TWI658329B - 反應性樹脂組成物、電路圖案及電路基板 - Google Patents
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Abstract
本發明之目的在於提供一種反應性樹脂組成物,其係用於在具有導電材料含有層之膜上形成降低與電路圖案之界面之接觸電阻值之偏差,具有穩定之導電性的電路圖案;本發明之反應性樹脂組成物含有:具有導電性之金屬微粒子(A)、感光性樹脂組成物(C)、及非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D),用於具有導電材料含有層之膜;該反應性樹脂組成物之特徵在於:上述非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)之含量相對於反應性樹脂組成物為0.2~15重量%。
Description
本發明係關於一種用於具有導電材料含有層之膜上之反應性樹脂組成物。進而,係關於一種使用上述反應性樹脂組成物而形成之電路圖案、以及使上述電路圖案形成於具有導電材料含有層之膜上而成之電路基板(例如觸控面板用基板、顯示裝置用基板、資訊處理終端裝置用基板等)。
近年來,因智慧型手機或平板型終端之普及而需求急速擴大之觸控面板廣泛使用ITO(氧化銦錫)作為透明導電材料,其中,於膜上形成ITO膜之基板由於與玻璃基板相比,輕量且不易破損而被廣泛利用。通常,作為降低ITO膜之電阻值之方法,係使用藉由進行熱(退火)處理而使ITO結晶之方法。於使用玻璃基板之情形時,由於可進行高溫下之熱(退火)處理,故而容易降低電阻值,但於使用膜之情形時,由於產生因熱導致之膨脹或收縮等,故而通常難以進行150℃以上之熱處理。因此,於使用膜之情形時,即便電阻值較低,極限值亦為100Ω左右,故而於顯示器等之畫面大型之情形時,因電阻值較高而會產生訊號延遲之問題。
作為解決上述ITO膜之問題之方法,提出一種以含有金屬奈米粒子之被膜覆蓋之透明導電膜。(專利文獻1)。該提案於透明性、低
電阻、減少使用金屬量之方面優異,被含有金屬奈米粒子之被膜覆蓋之膜係將於黏合劑樹脂中分散有金屬奈米粒子者塗佈於膜上而製造。由於金屬奈米粒子係在分散於黏合劑樹脂中之狀態下塗佈於膜上,故而存在於覆蓋膜之被膜中之金屬奈粒子之比率視部位不同而異,一部分以被黏合劑樹脂覆蓋之形式存在。因此,由於膜與電路圖案之界面之接觸電阻值產生偏差,故而期望進一步改良。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:美國專利申請公開2007/0074316號說明書
本發明之目的在於提供一種反應性樹脂組成物,其係用於在具有導電材料含有層之膜上形成降低與電路圖案之界面之接觸電阻值之偏差,具有穩定之導電性的電路圖案。
本發明人等為了解決上述問題而進行反覆研究,發現一種反應性樹脂組成物,其含有具有導電性之金屬微粒子(A)、感光性樹脂組成物(C)、及非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D),用於具有導電材料含有層之膜;該反應性樹脂組成物之特徵在於:上述非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)之含量相對於反應性樹脂組成物為0.2~15重量%;藉由使用該反應性樹脂組成物,可降低具有導電材料含有層之膜與電路圖案之界面之接觸電阻值(以下記載為電阻值)之偏差。
本發明係基於上述見解而完成者,提供一種用於具有導電材料含有層之膜上之反應性樹脂組成物、使用該反應性樹脂組成物而形成之電路圖案、及使該電路圖案形成於具有導電材料含有層之膜上而成之電路基板。
本發明之反應性樹脂組成物含有:具有導電性之金屬微粒子(A)、感光性樹脂組成物(C)、及非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D);用於具有導電材料含有層之膜上;該反應性樹脂組成物之特徵在於:上述非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)之含量相對於反應性樹脂組成物為0.2~15重量%。
本發明之反應性樹脂組成物含有非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)。
藉由使用含有此種溶劑之本發明之反應性樹脂組成物形成電路圖案,可獲得具有導電材料含有層之膜與電路圖案之界面之電阻值之偏差較小,具有穩定之導電性之電路圖案。
於本發明之反應性樹脂組成物中,上述非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)較佳為選自由醚系溶劑、酮系溶劑、胺系溶劑、醯胺系溶劑、硝基系溶劑、及芳香族烴系溶劑所組成之群中之至少1種。
若使用該等溶劑,則可更佳地發揮本發明之效果。
於本發明之反應性樹脂組成物中,上述感光性樹脂組成物(C)較佳為含有黏合劑聚合物(c-1)、聚合性化合物(c-2)、及起始劑
(c-3)者。
若使用由此種成分構成之感光性樹脂組成物,則可較佳地進行電路圖案之形成。
於本發明之反應性樹脂組成物中,上述具有導電性之金屬微粒子(A)之平均粒徑較佳為0.1μm以上且10μm以下。
若金屬微粒子(A)之平均粒徑為上述範圍,則可更佳地獲得目標導電性。
本發明之電路圖案之特徵在於:其係使用本發明之反應性樹脂組成物而形成。
本發明之電路圖案由於係使用本發明之反應性樹脂組成物而形成,故而具有導電材料含有層之膜與電路圖案之界面之電阻值之偏差較小,具有穩定之導電性。
本發明之電路基板之特徵在於:其係使本發明之電路圖案形成於具有導電材料含有層之膜上而成。
本發明之電路基板由於具有導電材料含有層之膜與電路圖案之界面之電阻值之偏差變小,故而成為高精細之電路基板。
藉由使用本發明之反應性樹脂組成物,可於具有導電材料含有層之膜上形成降低具有導電材料含有層之膜與電路圖案之界面之電阻值的偏差,而具有穩定之導電性之電路圖案。又,藉由使用本發明之反應性樹脂組成物,可製造高精細之電氣配線電路圖案,可獲得高精細之電氣配線電路基板。
1‧‧‧PET膜
2‧‧‧銀奈米線層
3a、3b‧‧‧電路圖案
圖1(a)係模式性地表示導電性評價用之電路之俯視圖,圖1(b)係模式性地表示導電性評價用之電路之層構造之剖視圖。
以下,對本發明進行詳細說明。
用於具有導電材料含有層之膜上之反應性樹脂組成物
本發明之反應性樹脂組成物含有:具有導電性之金屬微粒子(A)、感光性樹脂組成物(C)、及非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D),用於具有導電材料含有層之膜;該反應性樹脂組成物之特徵在於:上述非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)之含量相對於反應性樹脂組成物為0.2~15重量%。
