藉由熱電漿法而製作導電性粒子(A)時,與反應性氣體接觸的方法(日本專利特開2007-138287號公報)。較佳的是導電性粒子(A)的表面被完全包覆,只要可達成本目的,則容許一部分包覆不完全的粒子的存在。
表面包覆層的平均厚度較佳為0.1 nm~10 nm。若為該範圍,則可抑制導電性微細粒子彼此熔接,藉此可使微細圖案加工性提高,且可藉由在300℃以下的溫度下進行熱處理而表現出所期望的導電性。
表面包覆層的平均厚度是測定經碳單質物及/或碳化合物表面包覆的導電性粒子(A)的利用熱天平的質量減少,將其值假定為所有碳燃燒而造成者,將碳的密度設為2.0,根據粒徑可算出表面包覆層的平均厚度。在粒徑(Dp)已知的導電性粒子(A)上設為以平均厚度A(μm)包覆有碳。將碳包覆的粒子的個數設為n。若將熱天平測定中最初秤取的質量設為W1
(g),將碳完全散發後的質量設為W2
(g),將導電性粒子(A)的密度設為ρ,則若已知Dp與W2
,可根據以下式而算出n。 W2
=π/6×Dp3
ρ×n 而且,可根據以下式算出表面包覆層的平均厚度A。 W1
-W2
={4/3×π(Dp/2+A)3
-π/6×Dp3
}×2.0×n 作為感光性樹脂組成物中的導電性粒子(A)的含量,較佳為65質量%~95質量%,更佳為70質量%~95質量%,進一步更佳為70質量%~90質量%。藉由於該範圍內含有,可兼顧圖案加工性與導電性的表現。此處所謂「所有固體成分」是指感光性樹脂組成物所含有的成分中,除溶劑以外的所有成分。
導電性粒子(A)在所有固體成分中所佔的比例可藉由對感光性樹脂組成物的所有成分進行定量分析而算出。另外,後述的各成分的比例亦可藉由同樣的方法而算出。
感光性樹脂組成物的所有成分分析方法如下所示。 (i)藉由有機溶媒對感光性樹脂組成物進行稀釋,進行1
H-核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)測定、氣相層析法(Gas Chromatography,GC)測定及氣相層析/質譜法(Gas Chromatograph/Mass Spectrometry, GC/MS)測定而調查其概要。 (ii)對感光性樹脂組成物進行有機溶媒萃取後進行離心分離,分離為可溶成分與不溶成分。 (iii)對於所述不溶成分,藉由高極性有機溶媒進行萃取後進行離心分離,進一步分離為可溶成分與不溶成分。 (iv)對於所述(ii)及(iii)中所得的可溶成分的混合液,進行紅外線(Infrared Radiation,IR)測定、1
H-NMR測定及GC/MS測定。進一步對所述混合液進行GPC分取。對於所得的分取物,進行IR測定及1
H-NMR測定。而且,對於該分取物,視需要進行GC測定、GC/MS測定、熱分解GC/MS測定及基質輔助雷射脫附遊離/質譜法(Matrix-assisted Laser Desorption Ionization/Mass Spectrometry,MALDI/MS)測定。 (v)對於所述(iii)中所得的不溶成分,進行IR測定或飛行時間二次離子質譜法(Time of Flight-Secondary Ion Mass Spectrometry,TOF-SIMS)測定。在確認有機物存在的情況下,進行熱分解GC/MS或程式溫控脫附/質譜法(Temperature Programmed Desorption/Mass Spectrometry,TPD/MS)測定。 (vi)藉由對所述(i)、(iv)及(v)的測定結果進行綜合性判斷,可求出感光性樹脂組成物所含有的各成分的含有率。另外,作為所述(iii)中所使用的高極性有機溶媒,較佳的是氯仿或甲醇等。
(鹼可溶性樹脂) 鹼可溶性樹脂(B)一般藉由使含有羧基的化合物與其他單體共聚而獲得。鹼可溶性樹脂(B)較佳的是(甲基)丙烯酸系共聚物。此處所謂「(甲基)丙烯酸系共聚物」是指於共聚成分中至少含有(甲基)丙烯酸系單體的共聚物。此處,(甲基)丙烯酸系單體例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、丁氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊基酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯基酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、甘油(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、 (甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸-2-甲氧基乙酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸胺基乙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸-1-萘酯、(甲基)丙烯酸-2-萘酯、苯硫酚(甲基)丙烯酸酯或苄基硫醇(甲基)丙烯酸酯。
作為(甲基)丙烯酸系單體以外的共聚成分,可使用具有碳-碳雙鍵的化合物。此種化合物例如可列舉:苯乙烯、對甲基苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯或α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物,(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺或N-乙烯基吡咯啶酮等醯胺系不飽和化合物、(甲基)丙烯腈、烯丙醇、乙酸乙烯酯、環己基乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、異丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、異丁基乙烯基醚、2-羥基乙基乙烯基醚或4-羥基丁基乙烯基醚。
作為對鹼可溶性樹脂(B)賦予鹼可溶性的共聚成分的含有羧基的化合物,例如可列舉(甲基)丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、馬來酸或富馬酸或該些的酸酐。
在使用(甲基)丙烯酸系共聚物的情況下,為了使感光性樹脂組成物的曝光所引起的硬化反應速度變大,較佳的是在側鏈或分子末端具有碳-碳雙鍵的(甲基)丙烯酸系共聚物。作為具有碳-碳雙鍵的官能基,例如可列舉乙烯基、烯丙基或(甲基)丙烯酸基。使此種官能基加成於(甲基)丙烯酸系共聚物上存在有如下的方法:對於(甲基)丙烯酸系共聚物中的巰基、胺基、羥基或羧基,使具有縮水甘油基或異氰酸酯基與碳-碳雙鍵的化合物或(甲基)丙烯醯氯或烯丙基氯進行加成反應的方法。
作為具有縮水甘油基與碳-碳雙鍵的化合物,例如可列舉(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、烯丙基縮水甘油醚或丙烯酸縮水甘油基乙酯、丁烯醯基縮水甘油醚、巴豆酸縮水甘油酯或異巴豆酸縮水甘油酯。作為具有異氰酸酯基與碳-碳雙鍵的化合物,例如可列舉(甲基)丙烯醯基異氰酸酯或(甲基)丙烯醯氧基乙基異氰酸酯。
鹼可溶性樹脂(B)較佳的是具有酸解離性基的鹼可溶性樹脂。具有酸解離性基的鹼可溶性樹脂一般可藉由使含有羧基的化合物與具有酸解離性基的化合物共聚而獲得。作為更具體的例子,可列舉含有羧基的(甲基)丙烯酸化合物與具有酸解離性基的(甲基)丙烯酸酯的共聚。
為了使酸解離性基脫離後分解或氣化,酸解離性基較佳的是碳數4~15的有機基,更佳的是碳數6~15的有機基。若酸解離性基的碳數不足4,則存在如下情況:於脫離後在低溫下氣化,因此在膜中產生大的氣泡而妨礙導電性粒子(A)彼此之間接觸,導電性惡化。另一方面,若酸解離性基的碳數超過15,則存在如下情況:於脫離後,解離性基殘存於膜中而妨礙導電性粒子(A)彼此之間接觸,造成導電性惡化。另外,在酸解離性基的酸解離性基是碳數6~15的有機基的情況下,即使在膜中產生氣泡也可以容易地藉由後烘烤而使其消失,可形成導電性良好的導電性圖案。
酸解離性基例如可列舉:第三丁基、第三丁氧基羰基、苄基、甲基金剛烷基或四氫吡喃基。
具有酸解離性基的(甲基)丙烯酸酯例如可列舉:(甲基)丙烯酸-1-甲基金剛烷酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸苄酯或(甲基)丙烯酸四氫吡喃酯。
在本發明的感光性樹脂組成物中,考慮感光性表現的情況下,鹼可溶性樹脂(B)的含量較佳的是相對於所有固體成分而言為5質量%~30質量%的範圍內。
鹼可溶性樹脂(B)較佳的是自由基共聚有20 mol%~80 mol%具有酸解離性基的化合物的鹼可溶性樹脂。特佳的是在鹼可溶性樹脂中含有20 mol%~80 mol%具有酸解離性基的(甲基)丙烯酸酯而作為單體成分。藉由使用此種具有酸解離性基的鹼可溶性樹脂,在空氣下、100℃~300℃下,酸解離性基容易地熱氧化分解及脫離,膜大幅收縮,可使所有固體成分中的導電性粒子(A)濃度容易地上升。而且,其結果變得容易獲得比電阻為10 μΩ·cm~1,000 μΩ·cm的所期望的導電性。在該情況下,若併用後述的光酸產生劑及/或熱酸產生劑,則其效果進一步變顯著。
鹼可溶性樹脂(B)的羧酸當量較佳為200 g/mol~1,400 g/mol,更佳為400 g/mol~1,000 g/mol。丙烯酸樹脂的羧酸當量可藉由測定酸值而算出。而且,為了以高水準兼顧硬度與抗龜裂性,鹼可溶性樹脂(B)的雙鍵當量較佳為150 g/mol~10,000 g/mol。丙烯酸樹脂的雙鍵當量可藉由測定碘值而算出。
鹼可溶性樹脂(B)的重量平均分子量(Mw)較佳的是以凝膠滲透層析法(GPC)而測定的聚苯乙烯換算計為1,000~100,000。藉由將重量平均分子量(Mw)設為所述範圍,可獲得良好的塗佈特性,形成圖案時在顯影液中的溶解性亦變良好。
(有機錫化合物) 所謂「有機錫化合物(C)」是指錫的有機酸鹽或在錫原子上鍵結有至少一個碳原子的化合物。有機錫化合物例如可列舉:2-乙基己酸錫或二月桂酸錫等有機酸鹽,或二乙酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、馬來酸二丁基錫、二丁基錫雙(巰基乙酸-2-乙基己酯)、二丁基錫雙(巰基乙酸異辛酯)、二乙酸二辛基錫、二月桂酸二辛基錫、馬來酸二辛基錫、二乙酸二甲基錫、二月桂酸二甲基錫、馬來酸二甲基錫、二乙酸二苯基錫、二月桂酸二苯基錫、馬來酸二苯基錫、二氯二丁基錫、二氯二丙基錫、二氯二乙基錫、二氯二甲基錫、三氯丁基錫、三氯甲基錫、二氯二苯基錫、二丁基氧化錫、二甲基氧化錫、二辛基氧化錫、四丁基錫、四甲基錫、四苯基錫、丙二烯基三丁基錫、烯丙基三丁基錫、烯丙基三苯基錫或二乙基錫等在錫原子上鍵結有至少一個碳原子的化合物。藉由感光性樹脂組成物含有有機錫化合物(C),而使基板上的殘渣抑制效果變顯著。
有機錫化合物(C)較佳的是通式(1)所表示的化合物。
[化1]
(式中,R1
及R2
分別獨立地表示有機基,X1
及X2
分別獨立地表示1價陰離子。X1
及X2
亦可相互連結) R1
及R2
中的有機基例如可列舉烷基、烯基或芳基。烷基例如可列舉甲基、乙基、正丙基、正丁基或辛基。烯基例如可列舉乙烯基、丙烯醯氧基丙基或甲基丙烯醯氧基丙基。芳基例如可列舉苯基、甲苯基或萘基。
X1
及X2
中的1價陰離子例如可列舉氟化物離子、氯化物離子、溴化物離子、碘化物離子、氫氧根離子、硝酸根離子或羧酸根離子。
通式(1)所表示的具體的化合物例如可列舉:二乙酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、馬來酸二丁基錫、二丁基錫雙(巰基乙酸-2-乙基己酯)、二丁基錫雙(巰基乙酸異辛酯)、二乙酸二辛基錫、二月桂酸二辛基錫、馬來酸二辛基錫、二乙酸二甲基錫、二月桂酸二甲基錫、馬來酸二甲基錫、二乙酸二苯基錫、二月桂酸二苯基錫、馬來酸二苯基錫、二氯二丁基錫、二氯二丙基錫、二氯二乙基錫、二氯二甲基錫或二氯二苯基錫。其中,較佳為二乙酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、馬來酸二丁基錫、二丁基錫雙(巰基乙酸-2-乙基己酯)、二丁基錫雙(巰基乙酸異辛酯)、二乙酸二辛基錫、二月桂酸二辛基錫、馬來酸二辛基錫、二乙酸二甲基錫、二月桂酸二甲基錫、馬來酸二甲基錫、二乙酸二苯基錫、二月桂酸二苯基錫、馬來酸二苯基錫。
有機錫化合物(C)在所有固體成分中所佔的比例較佳為0.01質量%~10質量%,更佳為0.05質量%~5質量%,進一步更佳為0.1質量%~5質量%。若有機錫化合物(C)的含量為0.01質量%以上,則基板上的殘渣抑制效果進一步變顯著。另一方面,若有機錫化合物(C)的含量為10質量%以下,則可形成導電性高、且微細的圖案。
(分散劑) 本發明的感光性樹脂組成物亦可含有分散劑。藉由含有分散劑,可使導電性粒子(A)穩定地存在於感光性樹脂組成物中。
作為分散劑,較佳的是胺系者。作為市售的胺系分散劑,例如可列舉迪斯帕畢克(DISPERBYK)(註冊商標)106、迪斯帕畢克108、迪斯帕畢克112、迪斯帕畢克116、迪斯帕畢克142、迪斯帕畢克145、迪斯帕畢克166、迪斯帕畢克180、迪斯帕畢克2001、迪斯帕畢克2008、迪斯帕畢克2022、迪斯帕畢克2150、迪斯帕畢克6919或迪斯帕畢克21116(以上均由日本畢克化學公司製造)或者埃夫卡(Efka)(註冊商標)4300、埃夫卡4400、埃夫卡4401、埃夫卡4403、埃夫卡4406、埃夫卡4510、埃夫卡4570、埃夫卡4800、埃夫卡5054、埃夫卡5055或埃夫卡5207(以上均由巴斯夫(BASF)公司製造)。