藉由使用本發明之反應性樹脂組成物於具有導電材料含有層之膜上形成電路圖案,可獲得具有導電材料含有層之膜與電路圖案之界面之電阻值之偏差較小,具有穩定之導電性之電路圖案。再者,於本發明中,所謂電阻值之偏差較小,係指以使具有導電材料含有層之膜成為短條狀之方式,利用蝕刻將無用部分剝離,於其兩端以接觸特定之面積之反應性樹脂組成物之方式形成電路圖案(被膜),利用數位萬用錶測定被膜之兩端之電阻值,5處電阻值之最大值與最小值之差為5處之平均值之約10%以下。再者,於電阻值大於10%之情形時,訊號(Signal)之傳輸受阻。作為本發明中之電阻值之測定方法,係指利用數位萬用錶對形成於具有導電材料含有層之膜上之電路圖案(被膜)之電阻值[Ω1進行測定而得之值。
具有導電性之金屬微粒子(A)
具有導電性之金屬微粒子(A)只要為平均粒徑為0.1μm以上且10μm以下之金屬粉末,則可並無特別限制地使用。例如可例示:金、銀、銅、鉑族金屬等貴金屬;或鎳、鋁等導電性較高之單質之金屬粉末;或該等之合金之金屬粉末等。又,亦可組合單質之金屬粉末、或該等之合金之金屬粉末2種以上使用。其中,就導電性方面而言,較佳為金、銀或銅、或其等之合金之金屬粉末,更佳為銀或其合金之金屬粉末。
作為具有導電性之金屬微粒子(A)之形狀,只要為可獲得目標導電性者,則並無特別限定,例如可例示:球狀、薄片狀、不規則狀等,就解像度方面而言,較佳為球狀。又,金屬粉末之平均粒徑較佳為0.1μm以上且10μm以下之範圍。若使用上述範圍之平均粒徑之金屬粉末,則可充分地獲得本發明之效果。本發明中之具有導電性之金屬微粒子(A)之平均粒徑係指藉由粒度分佈測定裝置而測得之值。
本發明所使用之具有導電性之金屬微粒子(A)可使用市售者,亦可使用藉由氣相法或液相化學還原法而製造者。作為具有導電性之金屬微粒子(A)之具體之製造方法,可例示日本特公昭63-31522號公報中記載之噴霧熱分解法、日本特開2002-20809號公報中記載之製造方法、及日本特開2004-99992號公報中記載之製造方法等。
本發明之反應性樹脂組成物中之具有導電性之金屬微粒子(A)之含量相對於反應性樹脂組成物之總量,較佳為62重量%以上,更佳為64重量%以上,進而較佳為66重量%以上,尤佳為68重量%以上。若為上述範圍,則具有導電材料含有層之膜與電路圖案之界面之電阻值之
偏差較小,不會阻礙訊號(Signal)之傳輸。
又,具有導電性之金屬微粒子(A)之含量相對於反應性樹脂組成物之總量,較佳為86重量%以下,更佳為84重量%以下,進而較佳為82重量%以下,尤佳為80重量%以下。若為上述範圍,則不會產生因反應性樹脂組成物中之樹脂量之減少而使感度降低從而使電路圖案形成之良率顯著降低、或與膜之密接性降低、或解像度降低等問題。
作為具有導電性之金屬微粒子(A)之含量,可列舉相對於反應性樹脂組成物之總量為62~86重量%、62~84重量%、62~82重量%、62~80重量%、64~86重量%、64~84重量%、64~82重量%、64~80重量%、66~86重量%、66~84重量%、66~82重量%、66~80重量%、68~86重量%、68~84重量%、68~82重量%、68~80重量%等範圍。
感光性樹脂組成物(C)
構成本發明之反應性樹脂組成物之感光性樹脂組成物(C)只要為可獲得與具有導電材料含有層之膜之密接性者,則可無特別限制地使用。
所謂本發明中之感光性樹脂組成物(C),係指藉由光照射,藉由交聯反應、聚合反應、分解反應而形成耐蝕性圖像者。並且,於感光性樹脂組成物(C)中亦含有可藉由光而硬化從而獲得硬化物者。
本發明所使用之感光性樹脂組成物(C)只要為藉由照射電子束、紫外線、可見光線等活性能量線而顯示聚合性、交聯性、分解性、硬化性中之任一性質者,則可並無特別限制地使用。
作為感光性樹脂組成物(C),較佳為吸收了活性能量線之化合物(例如,下述黏合劑聚合物(c-1)、或聚合性化合物(c-2))單
獨產生反應而進行聚合、交聯、硬化等者。又,較佳為吸收了活性能量線之化合物自身不聚合、交聯、硬化等,但感光性樹脂組成物(C)中所含有之其他化合物(例如,下述起始劑(c-3))與吸收了活性能量線之化合物作用而進行聚合、交聯、硬化等者。又,此時參與作用之化合物之種類亦可為2種以上。例如,可例示如含有聚合性化合物(c-2)與起始劑(c-3)之組成物。感光性樹脂組成物(C)較佳為只要為含有黏合劑聚合物(c-1)、聚合性化合物(c-2)、及起始劑(c-3)者即可。
又,於本發明之反應性樹脂組成物中,為了獲得與具有導電材料含有層之膜之較高之密接性及導電性,反應性樹脂組成物中之感光性樹脂組成物(C)之含量相對於具有導電性之微粒子(A)100重量份,較佳為10重量份以上,更佳為14重量份以上。又,較佳為60重量份以下,更佳為50重量份以下。
作為反應性樹脂組成物中之感光性樹脂組成物(C)之含量,相對於具有導電性之微粒子(A)100重量份可例示10~60重量份、10~50重量份、14~60重量份、14~50重量份之範圍。再者,若反應性樹脂組成物中之感光性樹脂組成物(C)之含量過少,則無法獲得與具有導電材料含有層之膜之充分之密接性,若感光性樹脂組成物(C)之含量過多,則無法獲得充分之導電性。
黏合劑聚合物(c-1)
作為黏合劑聚合物(c-1),只要為即便與感光性樹脂組成物(C)之其他成分混合亦不會引起分離、沈澱、析出等者,則可並無特別限制地使用,可較佳地使用可維持與具有導電材料含有層之膜之密接性者。具體而
言,可例示(甲基)丙烯酸酯樹脂、環氧樹脂、酚樹脂、聚胺酯(polyurethane)、聚苯乙烯、乙酸乙烯酯聚合物、聚醯胺、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、二乙酸纖維素酯、聚氯乙烯、硝化纖維素、及具有特多龍(Tetoron)等結構之聚合物等。其中,較佳為(甲基)丙烯酸酯樹脂、環氧樹脂、二乙酸纖維素酯、聚苯乙烯,更佳為(甲基)丙烯酸酯樹脂、聚苯乙烯。
又,作為使用感光性樹脂組成物(C)之光微影法之顯影液,通常可使用金屬鹼水溶液、及有機鹼水溶液等鹼性溶液。因此,作為利用活性能量線之硬化後之顯影處理中之解像度優異之黏合劑聚合物(c-1),較佳為使用鹼可溶性樹脂,例如使用於分子中具有羧基、或碸基等之鹼可溶性黏合劑聚合物。作為鹼可溶性黏合劑聚合物,可例示將具有1個以上羧基之乙烯性不飽和單體聚合而成之均聚物、或共聚物、或者將具有1個以上羧基之乙烯性不飽和單體、及可與其共聚之乙烯性不飽和單體聚合而成之共聚物等。
作為具有1個以上羧基之乙烯性不飽和單體,可例示:(甲基)丙烯酸、肉桂酸、富馬酸、衣康酸、丁烯酸、乙烯乙酸、及馬來酸等,其中較佳為(甲基)丙烯酸。作為黏合劑聚合物(c-1),可使用將該等單體之1種、或2種以上聚合而成之聚合物。