為了進一步使分散性提高,分散劑較佳的是具有丙烯酸系嵌段共聚物結構。作為具有丙烯酸系嵌段共聚物結構的市售的胺系分散劑,例如可列舉迪斯帕畢克(註冊商標)2001、迪斯帕畢克2008、迪斯帕畢克2022、迪斯帕畢克2150、迪斯帕畢克6919或迪斯帕畢克21116或者埃夫卡(註冊商標)4300。
作為感光性樹脂組成物中的分散劑的含量,為了使導電性粒子(A)的分散良好、可進行更微細的圖案加工、進行導電性粒子(A)的接觸及熔接、獲得更高的導電性,較佳的是相對於導電性粒子(A)與後述的其他粒子的合計100質量份而言為1質量份~7質量份。
(光聚合起始劑) 本發明的感光性樹脂組成物亦可含有光聚合起始劑。藉由含有光聚合起始劑,可對感光性樹脂組成物賦予負型感光性。
作為光聚合起始劑,例如可列舉苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、安息香醚系化合物、α-胺基烷基苯酮系化合物、噻噸酮系化合物、有機過氧化物、咪唑系化合物、二茂鈦系化合物、三嗪系化合物、醯基氧化膦化合物、醌化合物或肟酯系化合物,較佳的是即便少量添加,感度亦高的肟酯系化合物,更佳的是具有咔唑骨架的肟酯系化合物。作為不具有咔唑骨架的肟酯系化合物例如可列舉豔佳固(Irgacure)(註冊商標)OXE01(巴斯夫公司製造),作為具有咔唑骨架的肟酯系化合物例如可列舉豔佳固(註冊商標)OXE02(巴斯夫公司製造)、艾迪科奧普陶瑪(Adeka Optomer)(註冊商標)N1919(艾迪科股份有限公司製造)或艾迪科庫魯茲(ADEKA arc Luz)(註冊商標)NCI-831(艾迪科股份有限公司製造)。
(溶劑) 本發明的感光性樹脂組成物亦可含有溶劑。
溶劑例如可列舉:丙二醇單甲醚、丙二醇單丁醚、2-庚醇、環己醇、環戊醇、2-丁醇、2-戊醇、第三丁醇、雙丙酮醇、α-松脂醇、2-羥基異丁酸甲酯、2-羥基異丁酸乙酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、乙醯乙酸乙酯、乙醯乙酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、乙酸-3-甲基-3-甲氧基丁酯、環戊酮、環己酮、苄基乙基醚、二己基醚、丙酮基丙酮、異佛爾酮、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、馬來酸二乙酯、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、丙二酸二乙酯、β-丙內酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯、δ-戊內酯、γ-己內酯、ε-己內酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙基醚、二丙二醇甲醚乙酸酯、二丙二醇二甲醚、丙二醇二乙酸酯、1,3-丁二醇二乙酸酯、環己醇乙酸酯、二甲基亞碸、甲基乙基酮、乙酸異丁酯、乙酸異丁酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸異丙酯、乙醯丙酮、甘油三乙酸酯( triacetin)或2-庚酮。
(其他粒子) 為了使分散性提高或控制導電性,本發明的感光性樹脂組成物亦可含有(A)導電微粒子以外的其他粒子。作為其他粒子,例如可列舉未經表面包覆的金屬微粒子或金屬氧化物微粒子、有機顏料或無機顏料。
該些其他粒子的粒徑較佳為10 nm~100 nm。若粒徑不足10 nm,則存在如下情況:用以分散穩定化的分散劑使用變多,變得難以獲得所期望的導電性。另一方面,若粒徑超過100 nm,則存在如下情況:圖案的解析度降低,變得難以形成5 μm以下的超微細圖案。
該些其他粒子較佳的是有助於控制導電性的碳黑。
碳黑例如可列舉:MA77、MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA100S、MA230、MA220或MA14(以上均由三菱化學股份有限公司製造)、#52、#47、#45、#45L、#44、#40、#33、#32、#30、#25、#20、#10、#5、#95、#85或#260(以上均由三菱化學股份有限公司製造)、特黑(Special Black)100、特黑250、特黑350或特黑550(以上均由贏創德固賽公司製造)或普潤泰科(Printex)95、普潤泰科90、普潤泰科55、普潤泰科45、普潤泰科40、普潤泰科P、普潤泰科60、普潤泰科L6、普潤泰科L、普潤泰科300、普潤泰科30、普潤泰科ES23、普潤泰科9、普潤泰科ES22、普潤泰科35、普潤泰科25,普潤泰科200、普潤泰科A或普潤泰科G(以上均由贏創德固賽公司製造)。其中,較佳的是pH值為4以下的MA77、MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA100S、MA230、MA220或MA14或特黑100、特黑250、特黑350或特黑550。另外,碳黑的pH值可依據JIS K5101而測定。
(光酸產生劑及熱酸產生劑) 本發明的感光性樹脂組成物亦可含有光酸產生劑及/或熱酸產生劑。在鹼可溶性樹脂(B)是具有酸解離性基的鹼可溶性樹脂的情況下,可藉由所產生的酸而促進酸解離性基的分解,使空氣下的熱處理溫度降低。
作為藉由熱而產生酸的化合物的熱酸產生劑例如可列舉SI-60、SI-80、SI-100、SI-110、SI-145、SI-150、SI-60L、SI-80L、SI-100L、SI-110L、SI-145L、SI-150L、SI-160L、SI-180L或SI-200(以上均由三新化學工業股份有限公司製造)、4-羥基苯基二甲基鋶、苄基-4-羥基苯基甲基鋶、2-甲基苄基-4-羥基苯基甲基鋶、2-甲基苄基-4-乙醯基苯基甲基鋶或2-甲基苄基-4-苯甲醯氧基苯基甲基鋶或該些的甲磺酸鹽、三氟甲磺酸鹽、樟腦磺酸鹽或對甲苯磺酸鹽。其中可較佳地使用4-羥基苯基二甲基鋶、苄基-4-羥基苯基甲基鋶、2-甲基苄基-4-羥基苯基甲基鋶、2-甲基苄基-4-乙醯基苯基甲基鋶或2-甲基苄基-4-苯甲醯氧基苯基甲基鋶或該些的甲磺酸鹽、三氟甲磺酸鹽、樟腦磺酸鹽或對甲苯磺酸鹽。
作為感光性樹脂組成物中的熱酸產生劑的含量,為了促進具有酸解離性基含的鹼可溶性樹脂中的酸解離性基的分解,且不妨礙導電性粒子(A)彼此之間的接觸,而獲得更高的導電性,較佳的是相對於100質量份鹼可溶性樹脂(B)而言為0.01質量份~20質量份。