作為可與具有1個以上羧基之乙烯性不飽和單體共聚之乙烯性不飽和單體,可例示:(甲基)丙烯酸酯系不飽和單體、乙二醇酯系(甲基)丙烯酸酯、丙二醇系(甲基)丙烯酸酯、丁二醇系單(甲基)丙烯酸酯、丙三醇單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯醯胺系不飽和單體、N
-取代馬來醯亞胺等。
作為可與具有1個以上羧基之乙烯性不飽和單體共聚之乙烯性不飽和單體之具體例,可例示:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-環己基馬來醯亞胺等。又,亦可列舉:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯醚、乙烯基吡咯啶酮、(甲基)丙烯腈等。
又,作為黏合劑聚合物(c-1),可使用藉由將具有1個以上羧基之乙烯性不飽和單體之1種或2種以上、及可與其共聚之乙烯性不飽和單體之1種或2種以上組合,使其等共聚而獲得之共聚物。
獲得共聚物時之反應條件或各單體成分之組成比只要根據目標黏合劑聚合物(c-1)之物性(數平均分子量、玻璃轉移溫度等)而適當選擇即可。
又,作為黏合劑聚合物(c-1),亦可使用藉由利用活性能量線照射之光二聚反應等而交聯之聚合物。作為此種聚合物,例如可例示具有肉桂酸骨架、馬來醯亞胺骨架、苯乙烯骨架、蒽骨架、或吡骨架等之聚合物等,具體而言可例示作為具有聚肉桂酸乙烯酯、馬來醯亞胺骨架之聚合物之ARONIX UVT-302(東亞合成)等。
用於感光性樹脂組成物(C)之黏合劑聚合物(c-1)為了使顯影性、及所形成之電路圖案與膜之密接性等性能之平衡良好,較佳為數平均分子量為2,000~500,000之範圍者,尤佳為4,000~100,000之範圍
者。
又,感光性樹脂組成物(C)中之黏合劑聚合物(c-1)之使用量相對於感光性樹脂組成物(C)之總量,例如較佳為30~80重量%之範圍,更佳為40~75重量%。
再者,黏合劑聚合物(c-1)之數平均分子量係利用凝膠滲透層析法(GPC)之聚苯乙烯換算之值。例如,利用機種:Shodex(昭和電工股份有限公司製造)、管柱:KF-805L、KF-803L、及KF-802(昭和電工股份有限公司製造),使用THF等作為溶離液,使用聚苯乙烯作為標準試樣。再者,黏合劑聚合物(c-1)之數平均分子量之測定條件只要根據聚合物之物性而適當選擇即可。
聚合性化合物(c-2)
作為聚合性化合物(c-2),可例示自由基聚合性化合物,其中,就反應性較高,可提高感光性樹脂組成物對光之感度之方面而言,較佳為多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。具體而言,可例示:聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(伸乙基之數為2~14者)、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷丙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷乙二醇加成物三丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(伸丙基之數為2~14者)、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等,其中,較佳為聚乙二醇二(甲基)丙烯
酸酯(伸乙基之數為2~14者)、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷乙二醇加成物三丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯。又,聚合性化合物(c-2)可單獨使用上述者,或將2種以上適當組合而使用。
又,感光性樹脂組成物(C)中之聚合性化合物(c-2)之使用量只要相對於感光性樹脂組成物(C)所含有之黏合劑聚合物(c-1)100重量份為20~55重量份之範圍即可,較佳為25~50重量份之範圍。
起始劑(c-3)
起始劑(c-3)只要為於活性能量線之波長具有吸收帶,使聚合反應、交聯反應、硬化反應等產生者,則可並無特別限制地使用。通常,作為反應所使用之活性能量線,就成本方面而言,可較佳地使用紫外線。因此,作為起始劑(c-3),較佳為種類豐富,且與單體之反應性優異之光自由基聚合起始劑。
作為起始劑(c-3)之具體例,可例示:安息香、苯乙酮、2-甲基蒽醌、2,4-二甲基9-氧硫、2,4-二乙基9-氧硫、2-異丙基9-氧硫、4-異丙基9-氧硫、2,4-二異丙基9-氧硫、二苯甲酮、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯基硫醚、2,4-二異丙基氧雜蒽酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯乙烷-1-酮、1-羥基-環己基-苯基-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-羥基-1-[4-[4-(2-羥基-2-甲基
-丙醯基)-苄基]苯基]-2-甲基-丙烷-1-酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-啉基苯基)-丁酮-1、2-(二甲胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-啉基)苯基]-1-丁酮、2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)]-,2-(O-苯甲醯基肟)、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)等。其中,就對光之感度良好之方面而言,較佳為2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)]-,2-(O-苯甲醯基肟)、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟),更佳為1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)]-,2-(O-苯甲醯基肟)、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)。
感光性樹脂組成物(C)中之起始劑(c-3)之使用量只要相對於感光性樹脂組成物(C)所含有之黏合劑聚合物(c-1)100重量份為1~10重量份之範圍即可,更佳為2~8重量份之範圍。
非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)
於本發明之反應性樹脂組成物中,藉由除下述有機溶劑(E)以外,含有非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D),而於對具有導電材料含有層之膜形成圖案時,具有導電材料含有層之膜與電路圖案之界面之電阻值之偏差較小,可獲得穩定之導電性。非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)之含量只要相對於反應性樹脂組成物為0.2重量%以上即可,較佳為0.5重量
%以上。又,非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)之含量只要相對於反應性樹脂組成物為15重量%以下即可,較佳為10重量%以下,更佳為7重量%以下,進而較佳為5重量%以下。
非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)之含量相對於反應性樹脂組成物,例如可列舉0.2~15重量%、0.2~10重量%、0.2~7重量%、0.2~5重量%、0.5~15重量%、0.5~10重量%、0.5~7重量%、0.5~5重量%等範圍。
若非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)之含量未達0.2重量%,則無法充分發揮因含有溶劑(D)而產生之效果。又,若非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)之含量超過15重量%,則反應性樹脂組成物之黏度變得過低,變得難以形成電路圖案,電路圖案之解像度降低。
含有多種非質子性極性溶劑或無極性溶劑之情形時之非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)之含量係作為各溶劑之含量之合計量而規定。
作為非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D),並無特別限定,非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)中,作為非質子性極性溶劑,可列舉選自由1-氯丁烷、氯苯、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、1,1,2,2-四氯乙烷等鹵素系溶劑;二乙醚、四氫呋喃、1,4-二烷等醚系溶劑;甲基乙基酮(MEK)、丙酮、環己酮等酮系溶劑;丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)等乙酸酯系溶劑;γ-丁內酯等內酯系溶劑;碳酸乙二酯、碳酸丙二酯等碳酸酯系溶劑;三乙胺、吡啶等胺系溶劑;乙腈等腈系溶劑;N,N'-二甲基甲醯胺(DMF)、N,N'-二甲基乙醯胺(DMAc)、四甲基脲、2-吡咯啶酮、N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)等醯胺系溶劑;硝
基甲烷、硝基苯等硝基系溶劑;二甲基亞碸(DMSO)、環丁碸等硫醚系溶劑;六甲基磷醯胺、磷酸三正丁酯等磷酸系溶劑及該等之組合所組成之群中之溶劑。又,作為無極性溶劑,可列舉選自由甲苯、二甲苯等芳香族烴系溶劑及該等之組合所組成之群中之溶劑。
作為非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D),較佳為選自由醚系溶劑、酮系溶劑、胺系溶劑、醯胺系溶劑、硝基系溶劑、及芳香族烴系溶劑所組成之群中之至少1種。
又,作為非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D),較佳為選自由二乙醚、四氫呋喃、1,4-二烷、甲基乙基酮(MEK)、丙酮、環己酮、三乙胺、吡啶、乙腈、N,N'-二甲基甲醯胺(DMF)、N,N'-二甲基乙醯胺(DMAc)、四甲基脲、2-吡咯啶酮、N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、甲苯及二甲苯所組成之群中之至少1種,更佳為2-吡咯啶酮、四氫呋喃、甲苯、環己酮或N-甲基-2-吡咯啶酮。
其他成分
本發明之反應性樹脂組成物除含有具有導電性之金屬微粒子(A)、感光性樹脂組成物(C)、及非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)以外,亦可含有有機溶劑(E)、整平劑、增黏劑、懸浮劑、用以提昇密接性之偶合劑、及消泡劑等添加劑。
有機溶劑(E)
作為用於本發明之有機溶劑(E),可列舉醇類或乙酸酯類(丁基卡必醇乙酸酯等)。
有機溶劑(E)可將上述者單獨或適當組合2種以上而使
用。再者,所謂本發明中之有機溶劑(E),意指除上述非質子性極性溶劑或有機溶劑(D)以外,可添加於反應性樹脂組成物中之有機溶劑。
本發明之反應性樹脂組成物中之有機溶劑(E)之使用量只要以使反應性樹脂組成物之黏度成為約10~1000dPa.s之範圍之方式適當製備即可,較佳為以成為100~500dPa.s之範圍之方式製備。
作為整平劑,例如可例示:聚醚改質聚二甲基矽氧烷、聚酯改質聚二甲基矽氧烷、聚酯改質甲基烷基聚矽氧烷、聚醚改質聚甲基烷基矽氧烷、芳烷基改質聚甲基烷基矽氧烷、聚酯改質之含羥基聚二甲基矽氧烷、聚醚酯改質之含羥基聚二甲基矽氧烷、丙烯酸系共聚物、甲基丙烯酸系共聚物、聚醚改質聚甲基烷基矽氧烷、丙烯酸烷基酯共聚物、甲基丙烯酸烷基酯共聚物、丙烯酸、丙烯酸烷基酯共聚物、聚氧伸烷基單烷基或烯基醚之接枝化共聚物、卵磷脂等。
整平劑之添加量相對於反應性樹脂組成物之總量較佳為0.1重量%以上。若為該範圍,則可充分地獲得整平劑之效果。又,整平劑之添加量相對於反應性樹脂組成物較佳為3重量%以下。若為該範圍,則不會產生與具有導電材料含有層之膜之密接性降低、印刷性之劣化等。又,即便再增加,整平劑之效果亦不會變得再高。
作為增黏劑,於必需高黏度化之情形時,可使用氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚胺酯樹脂等各種聚合物、羧甲基纖維素等多糖類、棕櫚酸糊精等糖脂肪酸酯、辛酸鋅等金屬皂、膨潤石等膨潤性黏土礦物、薰衣草油、蒸餾石油而得之礦物性石油等。
增黏劑之添加量相對於反應性樹脂組成物之總量較佳為0.1重量%以上。若為該範圍,則可充分地獲得增黏劑之效果。又,增黏劑之添加量相對於反應性樹脂組成物之總量較佳為3重量%以下。若為該範圍,則不會產生印刷性之劣化等。
作為懸浮劑,例如可使用長鏈聚醯胺系、長鏈聚醯胺之磷酸鹽、聚醯胺系、不飽和聚羧酸、含三級胺基之聚合物等之市售者。
懸浮劑之添加量相對於反應性樹脂組成物之總量較佳為0.1重量%以上。若為該範圍,則可充分地獲得懸浮劑之效果。又,懸浮劑之添加量相對於反應性樹脂組成物之總量較佳為3重量%以下。若為該範圍,則不會產生因過度之增黏效果而導致之印刷性之劣化等。又,即便再增加,懸浮劑之效果亦不會變得再高。