為了促進酸解離性基的分解,自作為藉由光而產生酸的化合物的光酸產生劑所產生的酸較佳的是全氟烷基磺酸或對甲苯磺酸等強酸。
光酸產生劑例如可列舉:SI-101、SI-105、SI-106、SI-109、PI-105、PI-106、PI-109、NAI-100、NAI-1002、NAI-1003、NAI-1004、NAI-101、NAI-105、NAI-106、NAI-109、NDI-101、NDI-105、NDI-106、NDI-109、PAI-01、PAI-101、PAI-106或PAI-1001(以上均由綠化學(Midori Kagaku)股份有限公司製造)、SP-077或SP-082(以上均由艾迪科股份有限公司製造)、TPS-PFBS(東洋合成工業股份有限公司製造)、CGI-MDT或CGI-NIT(以上均由日本汽巴股份有限公司製造)或WPAG-281、WPAG-336、WPAG-339、WPAG-342、WPAG-344、WPAG-350、WPAG-370、WPAG-372、WPAG-449、WPAG-469、WPAG-505或WPAG-506(以上均由和光純藥工業股份有限公司製造)。
作為感光性樹脂組成物中的光酸產生劑的含量,為了促進具有酸解離性基的鹼可溶性樹脂中的酸解離性基的分解,且不阻礙導電性粒子(A)彼此之間的接觸,而獲得更高的導電性,較佳的是相對於100質量份鹼可溶性樹脂(B)而言為0.01質量份~20質量份。
而且,為了進一步促進酸解離性基的分解,亦可將熱酸產生劑與光酸產生劑併用。
(增感劑) 在本發明的感光性樹脂組成物含有光酸產生劑的情況下,感光性樹脂組成物亦可進一步含有增感劑。增感劑較佳的是可藉由熱處理而氣化的增感劑、或者即使在殘存於硬化膜中的情況下,亦可藉由光照射而褪色的增感劑,自圖案加工中的高解析性的觀點考慮,更佳的是藉由光照射而褪色的增感劑。
藉由熱處理而氣化、或藉由光照射而褪色的增感劑例如可列舉:3,3'-羰基雙(二乙基胺基香豆素)等香豆素,9,10-蒽醌等蒽醌,二苯甲酮、4,4'-二甲氧基二苯甲酮、苯乙酮、4-甲氧基苯乙酮或苯甲醛等芳香族酮或聯苯,1,4-二甲基萘、9-茀酮、茀、菲、聯伸三苯、芘、蒽、9-苯基蒽、9-甲氧基蒽、9,10-二苯基蒽、9,10-雙(4-甲氧基苯基)蒽、9,10-雙(三苯基矽烷基)蒽、9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丙氧基蒽(DPA;川崎化成股份有限公司製造)、9,10-二丁氧基蒽(DBA;川崎化成股份有限公司製造)、9,10-二戊氧基蒽、2-第三丁基-9,10-二丁氧基蒽或9,10-雙(三甲基矽烷基乙炔基)蒽等縮合芳香族。
藉由熱處理而氣化的增感劑較佳的是藉由熱處理而昇華、蒸發或熱分解的熱分解物昇華或蒸發的增感劑。作為增感劑的氣化溫度,為了在預烘烤溫度下不發生氣化、且在熱硬化時分解及氣化而使導電性粒子(A)接觸及熔接,較佳的是150℃~300℃。
而且,自可達成高感度及高解析度的方面、以及藉由光照射進行二聚化而褪色的方面考慮,增感劑較佳的是蒽系化合物,較佳的是對熱穩定的9,10-二取代蒽系化合物,自增感劑的溶解性提高與光二聚化反應的反應性的觀點考慮,進一步較佳的是通式(2)所表示的9,10-二烷氧基蒽系化合物。
[化2]
(R3
~R10
分別獨立地表示氫、碳數1~20的烷基、烷氧基、烯基、乙炔基、芳基或醯基或對該些進行取代而成的有機基,R11
及R12
分別獨立地表示碳數1~20的烷氧基或經其他有機基取代的烷氧基) R3
~R10
中的烷基例如可列舉甲基、乙基或正丙基。烷氧基例如可列舉甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基。烯基例如可列舉乙烯基、丙烯醯氧基丙基或甲基丙烯醯氧基丙基。芳基例如可列舉苯基、甲苯基或萘基。醯基例如可列舉乙醯基。另外,自化合物的氣化性及光二聚化的反應性的觀點考慮,較佳的是R3
~R10
為氫或碳數1~6的有機基,更佳的是R3
、R6
、R7
及R10
為氫。
於R11
及R12
中對烷氧基進行取代的取代基例如可列舉烷氧基或醯基。該情況下的烷氧基例如可列舉甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、甲氧基乙氧基、1-甲氧基-2-丙氧基或1-乙醯基-2-丙氧基,自化合物的溶解性及光二聚化的褪色反應的觀點考慮,較佳的是丙氧基或丁氧基。
作為感光性樹脂組成物中的增感劑含量,為了使用以對光酸產生劑進行感光的增感效果變充分,且不妨礙導電性粒子(A)彼此之間的接觸,而獲得更高的導電性,較佳的是相對於100質量份鹼可溶性樹脂(B)而言為0.001質量份~20質量份,更佳的是0.005質量份~15質量份。
(對可見光具有吸收的顏料及/或染料) 本發明的感光性樹脂組成物亦可於並不阻礙導電性粒子(A)彼此之間的接觸及熔接的範圍內含有對可見光具有吸收的顏料及/或染料。藉由感光性樹脂組成物含有對可見光具有吸收的顏料及/或染料,可抑制後烘烤後的導電性圖案的可見光反射。
對可見光具有吸收的顏料例如可列舉內醯胺系顏料、苝系顏料、酞菁系顏料、異吲哚啉系顏料、二胺基蒽醌系顏料、二噁嗪系顏料、陰丹酮系顏料、碳黑或無機顏料。
藍色顏料例如可列舉C.I.顏料藍(Pigment Blue,以下稱為「PB」)15、PB15:1、PB15:2、PB15:3、PB15:4、PB15:5、PB15:6、PB16或PB60。紫色顏料例如可列舉C.I.顏料紫(Pigment Violet,以下稱為「PV」)19、PV23或PV37。紅色顏料例如可列舉C.I.顏料紅(Pigment Red,以下稱為「PR」)149、PR166、PR177、PR179、PR209或PR254。綠色顏料例如可列舉C.I.顏料綠(Pigment Green,以下稱為「PG」)7、PG36或PG58。黃色顏料例如可列舉C.I.顏料黃(Pigment Yellow,以下稱為「PY」)150、PY138、PY139或PY185。黑色顏料例如可列舉HCF、MCF、LFF、RCF、SAF、ISAF、HAF、XCF、FEF、GPF或SRF等爐黑,FT或MT等熱碳黑、槽黑或乙炔黑等碳黑或內醯胺系顏料(例如“依加福(Irgaphor)”(註冊商標)黑S0100CF;巴斯夫公司製造)。其中,較佳的是耐熱性、耐光性及可見光的吸收性優異的碳黑,自導電性及分散性的觀點考慮,更佳為爐黑或內醯胺系顏料。