作為用以提昇密接性之偶合劑,較佳為具有反應性官能基之烷氧基矽烷化合物,例如可例示:乙烯基三氯矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷及乙烯基三乙氧基矽烷等具有乙烯基之烷氧基矽烷化合物;2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、及3-甘油氧基丙基三乙氧基矽烷等含有環氧基之烷氧基矽烷化合物;對苯乙烯基三甲氧基矽烷等具有苯乙烯基之烷氧基矽烷化合物;3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷及3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷等具有甲基丙烯醯氧基之烷氧基矽烷化合物;3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等具有丙烯醯氧基之烷氧基矽烷化合物;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、N-2(胺基乙基)3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽基-N-(1,3-二甲基亞丁基)丙基胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、及N-(乙烯基苄基)-2-胺基乙基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷之鹽酸鹽等具有胺基之烷氧基矽烷化合物;3-脲基丙基三乙氧基矽烷等具有脲基之烷氧基矽烷化合物;3-氯丙基三甲氧基矽烷等具有氯丙基之烷氧基矽烷化合物;3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷及3-巰基丙基三甲氧基矽烷等具有巰基之烷氧基矽烷化合物;雙(三乙氧基矽基丙基)四硫化物等具有硫基之烷氧基矽烷化合物;3-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷等具有異氰酸酯基之烷氧基矽烷化合物;咪唑矽烷等具有咪唑基之烷氧基矽烷化合物等。
偶合劑之添加量相對於反應性樹脂組成物之總量較佳為0.1量%以上。若為該範圍,則可充分地獲得偶合劑之效果。又,偶合劑之添加量相對於反應性樹脂組成物之總量較佳為3重量%以下。若為該範圍,則不會產生解像性降低。又,即便再增加,偶合劑之效果亦不會變得再高。
作為消泡劑,例如可例示:聚矽氧樹脂、聚矽氧溶液、不含聚矽氧之特殊破泡劑、丙烯酸烷基酯共聚物、甲基丙烯酸烷基酯共聚物、烷基乙烯醚、丙烯酸系共聚物、破泡性聚合物、聚矽氧烷、破泡性聚矽氧烷、聚甲基烷基矽氧烷、聚醚改質聚矽氧烷、石蠟系礦物油等。
消泡劑之添加量相對於反應性樹脂組成物之總量較佳為0.1重量%以上。若為該範圍,則可充分地獲得消泡劑之效果。又,消泡劑之
添加量相對於反應性樹脂組成物之總量較佳為3重量%以下。若為該範圍,則不會產生與膜之密接性降低、組成物之分散性之劣化等。又,即便再增加,消泡劑之效果亦不會變得再高。
反應性樹脂組成物之製造方法
本發明之反應性樹脂組成物可藉由將具有導電性之微粒子(A)、感光性樹脂組成物(C)、及非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)與視需要而添加之其他成分加以混合或混練而製造。
該等成分之混合或混練方法只要利用可使各成分於反應性樹脂組成物中均勻地分散或混合之方法進行即可,並無特別限定。作為此種方法,例如可例示使用機械攪拌器、磁力攪拌器、超音波分散機、行星研磨機、球磨機、行星式攪拌機或三輥研磨機等之方法。就容易使用之方面而言,較佳為使用行星研磨機之方法,就可均勻地分散之方面而言,較佳為使用三輥研磨機之方法,亦可將2種以上之方法組合。
電路圖案及電路圖案之製造方法
本發明之電路圖案之特徵在於:其係使用本發明之反應性樹脂組成物而形成。
於在具有導電材料含有層之膜上形成電路圖案時,可使用網版印刷等印刷法將本發明之反應性樹脂組成物於具有導電材料含有層之膜上形成電路,其後,照射活性能量線使感光性樹脂組成物(C)反應而獲得電路圖案。又,可利用網版印刷等印刷法塗佈反應性樹脂組成物,並使用介隔由PET等形成之膜光罩圖案、或者玻璃光罩圖案照射活性能量線而使反應性樹脂組成物硬化等之光微影法技術,其後,使用顯影液去除未曝光部分,
藉由乾燥而去除溶劑,藉此獲得電路圖案。
作為製造本發明之電路圖案之方法,可例示包含如下步驟之方法:製備上述說明之本發明之反應性樹脂組成物之步驟(製備步驟);於具有導電材料含有層之膜上塗佈反應性樹脂組成物之步驟(塗佈步驟);介隔與應形成之電路圖案相對應之膜或負型光罩,對反應性樹脂組成物之塗膜照射活性能量線並使塗膜硬化等之步驟(曝光步驟);及藉由顯影液將上述膜上之未曝光部分溶解、去除,並加以乾燥之步驟(顯影步驟)。
於塗佈步驟中,利用網版印刷法、棒式塗佈機、或刮刀塗佈機等塗佈方法將上述製備步驟中製備之本發明之反應性樹脂組成物塗佈於具有導電材料含有層之膜上並使其乾燥。塗佈步驟中之乾燥溫度較佳為設為60~120℃,乾燥時間較佳為設為5~60分鐘。又,具有導電材料含有層之膜上之塗膜之厚度並無特別限制,較佳為超過1μm且未達30μm,更佳為超過5μm且未達15μm。
於曝光步驟中,介隔與應形成之電路圖案相對應之膜或負型光罩,對塗佈於具有導電材料含有層之膜上之塗膜照射活性能量線,使照射部聚合、交聯、硬化等。作為所照射之活性能量線,可例示紫外線、電子束、及X射線等,其中,較佳為紫外線。作為光源,可使用低壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、鹵素燈、及黑光燈等。又,作為曝光方式,可例示與光罩之密接曝光、接近式曝光、及投影曝光等。
於顯影步驟中,使用顯影液,將未硬化之未曝光部分溶解、去除,藉此可獲得目標電路圖案。
作為顯影液,只要為可使本發明之反應性樹脂組成物之未曝光部分可溶化者,則可並無特別限制地使用。使用之顯影液為水性、油性均可,不論液體之pH值是多少均可。例如,於在感光性樹脂組成物(C)中存在具有酸性基之化合物之情形時,除氫氧化鈉、及碳酸鈉等金屬鹼水溶液以外,可使用單乙醇胺、及二乙醇胺等有機鹼水溶液等。又,由於「顯影」之原本之目的係去除反應性樹脂組成物之未曝光部分,故而此處所提及之可溶化並不意指使反應性樹脂組成物全部溶解,只要為以可去除未曝光部分之程度使構成反應性樹脂組成物之至少1成分可溶化即可。
作為顯影步驟中之顯影方式,只要為通常可用於光微影法之顯影方式,則可並無特別限制地使用。具體而言,可例示將形成有硬化之塗膜之具有導電材料含有層之膜浸漬於顯影液之浸漬方式、對該膜整個面噴霧顯影液之噴霧方式、於容器內放入顯影液與該膜而進行處理之筒方式等。顯影方式只要根據使用之反應性樹脂組成物之性質而適當決定即可。又,顯影方式視成為形成電路圖案之對象之具有導電材料含有層之膜的形狀等而不同,於去除具有導電材料含有層之膜上之無用之塗膜(未曝光部分)之情形時,就可提昇解像度之方面而言,較佳為藉由噴霧方式以均勻之壓力沖洗塗膜附著面之方法。
進行用以去除無用之顯影液之水洗或酸中和後,乾燥電路圖案。乾燥溫度較佳為設為40~100℃,乾燥時間較佳為設為5~30分鐘。又,為了進一步提高電路圖案與具有導電材料含有層之膜之密接力,視需要亦可於顯影步驟之後進而進行後烘烤。此時之溫度較佳為設為100~150℃,時間較佳為設為5~100分鐘。
藉由經過上述步驟,可使用本發明之反應性樹脂組成物於具有導電材料含有層之膜上形成電路圖案。
具有導電材料含有層之膜
可用於本發明之具有導電材料含有層之膜並無特別限制,其材料、形狀、結構、厚度等可自公知者中適當選擇。再者,所謂具有導電材料含有層之膜,係指於膜上具有含有導電材料之層(膜被含有導電材料之層覆蓋)者。再者,膜上之導電材料含有層之厚度只要具有可獲得目標導電性之厚度,則可並無特別限制地使用。
作為膜,例如可例示:聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯、改質聚酯等聚酯系樹脂膜;聚乙烯(PE)樹脂膜、聚丙烯(PP)樹脂膜、聚苯乙烯樹脂膜、環烯系樹脂等聚烯烴系樹脂膜;聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等乙烯系樹脂膜;聚醚醚酮(PEEK)樹脂膜、聚碸(PSF)樹脂膜、聚醚碸(PES)樹脂膜、聚碳酸酯(PC)樹脂膜、聚醯胺樹脂膜、聚醯亞胺樹脂膜、丙烯酸樹脂膜、三乙醯纖維素(TAC)樹脂膜等,其中,就可形成高導電性、高密接性、高精細之電路圖案之方面而言,較佳為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等之膜,更佳為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)之膜。
作為具有導電材料含有層之膜之導電材料含有層所含有之導電材料,只要為可用於被覆膜之層者,則可並無特別限制地使用。例如可例示非金屬性導電材料或金屬性導電材料。
作為非金屬性導電材料,例如可例示碳奈米線、碳奈米
管、碳奈米線圈、碳奈米纖維、石墨烯、富勒烯等。其中,較佳為碳奈米管、石墨烯。
作為碳奈米管,可例示單層或多層者,單層碳奈米管較佳為直徑為1nm~20nm者。又,亦可使用將1根至數根(例如10根)捆束之狀態者。又,可使用使多個單層碳奈米管呈嵌套狀地積層而成之多層碳奈米管。多層碳奈米管之直徑例如較佳為150~200nm。
作為石墨烯,可例示碳原子呈蜂巢狀地形成六邊形網絡之片材,其具有如下優點:由一層原子構成而較薄,且於該片材上存在高遷移率之電子。
作為金屬性導電材料,只要為可獲得導電性者,則並無特別限制,較佳為直徑為100nm以下之導電材料。作為直徑為100nm以下之導電材料,可例示金屬奈米桿或金屬奈米線等。其中,較佳為金屬奈米線。
作為金屬性導電材料之金屬種類,例如可例示:銅、銀、金、鉑、鈀、鎳、錫、鈷、銠、銥、鐵、釕、鋨、錳、鉬、鎢、鈮、鉭、鈦、鉍、銻、鉛、該等之合金等。其中,就導電性優異之方面而言,較佳為銅、銀、金、鉑、鈀、鎳、該等之合金,更佳為主要含有銀者、或銀與銀以外之金屬之合金。再者,上述所謂主要含有銀,係指於金屬奈米線中含有銀50質量%以上、較佳為90質量%以上。又,作為上述與銀之合金所使用之金屬,可列舉鉑、鋨、鈀及銥等。該等可單獨使用1種,亦可將2種以上併用。
作為金屬奈米線之形狀並無特別限制,可根據目的而適當
選擇,例如可取圓柱狀、長方體狀、剖面為多邊形之柱狀等任意形狀,於必需較高之透明性之用途中,較佳為圓柱狀、剖面之多邊形之角圓滑之剖面形狀。
具有導電材料含有層之膜之厚度並無特別限制,較佳為0.005~1μm之範圍。
具有導電材料含有層之膜可使用市售者,亦可使用製造而得者。作為具有導電材料含有層之膜之具體之製造方法,可例示日本特開2013-924號公報中記載之具有導電材料含有層之膜之製造方法、日本特開2011-086413號公報中記載之製造方法等。
本發明之電路基板之特徵在於:其係使本發明之電路圖案形成於具有導電材料含有層之膜上而成。
藉由上述說明之本發明之電路圖案之製造方法,於具有導電材料含有層之膜上形成本發明之電路圖案而製造本發明之電路基板。
本發明之電路基板可用作觸控面板用基板、顯示裝置用基板、資訊處理終端裝置用基板等電氣配線電路基板。
以下,對使用熱硬化性樹脂組成物(B)代替感光性樹脂組成物(C)而成之反應性樹脂組成物進行說明。
所謂熱硬化性樹脂組成物(B),係指藉由施加熱處理而進行聚合反應者。
熱硬化性樹脂組成物(B)
熱硬化性樹脂組成物(B)係含有具有熱硬化性之化合物(b-1)與硬化劑(b-2)者。作為具有熱硬化性之化合物(b-1),可例示具有熱硬
化性之樹脂,例如:環氧樹脂、酚樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚胺酯樹脂、醇酸樹脂、三聚氰胺樹脂、聚矽氧樹脂、脲樹脂等。其中,就使用之容易性、與耐熱性較低之膜之密接性之方面而言,較佳為環氧樹脂。
又,為了獲得與具有導電材料含有層之膜之較高之密接性、及導電性,反應性樹脂組成物中之熱硬化性樹脂組成物(B)之含量只要根據使用之熱硬化性樹脂之性質而適當選擇即可。再者,若反應性樹脂組成物中之熱硬化性樹脂組成物(B)之含量過少,則無法獲得與具有導電材料含有層之膜之充分之密接性,若熱硬化性樹脂組成物(B)之含量過多,則會阻礙具有導電性之金屬微粒子(A)彼此之黏結,無法獲得充分之導電性。
具有熱硬化性之化合物(b-1)
作為熱硬化性樹脂組成物(B)中之具有熱硬化性之化合物(b-1),就與具有導電材料含有層之膜之密接性之方面而言,較佳為可獲得較高之密接性之具有環氧基之化合物。具體而言可例示:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AD型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂等雙酚型環氧樹脂;以氫化雙酚A、氫化雙酚F為代表之氫化雙酚型環氧樹脂;苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂等酚醛清漆型環氧樹脂;三級丁基二苯基環氧丙醚或甲基二苯基環氧丙醚等烷基雙酚型環氧樹脂;三環氧丙基對胺基苯酚或三環氧丙基異氰尿酸酯等多官能性環氧丙胺樹脂;三苯基環氧丙醚甲烷等多官能性環氧丙醚樹脂;脂環式環氧樹脂、環氧丙烯酸酯、氧雜環丁烷、胺酯改質、矽氧烷改質、醯亞胺改質、萘改質、丙烯醯基改質、乙烯基改質等之各種改質物等具有環氧基之化合物。其中,