碳黑例如可列舉:MA77、MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA100S、MA230、MA220或MA14(以上均由三菱化學股份有限公司製造)、#52、#47、#45、#45L、#44、#40、#33、#32、#30、#25、#20、#10、#5、#95、#85或#260(以上均由三菱化學股份有限公司製造)、特黑100、特黑250、特黑350或特黑550(以上均由贏創德固賽公司製造)、或普潤泰科95、普潤泰科90、普潤泰科55、普潤泰科45、普潤泰科40、普潤泰科P、普潤泰科60、普潤泰科L6、普潤泰科L、普潤泰科300、普潤泰科30、普潤泰科ES23、普潤泰科9、普潤泰科ES22、普潤泰科35、普潤泰科25,普潤泰科200、普潤泰科A或普潤泰科G。其中較佳的是pH值為4以下的MA77、MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA100S、MA230、MA220或MA14、或者特黑100、特黑250、特黑350或特黑550。碳黑的pH值可依據JIS K5101而測定。
作為感光性樹脂組成物中的對可見光具有吸收的顏料的添加量,較佳的是相對於組成物中的所有固體成分而言為0.1質量%~10質量%。
對可見光具有吸收的染料例如可列舉二茂鐵系染料、茀酮系染料、苝系染料、三苯基甲烷系染料、香豆素系染料、二苯基胺系染料、喹吖啶酮系染料、喹啉黃系染料、酞菁系染料或二苯并哌喃系染料,較佳的是耐熱性、耐光性及可見光的吸收性優異的黑色染料,較佳的是瓦力法斯陶(VALIFAST)(註冊商標)黑1888、瓦力法斯陶(註冊商標)黑3830、努比亞(NUBIAN)(註冊商標)黑PA-2802或油黑(OIL Black)860。
作為感光性樹脂組成物中的對可見光具有吸收的染料的添加量,較佳的是相對於組成物中的所有固體成分而言為0.1質量%~10質量%。
(其他成分) 自調整感光性能,使圖案加工性提高的觀點考慮,本發明的感光性樹脂組成物亦可於並不阻礙導電性粒子(A)彼此之間的接觸及熔接的範圍內含有丙烯酸系單體。
丙烯酸系單體例如可列舉:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯或二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯或該些的烷基改質物、烷基醚改質物或烷基酯改質物。
本發明的感光性樹脂組成物亦可進一步視需要含有密接改良劑、界面活性劑或聚合抑制劑等。
密接改良劑例如可列舉:乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷或3-巰基丙基三甲氧基矽烷等矽烷偶合劑。
界面活性劑例如可列舉:月桂基硫酸銨或聚氧乙烯烷基醚硫酸三乙醇胺等陰離子界面活性劑,硬脂基胺乙酸酯或月桂基三甲基氯化銨等陽離子界面活性劑,月桂基二甲基氧化胺或月桂基羧甲基羥基乙基咪唑鎓甜菜鹼等兩性界面活性劑,聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯硬脂醚或山梨糖醇酐單硬脂酸酯等非離子界面活性劑,氟系界面活性劑或矽系界面活性劑。
作為感光性樹脂組成物中的界面活性劑的添加量,為了使塗佈性及塗膜表面的均勻性良好,較佳的是相對於組成物總體而言為0.001質量%~10質量%,更佳為0.01質量%~1質量%。若添加量少於0.001質量%,則存在塗佈性及塗膜表面的均勻性的效果變得不充分的情況。另一方面,若添加量超過10質量%,則存在產生收縮或凹陷等塗膜缺陷、或粒子凝聚的情況。
聚合抑制劑例如可列舉對苯二酚系、兒茶酚系、磷系、硫系、胺系或受阻酚系的化合物。該些中,對苯二酚系與兒茶酚系的聚合抑制劑較佳的是並不阻礙在溶劑中的溶解性或顏料的分散穩定性的對苯二酚系或兒茶酚系的化合物,更佳的是對苯二酚、第三丁基對苯二酚、2,5-雙(1,1,3,3-四甲基丁基)對苯二酚、2,5-雙(1,1-二甲基丁基)對苯二酚或兒茶酚或第三丁基兒茶酚。
(感光性樹脂組成物的製造方法) 本發明的感光性樹脂組成物可使用球磨機或砂磨機、三輥研磨機、適度分散機、無介質分散機等分散機而製造。在欲使導電性粒子(A)均勻地分散的情況下,亦可藉由如下方法而製造:使用分散劑,預先製備在有機溶劑中分散有導電性粒子(A)的分散液,將該分散液與含有單體、聚合物、密接改良劑、界面活性劑及聚合抑制劑等的溶液加以混合。至於導電性粒子(A)的分散液,為了防止表面包覆層受到損傷,較佳的是使用適度分散機或無介質分散機而使其分散,更佳的是使用無介質分散機而使其分散。導電性粒子(A)的分散液例如可使用適度分散機奈米獲得者(Nano Getter)(註冊商標)(蘆澤精密科技股份有限公司(Ashizawa Finetech Ltd.))或高壓濕式無介質微粒化裝置奈米分散機(奈米麥澤(Nanomizer)股份有限公司)等分散機,在有機溶劑中分散導電性粒子(A)而製造。
(導電性圖案的製造方法) 其次,對於使用本發明的感光性樹脂組成物的利用光微影法的導電性圖案的製造方法加以說明。
本發明的導電性圖案的製造方法可藉由包含如下步驟的製程而進行:將本發明的感光性樹脂組成物塗佈於基板面上的塗佈步驟;對其進行乾燥的預烘烤步驟;對其進行曝光及顯影而形成圖案的步驟(曝光步驟、顯影步驟);及對其進行後烘烤的後烘烤步驟。
作為塗佈步驟中所使用的基板,例如可列舉矽晶圓、陶瓷基板或有機系基板。陶瓷基板例如可列舉鈉玻璃、無鹼玻璃、硼矽玻璃或石英玻璃等的玻璃基板,氧化鋁基板、氮化鋁基板或碳化矽基板。有機系基板例如可列舉環氧樹脂基板、聚醚醯亞胺樹脂基板、聚醚酮樹脂基板、聚碸系樹脂基板、聚醯亞胺膜或聚酯膜。
作為將本發明的感光性樹脂組成物塗佈於基板面上的方法,例如可列舉使用旋轉式塗佈機、棒式塗佈機、刮刀塗佈機、輥塗機、模塗機、壓光塗佈機或彎月面塗佈機的塗佈,絲網印刷,噴霧塗佈或浸塗。
作為預烘烤步驟中的乾燥方法,例如可列舉利用加熱板、熱風乾燥機(烘箱)、減壓乾燥、真空乾燥或紅外線照射的乾燥。
預烘烤的溫度及時間可根據感光性樹脂組成物的組成或進行乾燥的塗佈膜的膜厚而適宜決定,較佳的是在50℃~150℃的溫度範圍進行10秒~30分鐘的加熱。
其中,併用藉由加熱板或熱風乾燥機(烘箱)的加熱與減壓乾燥可一邊抑制塗佈膜所含有的樹脂熱硬化,一邊將溶劑乾燥除去,因此較佳。作為減壓乾燥的極限壓力,較佳為10 Pa~200 Pa,更佳為30 Pa~100 Pa。
曝光步驟中所使用的光源例如較佳的是水銀燈的j射線、i射線、h射線或g射線。
作為在顯影步驟中於鹼性顯影液中使用的鹼性物質,例如可列舉:氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、矽酸鈉、偏矽酸鈉或氨水等無機鹼類,乙基胺或正丙基胺等一級胺類,二乙基胺或二正丙基胺等二級胺類,三乙基胺或甲基二乙基胺等三級胺類,氫氧化四甲基銨(TMAH)等四烷基氫氧化銨類,膽鹼等四級銨鹽,三乙醇胺、二乙醇胺、單乙醇胺、二甲基胺基乙醇或二乙基胺基乙醇等醇胺類或吡咯、哌啶、1,8-二氮雜雙環[5,4,0]-7-十一烯、1,5-二氮雜雙環[4,3,0]-5-壬烷或嗎啉等環狀胺類等有機鹼類,於該些鹼性物質中亦可適宜地加入乙醇、γ-丁內酯、二甲基甲醯胺或N-甲基-2-吡咯啶酮等水溶性有機溶劑。