就與溶劑之相溶性之方面而言,較佳為具備末端具有環氧丙基之直鏈狀之二官能骨架的具有環氧基之化合物,更佳為選自由具備雙酚A型、雙酚F型、或烷基雙酚型骨架之具有環氧基之化合物中之至少1種。
熱硬化性樹脂組成物(B)中之具有熱硬化性之化合物(b-1)之含量相對於具有導電性之金屬微粒子(A)100重量份較佳為0.1~50重量份之範圍。若為上述範圍,則可於硬化時獲得與具有導電材料含有層之膜充分之密接性。
硬化劑(b-2)
作為熱硬化性樹脂組成物(B)中之硬化劑(b-2),只要與使用之具有熱硬化性之化合物(b-1)具有相溶性,則通常可適當使用公知之硬化劑作為熱硬化性樹脂之硬化劑。具體而言,例如可例示:酚類硬化劑、酸酐類硬化劑、雙氰胺等硬化劑、二胺類硬化劑、咪唑類硬化劑、三級胺類硬化劑、膦類硬化劑類等。上述硬化劑可僅使用1種,亦可將2種以上組合使用。
上述硬化劑(b-2)通常可分類為:作為以當量與具有熱硬化性之化合物(b-1)反應之硬化劑的加成聚合型硬化劑(i),例如酚類、酸酐類、雙氰胺或二胺等胺類之硬化劑;及作為以少量與具有熱硬化性之化合物(b-1)反應之硬化劑的離子聚合型硬化劑(ii),例如咪唑類、三級胺類或膦類等之硬化劑。又,亦可進而併用咪唑或有機鏻、DBU(氮雜雙環十一烯)等硬化促進劑作為硬化速度之調整劑。
作為加成聚合型硬化劑(i),可例示:二乙三胺或二乙胺基丙基胺等鏈狀脂肪族聚胺、N-胺基乙基哌或異佛爾酮二胺等環狀脂
肪族聚胺、二甲苯二胺等芳香族聚胺、聚醯胺、甲基四氫鄰苯二甲酸酐或六氫鄰苯二甲酸酐等酸酐類、二環戊二烯或三苯基烷基等酚類、液狀聚硫醇或聚硫醚樹脂等硫醇類、三氟化硼-胺錯合物或雙氰胺等硬化劑等。
作為離子聚合型硬化劑(ii),可例示陽離子聚合型、或陰離子聚合型,具體而言,作為陰離子聚合型可例示二甲苄胺或2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚等二級或三級胺、2-甲基咪唑或1-氰乙基-2-甲基咪唑等咪唑類。又,作為陽離子聚合型,可例示鋶或錪等鎓鹽等。
於使用加成聚合之硬化系統之情形時,作為硬化劑(b-2),通常較佳為於室溫(保管溫度附近)下不會產生硬化反應,表現相對較快之硬化性之加成聚合型(i)之酸酐類。藉由使用加成聚合型(i)之硬化劑,可控制熱硬化性樹脂組成物(B)之硬化起始溫度。又,使用加成聚合型(i)之硬化劑之情形時之熱硬化性樹脂組成物(B)中之硬化劑(b-2)之添加量相對於具有熱硬化性之化合物(b-1)較佳為0.9~1.1當量之範圍,更佳為0.95~1.05當量之範圍。再者,若硬化劑(b-2)之添加量過少,則具有熱硬化性之化合物(b-1)之未反應之化合物較多殘存,與膜之密接性受損。又,若添加量過多,則硬化劑(b-2)之未反應之硬化劑較多殘存,與膜之密接性受損。進而,藉由於含有具有熱硬化性之化合物(b-1)與離子聚合型硬化劑(ii)之組成物中添加少量之硬化促進劑,可簡便地控制硬化起始溫度。
於使用均聚合之硬化系統之情形時,作為硬化劑(b-2),較佳為作為離子聚合型硬化劑(ii)之咪唑類。使用離子聚合型硬化劑(ii)之情形時之熱硬化性樹脂組成物(B)中之具有熱硬化性之化合物(b
-1)/硬化劑(b-2)之重量比較佳為100/0.1~100/10之範圍,更佳為100/1~100/5之範圍。
使用含有熱硬化性樹脂組成物(B)之反應性樹脂組成物之情形時之電路圖案之製造方法
於在具有導電材料含有層之膜上形成電路圖案時,於使用含有熱硬化性樹脂組成物(B)之反應性樹脂組成物之情形時,將反應性樹脂組成物利用網版印刷、轉印印刷、浸漬、毛刷塗裝、使用分注器之塗佈等各種手段塗佈於膜上。將塗佈於膜上之反應性樹脂組成物利用公知之方法進行加熱處理,使熱硬化性樹脂組成物(B)硬化,藉此可獲得電路圖案。
作為於使用含有熱硬化性樹脂組成物(B)之反應性樹脂組成物之情形時之電路圖案之製造方法,可例示包含如下步驟之方法:製備反應性樹脂組成物之步驟(製備步驟);於具有導電材料含有層之膜上形成電路圖案之步驟(電路形成步驟);及藉由對形成於具有導電材料含有層之膜上之電路圖案進行熱處理而使電路圖案硬化之步驟(硬化步驟)。
於製備步驟中,將具有導電性之金屬微粒子(A)、熱硬化性樹脂組成物(B)、及非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)與視需要而添加之其他成分加以混合或混練之方法只要利用可使各成分於反應性樹脂組成物中均勻地分散或混合之方法進行即可,並無特別限定。作為此種方法,例如可例示使用機械攪拌器、磁力攪拌器、超音波分散機、行星研磨機、球磨機、行星式攪拌機或三輥研磨機等之方法。就容易使用之方面而言,較佳為使用行星研磨機之方法,就可均勻地分散之方面而言,較佳為
使用三輥研磨機之方法,亦可將2種以上之方法組合。
作為電路形成步驟中之電路圖案之形成方法,可例示噴出法、印刷法等。作為噴出法,可例示噴墨法、分配法等,作為印刷法,除網版印刷以外,可例示柔版印刷、平版印刷、凹版印刷、凹版膠印等輪轉印刷。
於硬化步驟中,藉由對形成於具有導電材料含有層之膜上之電路圖案施加熱處理,可使熱硬化樹脂組成物(B)硬化而獲得電路圖案。作為熱處理之方法,只要為可有效地加熱所形成之電路圖案者即可,可例示:於大氣下或所需之氣體氛圍下於使經加熱之氣體循環或對流之乾燥爐中加熱之方法、使用紅外線加熱器等之電磁波之加熱方法、使經加熱之金屬或陶瓷與膜接觸而加熱之方法等。熱處理時之硬化溫度只要根據所使用之熱硬化性樹脂組成物(B)、有機溶劑(E)、及膜之耐熱溫度適當選擇即可,例如較佳為設為70℃以上,又,較佳為設為130℃以下,其中,更佳為設為120℃以下。又,硬化時間較佳為設為10~150分鐘。藉由於上述範圍內進行硬化反應,可獲得與具有導電材料含有層之膜之充分之密接性。
[實施例]
以下,藉由實施例對本發明進行更具體之說明。然而,本發明並不限定於該等。
(1)反應性樹脂組成物之材料
以下,對下述實施例及比較例中使用之材料進行說明。
具有導電性之金屬微粒子(A)
具有導電性之金屬微粒子:銀微粒子M(粒狀、平均粒徑1.1μm)上述具有導電性之金屬微粒子之平均粒徑係藉由粒度分佈測定裝置而測定之值。
感光性樹脂組成物(C)
(黏合劑聚合物:c-1)
黏合劑聚合物P:丙烯酸系聚合物AA-6(數平均分子量6,000,東亞合成股份有限公司製造)
(聚合性化合物:c-2)
聚合性化合物R:Light Acrylate PE-3A(新戊四醇三丙烯酸酯,共榮社化學股份有限公司製造)
(起始劑:c-3)
光聚合起始劑I:Irgacure 819(雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦,BASF公司製造)
(非質子性極性溶劑或無極性溶劑;D)
溶劑S1:N-甲基-2-吡咯啶酮(和光純藥工業股份有限公司製造)
溶劑S2:2-吡咯啶酮(和光純藥工業股份有限公司製造)
溶劑S3:四氫呋喃(和光純藥工業股份有限公司製造)