而且,為了獲得更良好的導電性圖案,亦較佳的是在該些鹼性顯影液中進一步添加0.01質量%~1質量%的非離子系界面活性劑等界面活性劑。
作為後烘烤步驟中的乾燥方法,可列舉與預烘烤步驟同樣者。後烘烤的環境、溫度及時間只要根據感光性樹脂組成物的組成或進行乾燥的塗佈膜的膜厚而適宜決定即可,較佳的是在空氣中、100℃~300℃的溫度範圍下進行5分鐘~120分鐘加熱。
若在基板上將導電性圖案形成為網狀,則可作為觸控面板、液晶或有機電致發光(Electroluminescence,EL)等顯示器面板或隨身終端等所具有的透明導電配線而使用。
所述導電性圖案並不透明,因此若圖案的寬度大,則可由機器的使用者視認到配線。因此,導電性圖案的寬度較佳為5 μm以下。 [實施例]
以下,對本發明的實施例加以說明。首先,對實施例及比較例中所使用的材料加以說明。
[導電性粒子(A)] (A-1)一次粒徑為0.7 μm的銀粒子(三井金屬股份有限公司製造) (A-2)一次粒徑為0.2 μm的銀粒子(三井金屬股份有限公司製造) (A-3)表面碳包覆層的平均厚度為1 nm、且一次粒徑為40 nm的銀粒子(日清工程股份有限公司製造)。
[鹼可溶性樹脂(B)] (B-1) 在500 mL的燒瓶中裝入2 g 2,2'-偶氮雙(異丁腈)、50 g PGMEA。其後,裝入15.69 g甲基丙烯酸、37.45 g苯乙烯、46.86 g甲基丙烯酸二環戊基酯,在室溫下暫時攪拌,藉由起泡對燒瓶內進行充分氮氣置換後,在70℃下進行5小時加熱攪拌。其次,在所得的溶液中添加10.46 g甲基丙烯酸縮水甘油酯、1 g二甲基苄基胺、0.2 g對甲氧基苯酚、100 g PGMEA,在90℃下進行4小時加熱攪拌,獲得丙烯酸樹脂(B-1)的溶液。以固體成分濃度成為40質量%的方式在所得的丙烯酸樹脂(B-1)的溶液中加入PGMEA。丙烯酸樹脂(B-1)的重量平均分子量(Mw)為25,000。 (B-2) 在500 mL的燒瓶中裝入2 g 2,2'-偶氮雙(異丁腈)、50 g PGMEA(丙二醇甲醚乙酸酯)。其後,裝入23.26 g甲基丙烯酸、31.46 g甲基丙烯酸苄酯、32.80 g甲基丙烯酸二環戊基酯,在室溫下暫時攪拌,藉由起泡對燒瓶內進行充分氮氣置換後,在70℃下進行5小時加熱攪拌。其次,在所得的溶液中添加12.69 g甲基丙烯酸縮水甘油酯、1 g二甲基苄基胺、0.2 g對甲氧基苯酚、100 g PGMEA,在90℃下進行4小時加熱攪拌,獲得丙烯酸樹脂(B-2)的溶液。以固體成分濃度成為40質量%的方式在所得的丙烯酸樹脂(B-2)的溶液中加入PGMEA。丙烯酸樹脂(B-2)的重量平均分子量(Mw)為24,000。
[有機錫化合物(C)] (C-1)2-乙基己酸錫(和光純藥股份有限公司製造) (C-2)四丁基錫(東京化成工業股份有限公司製造) (C-3)二月桂酸二丁基錫(東京化成工業股份有限公司製造) (C-4)二乙酸二丁基錫(東京化成工業股份有限公司製造)。
[分散劑] 迪斯帕畢克(註冊商標)140(日本畢克化學股份有限公司製造)(胺值:146 mgKOH/g)。
[溶劑] PGMEA:丙二醇單甲醚乙酸酯(東京化成工業股份有限公司製造) CA:二乙二醇單乙醚乙酸酯(東京化成工業股份有限公司製造)。
[光聚合起始劑] 豔佳固(註冊商標)OXE02(肟酯系化合物;巴斯夫公司製造)。
[丙烯酸系單體] 萊特丙烯酸酯(Light acrylate)(註冊商標)PE-4A(共榮社化學公司製造)。
(實施例1) 在無塵瓶中放入25.0 g的鹼可溶性樹脂(B-1)的溶液(40質量%)、1.0 g的有機錫化合物(C-1)、1.5 g的光聚合起始劑、5.5 g的丙烯酸基單體及2.0 g的分散劑,藉由自轉公轉混合機“去泡攪拌太郎”(註冊商標)(ARE-310;新基(Thinky)股份有限公司製造)進行混合而獲得樹脂溶液1。
在所得的樹脂溶液1中加入80.0 g的導電性粒子(A-1),進一步以固體成分比率成為80質量%的方式加入CA後進行混合,使用三輥機(艾卡特(EXAKT)M-50;艾卡特公司製造)而進行混練,藉此獲得感光性樹脂組成物1。
以乾燥膜的膜厚成為2 μm的方式將感光性樹脂組成物1絲網印刷於無鹼玻璃基板(OA-10;日本電氣硝子股份有限公司製造)上,在100℃的熱風烘箱內對所得的塗佈膜進行5分鐘預烘烤。使用平行光遮罩對準儀(Parallel Light Mask Aligner,PLA),將超高壓水銀燈作為光源,介隔感度測定用灰階遮罩以50 μm的間隙對所得的預烘烤膜進行曝光。其後,使用自動顯影裝置(AD-2000;瀧澤產業股份有限公司製造),用0.2質量%的碳酸鈉水溶液進行30秒的噴淋顯影,其次藉由水進行30秒的沖洗。於曝光、顯影後,將以1比1的寬度形成5 μm的線與間隙圖案的曝光量(以下稱為「最佳曝光量」)作為感度。以I射線照度計測定曝光量。繼而,測定最佳曝光量的顯影後的最小圖案尺寸,將其作為解析度。
而且,以乾燥膜的膜厚成為2 μm的方式將感光性樹脂組成物1另行絲網印刷於無鹼玻璃基板上,在100℃的熱風烘箱內對所得的塗佈膜進行5分鐘預烘烤。使用PLA,將超高壓水銀燈作為光源,介隔具有長方形的透光圖案(10 mm×15 mm)的光罩以50 μm的間隙對所得的預烘烤膜進行曝光。其後,使用自動顯影裝置,用0.2質量%的碳酸鈉水溶液進行30秒的噴淋顯影,其次藉由水進行30秒的沖洗。其後,使用烘箱(「IHPS-222」;愛斯佩克(Espec)股份有限公司製造),在230℃下實施30分鐘(空氣中)的後烘烤,由此獲得體積電阻率評價圖案。
對於所得的體積電阻率評價圖案,測定藉由表面電阻測定機(勞萊斯塔(Loresta)(註冊商標)-FP;三菱油化股份有限公司製造)而測定的表面電阻值ρs(Ω/□)與藉由表面粗糙度形狀測定機(薩福考姆(Surfcom)(註冊商標)1400D;東京精密股份有限公司製造)而測定的膜厚t(cm),將兩值相乘,藉此獲得體積電阻率(μΩ·cm)。
進而,對於形成有所述體積電阻率評價圖案的基板的未曝光部分,藉由透過率評價而評價基板上的殘渣。具體而言,對於未曝光部分,使用分光光度計(U-3410;日立製作所股份有限公司製造)而測定膜形成前後的400 nm的透過率。而且,在將膜形成前的透過率設為T0
,將膜形成後的透過率設為T時,算出藉由式(T0
-T)/T0
所表示的透過率變化。在透過率變化不足1%的情況下,可判斷為殘渣抑制效果充分。將所測定的解析度以及所算出的體積電阻率及透過率變化的結果表示於表1中。