溶劑S4:甲苯(和光純藥工業股份有限公司製造)
溶劑S5:環己酮(和光純藥工業股份有限公司製造)
(有機溶劑:E)
有機溶劑S:丁基卡必醇乙酸酯(和光純藥工業股份有限公司製造)
實施例及比較例所使用之反應性樹脂組成物之除非質子性
極性溶劑或無極性溶劑(D)以外之成分之調配量相同。將非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)以外之成分之組成示於表1。
再者,於實施例1~5中加入非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D),於比較例1中未加入非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)。
(2)電氣配線電路圖案之形成
實施例1~5及比較例1
(i)反應性樹脂組成物之製備步驟
根據表1所示之組成,以反應性樹脂組成物之重量合計為100g之方式分別稱量各成分,首先,使用行星研磨機(Thinky製造之THINKY MIXER AR-100)將其等混練合計10分鐘。此時,每隔1分鐘停止混練,以使反應性樹脂組成物不過熱。繼而,使用三輥研磨機進行混練,製作糊狀之反應性樹脂組成物。進而,於該組成物中,分別添加非質子性極性溶劑或無極性溶劑(溶劑S1:N-甲基-2-吡咯啶酮(實施例1)、溶劑S2:2-吡咯啶酮(實施例2)、溶劑S3:四氫呋喃(實施例3)、溶劑S4:甲苯(實施例4)、溶劑S5:環己酮(實施例5)),製備反應性樹脂組成物。又,將未添加非質子性極性溶劑或無極性溶劑者作為比較例1。
再者,將非質子性極性溶劑或無極性溶劑之添加量設為相對於反應性
樹脂組成物為1重量%之量。
(ii)塗佈步驟及曝光步驟
將厚度50μm之銀奈米線PET膜(於PET膜上具有含有銀奈米線之層者)作為基板,於該銀奈米線處理面側之表面藉由網版印刷法均勻地塗佈上述反應性樹脂組成物,於70℃乾燥10分鐘,獲得塗佈膜厚7μm之塗膜。繼而,使描繪有圖1所示之電路之光罩密接於塗膜,使用金屬鹵素燈照射紫外線,使反應性樹脂組成物硬化。
圖1(a)係模式性地表示導電性評價用之電路之俯視圖,圖1(b)係模式性地表示導電性評價用之電路之層構造之剖視圖。
(iii)顯影步驟與其評價
繼而,將0.5%碳酸鈉水溶液用於顯影液,去除未曝光部分,藉由水洗去除無用之顯影液。此後,利用熱風乾燥器於120℃下乾燥10分鐘去除水分,獲得電路。
(3)物性之評價
對所獲得之電路評價銀奈米線PET膜與反應性樹脂組成物之硬化被膜接觸之界面之電阻值之偏差之程度。
(電阻值之測定)
評價用電路係使用圖1(a)及圖1(b)所表示者。
圖1(a)及圖1(b)所示之評價用電路係於PET膜1上設置銀奈米線層2,於其上描繪電路圖案3a、3b而成。
圖1(a)所示之電路之兩端係使用反應性樹脂組成物而形成之電路圖案3a、3b,中央之帶狀之部分係下層之銀奈米線層2。
即,測定電阻值時之電流係以電路圖案3a-銀奈米線層2-電路圖案3b之路徑流通。
使用數位萬用錶(型號:KU-2608,KAISE CORPORATION股份有限公司製造)測定反應性樹脂組成物之兩端之電阻值。使用數顯測微計(型號:MDC-SB,Mitutoyo公司製造)測定膜厚,為了避免因反應性樹脂組成物之厚度產生之對電阻值之影響,選擇反應性樹脂組成物之膜厚為7μm者用於評價。再者,平均電阻值表示5個電路之平均值,最大、最小之電阻值表示5個電路中之電阻值之最大值、最小值。
(密接性之評價)
與基板之密接性之評價係根據JIS H8504膠帶試驗方法,實施剝離試驗。確認電路之剝離之有無。將塗膜未剝離者表示為○,將剝離者表示為×。
將各實施例及比較例之評價結果示於表2。
根據表2之結果,確認藉由添加非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)而與未添加者相比電阻值之偏差變小。
實施例6~8及比較例2
於實施例1中之反應性樹脂組成物之製備步驟中,將作為非質子性極性溶劑之N-甲基-2-吡咯啶酮之添加量變更為0.1重量%(比較例2)、5重量%(實施例6)、10重量%(實施例7)、15重量%(實施例8),塗佈於膜基材並進行曝光、顯影,根據上述記載之測定方法對銀奈米線PET膜與反應性樹脂組成物之硬化被膜接觸之界面之電阻值之偏差之程度進行評價。與作為非質子性極性溶劑之N-甲基-2-吡咯啶酮之添加量為1重量%之實施例1之結果一併將結果示於表3。
如比較例2所示,若非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)之添加量為0.1重量%,則電阻值之偏差較大,效果較低。如實施例1及6~8所示,若非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)添加量為1~15重量%,則電阻值之偏差變小。
[產業上之可利用性]
本發明可有效地利用於各種電氣配線電路基板之製造領域。
Claims (7)
- 一種反應性樹脂組成物,其含有:具有導電性之金屬微粒子(A)、感光性樹脂組成物(C)、及非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D),用於具有導電材料含有層之膜;且該反應性樹脂組成物之特徵在於:上述非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)之含量相對於反應性樹脂組成物為0.2~15重量%,且進而含有有機溶劑(E),該有機溶劑(E)係除上述非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)以外,能添加到反應性樹脂組成物中的有機溶劑。
- 如申請專利範圍第1項之反應性樹脂組成物,其中,上述非質子性極性溶劑或無極性溶劑(D)係選自由醚系溶劑、酮系溶劑、胺系溶劑、醯胺系溶劑、硝基系溶劑、及芳香族烴系溶劑所組成之群中之至少1種。
- 如申請專利範圍第1項之反應性樹脂組成物,其中,上述感光性樹脂組成物(C)含有黏合劑聚合物(c-1)、聚合性化合物(c-2)、及起始劑(c-3)。
- 如申請專利範圍第2項之反應性樹脂組成物,其中,上述感光性樹脂組成物(C)含有黏合劑聚合物(c-1)、聚合性化合物(c-2)、及起始劑(c-3)。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之反應性樹脂組成物,其中,上述具有導電性之金屬微粒子(A)之平均粒徑為0.1μm以上且10μm以下。
- 一種電路圖案,其係使用申請專利範圍第1至5項中任一項之反應性樹脂組成物而形成。
- 一種電路基板,其係使申請專利範圍第6項之電路圖案形成於具有導電材料含有層之膜上而成。
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