(實施例2) 使用均質器,在1200 rpm、30分鐘的條件下對160.0 g的導電性粒子(A)、50.0 g的鹼可溶性樹脂(B-2)的溶液(40質量%)、4.0 g的分散劑及486.0 g的PGMEA進行混合處理,進而,使用高壓濕式無介質微粒化裝置奈米分散機(奈米麥澤股份有限公司)進行分散,獲得銀粒子分散體2。將350.0 g的銀粒子分散體2、1.0 g的有機錫化合物(C-1)、1.5 g的光聚合起始劑、5.5 g的丙烯酸系單體及142.0 g的PGMEA加以混合而進行攪拌,藉此獲得感光性樹脂組成物2。
使用旋轉式塗佈機(三笠(Mikasa)股份有限公司製造的「1H-360S(商品名)」)在500 rpm下為10秒、1000 rpm下為4秒的條件下將感光性樹脂組成物2旋塗於無鹼玻璃基板上後,使用加熱板(SCW-636;大日本網屏製造股份有限公司製造),在90℃下進行2分鐘的預烘烤,獲得膜厚為1 μm的預烘烤膜。對所得的預烘烤膜,與實施例1同樣地進行曝光、顯影,測定解析度。將評價結果表示於表1中。
而且,使用旋轉式塗佈機在500 rpm下為10秒、1000 rpm下為4秒的條件下將感光性樹脂組成物2另行旋塗於無鹼玻璃基板上後,使用加熱板在90℃下進行2分鐘的預烘烤,獲得膜厚為1 μm的預烘烤膜。對所得的預烘烤膜,與實施例1同樣地進行曝光、顯影,算出體積電阻率及透過率變化。將評價結果表示於表1中。
(實施例3~實施例5及實施例9以及比較例1) 藉由與實施例1同樣的方法而獲得表1中所記載的組成的感光性樹脂組成物,對各個感光性樹脂組成物進行與實施例1同樣的評價。將評價結果表示於表1中。
(實施例6~實施例8及實施例10~實施例12以及比較例2) 藉由與實施例2同樣的方法而獲得表1中所記載的組成的感光性樹脂組成物,對各個感光性樹脂組成物進行與實施例2同樣的評價。將評價結果表示於表1中。
[表1] [表1]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> 實施例1 </td><td> 實施例2 </td><td> 實施例3 </td><td> 實施例4 </td><td> 實施例5 </td><td> 實施例6 </td><td> 實施例7 </td><td> 實施例8 </td><td> 實施例9 </td><td> 實施例10 </td><td> 實施例11 </td><td> 實施例12 </td><td> 比較例1 </td><td> 比較例2 </td></tr><tr><td> 導電性粒子(A) [g] </td><td> A-1 </td><td> A-3 </td><td> A-1 </td><td> A-1 </td><td> A-2 </td><td> A-3 </td><td> A-3 </td><td> A-3 </td><td> A-1 </td><td> A-3 </td><td> A-3 </td><td> A-3 </td><td> A-1 </td><td> A-3 </td></tr><tr><td> 80.0 </td><td> 80.0 </td><td> 80.0 </td><td> 72.0 </td><td> 80.0 </td><td> 80.0 </td><td> 88.0 </td><td> 80.0 </td><td> 80.0 </td><td> 80.0 </td><td> 72.0 </td><td> 88.0 </td><td> 80.0 </td><td> 80.0 </td></tr><tr><td> 鹼可溶性樹脂(B) (40質量%溶液) [g] </td><td> B-1 </td><td> B-1 </td><td> B-1 </td><td> B-1 </td><td> B-2 </td><td> B-1 </td><td> B-1 </td><td> B-2 </td><td> B-2 </td><td> B-2 </td><td> B-2 </td><td> B-2 </td><td> B-1 </td><td> B-2 </td></tr><tr><td> 25.0 </td><td> 25.0 </td><td> 25.0 </td><td> 42.5 </td><td> 25.0 </td><td> 25.0 </td><td> 12.5 </td><td> 25.0 </td><td> 25.0 </td><td> 25.0 </td><td> 35.0 </td><td> 14.8 </td><td> 25.0 </td><td> 25.0 </td></tr><tr><td> 有機錫化合物(C) [g] </td><td> C-1 </td><td> C-1 </td><td> C-3 </td><td> C-4 </td><td> C-2 </td><td> C-4 </td><td> C-3 </td><td> C-1 </td><td> C-4 </td><td> C-3 </td><td> C-4 </td><td> C-3 </td><td> - </td><td> - </td></tr><tr><td> 1.0 </td><td> 1.0 </td><td> 1.0 </td><td> 1.0 </td><td> 1.0 </td><td> 1.0 </td><td> 1.0 </td><td> 1.0 </td><td> 1.0 </td><td> 1.0 </td><td> 4.0 </td><td> 0.1 </td><td> 0.0 </td><td> 0.0 </td></tr><tr><td> 光聚合起始劑[g] </td><td> 1.5 </td><td> 1.5 </td><td> 1.5 </td><td> 1.5 </td><td> 1.5 </td><td> 1.5 </td><td> 1.5 </td><td> 1.5 </td><td> 1.5 </td><td> 1.5 </td><td> 1.5 </td><td> 1.5 </td><td> 1.5 </td><td> 1.5 </td></tr><tr><td> 丙烯酸系單體[g] </td><td> 5.5 </td><td> 5.5 </td><td> 5.5 </td><td> 6.5 </td><td> 5.5 </td><td> 5.5 </td><td> 3.0 </td><td> 5.5 </td><td> 5.5 </td><td> 5.5 </td><td> 6.5 </td><td> 2.5 </td><td> 5.5 </td><td> 5.5 </td></tr><tr><td> 分散劑[g] </td><td> 2.0 </td><td> 2.0 </td><td> 2.0 </td><td> 2.0 </td><td> 2.0 </td><td> 2.0 </td><td> 1.5 </td><td> 2.0 </td><td> 2.0 </td><td> 2.0 </td><td> 2.0 </td><td> 2.0 </td><td> 2.0 </td><td> 2.0 </td></tr><tr><td> 固體成分合計[g] </td><td> 100.0 </td><td> 100.0 </td><td> 100.0 </td><td> 100.0 </td><td> 100.0 </td><td> 100.0 </td><td> 100.0 </td><td> 100.0 </td><td> 100.0 </td><td> 100.0 </td><td> 100.0 </td><td> 100.0 </td><td> 99.0 </td><td> 99.0 </td></tr><tr><td> 固體成分比率 [質量%] </td><td> 80 </td><td> 20 </td><td> 80 </td><td> 80 </td><td> 80 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 80 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 80 </td><td> 20 </td></tr><tr><td> 評價 結果 </td><td> 圖案化性 </td><td> 解析度 L/S(μm) </td><td> 5.0 </td><td> 2.0 </td><td> 5.0 </td><td> 4.5 </td><td> 4.0 </td><td> 2.0 </td><td> 2.2 </td><td> 2.0 </td><td> 5.0 </td><td> 2.0 </td><td> 1.8 </td><td> 2.2 </td><td> 5.0 </td><td> 2.0 </td></tr><tr><td> 導電性 </td><td> 體積電阻率 (μΩ·cm) </td><td> 36 </td><td> 40 </td><td> 37 </td><td> 41 </td><td> 26 </td><td> 40 </td><td> 37 </td><td> 31 </td><td> 26 </td><td> 30 </td><td> 33 </td><td> 27 </td><td> 37 </td><td> 32 </td></tr><tr><td> 基板上 殘渣 </td><td> 透過率變化 (400 nm) </td><td> 0.8% </td><td> 0.7% </td><td> 0.3% </td><td> 0.1% </td><td> 0.8% </td><td> 0.2% </td><td> 0.3% </td><td> 0.7% </td><td> 0.1% </td><td> 0.3% </td><td> 0.3% </td><td> 0.4% </td><td> 3.2% </td><td> 6.8% </td></tr></TBODY></TABLE>
實施例1~實施例12由於添加有機錫化合物而使殘渣抑制的效果變十分,且解析度為5 μm以下。
另一方面,比較例1及比較例2由於未添加有機錫化合物,因此殘渣抑制的效果並不充分。 [產業上之可利用性]
本發明的感光性樹脂組成物可於觸控面板、顯示器、影像感測器、有機電致發光照明或太陽電池等中所使用的導電性圖案的形成中適宜地利用。
無
無
無
Claims (13)
- 一種感光性樹脂組成物,其含有導電性粒子(A)、鹼可溶性樹脂(B)及有機錫化合物(C),並且 所述導電性粒子(A)的1次粒徑為0.7 μm以下。
- 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物,其中,所述導電性粒子(A)是銀粒子。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的感光性樹脂組成物,其中,所述導電性粒子(A)是經碳單質物及/或碳化合物包覆表面的粒子。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的感光性樹脂組成物,其含有下述通式(1)所表示的化合物作為所述有機錫化合物(C), [化1](式中,R1 及R2 分別獨立地表示有機基,X1 及X2 分別獨立地表示1價陰離子;X1 及X2 亦可相互連結)。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的感光性樹脂組成物,其中,所述鹼可溶性樹脂(B)是具有酸解離性基的鹼可溶性樹脂。
- 一種導電性圖案的製造方法,其包括: 塗佈步驟,將如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的感光性樹脂組成物塗佈於基板上而獲得塗佈膜; 乾燥步驟,對所述塗佈膜進行乾燥而獲得乾燥膜; 曝光顯影步驟,對所述乾燥膜進行曝光及顯影而形成圖案;以及 後烘烤步驟,對所述圖案進行後烘烤而獲得導電性圖案。
- 一種基板,其包含申請專利範圍第6項所述的導電性圖案。
- 如申請專利範圍第6項所述的製造方法,其中,所述導電性圖案的寬度為5 μm以下。
- 一種觸控面板的製造方法,其特徵在於:使用如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的感光性樹脂組成物,至少包括顯影步驟。
- 一種顯示器的製造方法,其特徵在於:使用如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的感光性樹脂組成物,至少包括顯影步驟。
- 一種影像感測器的製造方法,其特徵在於:使用如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的感光性樹脂組成物,至少包括顯影步驟。
- 一種有機電致發光照明的製造方法,其特徵在於:使用如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的感光性樹脂組成物,至少包括顯影步驟。
- 一種太陽電池的製造方法,其特徵在於:使用如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的感光性樹脂組成物,至少包括顯影步驟。
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