本發(fā)明涉及感光性樹脂組合物、導(dǎo)電性圖案的制造方法、基板、元件和觸控面板。
背景技術(shù):
近年來,隨著顯示器的高精細(xì)化、電子部件的小型化或高密度化等,對(duì)于電子配線微細(xì)化的要求正在提高。作為使用含有導(dǎo)電性顆粒的樹脂組合物來制作電子配線中使用的導(dǎo)電性圖案的方法,常規(guī)的是在基板上形成圖案后通過加熱燒成使導(dǎo)電性顆粒接觸、從而得到導(dǎo)電性圖案的方法。作為在基板上形成圖案的方法,可以舉出例如絲網(wǎng)印刷法、噴墨法或光刻法,但據(jù)信,絲網(wǎng)印刷法、噴墨法不適合形成微細(xì)圖案,對(duì)于形成微細(xì)圖案而言,光刻法是適合的。
光刻法是如下方法:在涂布感光性組合物并干燥后,介由描繪有微細(xì)配線圖案形狀的光掩模來照射紫外線等,由此在涂膜上形成曝光部和未曝光部,將其用顯影液進(jìn)行顯影,從而在基板上形成微細(xì)圖案。并且,該方法還在于通過其后的導(dǎo)電化處理而形成微細(xì)的導(dǎo)電性圖案。該方法中使用的感光性組合物由導(dǎo)電性顆粒、感光劑和樹脂等構(gòu)成(專利文獻(xiàn)1)。
進(jìn)一步,為了形成5μm以下的超微細(xì)圖案,作為導(dǎo)電性顆粒,需要使用被稱為金屬微粒的具有更微小粒徑的顆粒。此時(shí),從圖案的表面平滑性和側(cè)面直線性的觀點(diǎn)出發(fā),必須使用與所要求的配線寬度相比粒徑充分小的微粒,其結(jié)果是,對(duì)于微粒而言,表面的原子遷移能力顯著變大,顆粒彼此接觸時(shí)容易引發(fā)融合,對(duì)于工藝低溫化而言有利地發(fā)揮作用。
然而,即使在室溫附近也會(huì)發(fā)生金屬微粒的融合,使用容易融合的粒徑的顆粒而制作的組合物由于存在尺寸較大的融合顆粒,因此,存在涂布性或感光性等變差的情況。為了防止該現(xiàn)象,出于抑制金屬微粒彼此的接觸、防止融合的目的,進(jìn)行了各種金屬微粒的表面覆蓋。
作為對(duì)金屬微粒進(jìn)行表面覆蓋的方法,廣泛進(jìn)行液相中的有機(jī)物覆蓋,已知的是例如被胺化合物覆蓋表面的銀微粒(專利文獻(xiàn)2和3)、通過氣相反應(yīng)法覆蓋表面的銀微粒(專利文獻(xiàn)4)等。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2000-199954號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-219693號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本特開2008-034358號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4:日本特開2013-196997號(hào)公報(bào)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
然而,在所述現(xiàn)有技術(shù)中的問題在于,如果導(dǎo)入為在熱處理后表現(xiàn)出導(dǎo)電性所必要量的導(dǎo)電性顆粒,則無法充分確保為表現(xiàn)出感光性所必要的量的感光劑、樹脂,大幅損害圖案形成性,無法形成微細(xì)的導(dǎo)電性圖案。另一方面,如果導(dǎo)入為表現(xiàn)出感光性所必要的量的感光劑、樹脂,則圖案形成性變得良好,但存在無法在熱處理后表現(xiàn)出導(dǎo)電性的問題。
本發(fā)明是鑒于所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)而創(chuàng)立的,其目的在于,提供能夠兼顧微細(xì)圖案的分辨性和熱處理后的導(dǎo)電性的感光性樹脂組合物。通過使用這樣的感光性樹脂組合物,可以獲得高精細(xì)的導(dǎo)電性圖案。
用于解決問題的手段
本發(fā)明人等進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn):通過導(dǎo)入必要量的感光劑、樹脂而表現(xiàn)出感光性、即微細(xì)圖案的分辨性,在熱處理后,導(dǎo)電性顆粒以外的成分中的一部分或全部發(fā)生分解,由此使全部固體成分中的導(dǎo)電性顆粒濃度上升,從而表現(xiàn)出導(dǎo)電性,從而可以解決上述課題。
即,本發(fā)明提供感光性樹脂組合物,其含有(A)用碳單質(zhì)和/或碳化合物覆蓋表面的導(dǎo)電性微粒、(B)具有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂。
發(fā)明的效果
本發(fā)明的感光性樹脂組合物即使在室溫下長(zhǎng)期保管后,也會(huì)對(duì)曝光具有高靈敏度,且形成圖案后的分辨性優(yōu)異。此外,通過在曝光和顯影后在空氣下進(jìn)行加熱,樹脂中的酸解離性基團(tuán)會(huì)脫離,使樹脂的體積收縮增加,使導(dǎo)電性微粒的比例增加。進(jìn)一步,對(duì)于經(jīng)表面覆蓋的導(dǎo)電性微粒而言,表面覆蓋層因空氣中的氧氣而熱氧化分解,促進(jìn)導(dǎo)電性微粒彼此的融合,可以獲得導(dǎo)電性優(yōu)異的固化膜圖案。
此外,根據(jù)本發(fā)明,不需要通過蝕刻法形成導(dǎo)電性的固化膜圖案,因此能夠簡(jiǎn)化作業(yè)步驟,并且可以避免由蝕刻時(shí)的化學(xué)溶液、等離子體而導(dǎo)致的配線部劣化。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的感光性樹脂組合物是含有(A)用碳單質(zhì)和/或碳化合物覆蓋表面的導(dǎo)電性微粒、(B)具有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂的組合物。應(yīng)予說明,該組合物中的感光性可以是正型感光性也可以是負(fù)型感光性,優(yōu)選為負(fù)型感光性。
(導(dǎo)電性微粒)
作為(A)用碳單質(zhì)和/或碳化合物覆蓋表面的導(dǎo)電性微粒中的導(dǎo)電性微粒,可以舉出例如金(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,優(yōu)選為含有選自金、銀、銅、鎳、錫、鉍、鉛、鋅、鈀、鉑、鋁和碳中的至少一種元素的金屬微粒,更優(yōu)選為銀的金屬微粒。
作為導(dǎo)電性微粒的制作方法,優(yōu)選為氣相反應(yīng)法,更優(yōu)選為生產(chǎn)率高的熱等離子體法。作為產(chǎn)生熱等離子體的方法,可以舉出例如電弧放電、高頻等離子體或混合等離子體,優(yōu)選為由電極混入的雜質(zhì)少的高頻等離子體。
為了容易地形成具有期望導(dǎo)電性的微細(xì)圖案,導(dǎo)電性微粒的粒徑優(yōu)選為10~100nm,更優(yōu)選為10~60nm。在此,導(dǎo)電性微粒的粒徑是指導(dǎo)電性微粒的比表面積換算直徑(Dp)。比表面積換算直徑(Dp)是指單位質(zhì)量的粉體中包含的每個(gè)顆粒的表面積的總和。假設(shè)粉體中包含的每個(gè)顆粒為具有相同直徑的球形,通過下述式算出比表面積換算直徑Dp。
如果將比表面積換算直徑(顆粒直徑)記作Dp(μm)、將球形顆粒的密度記作ρ、將球形顆粒的比表面積記作Sw(m2/g),則
Dp=6/(ρSw)
粉體的比表面積Sw(m2/g)(BET值)可以用全自動(dòng)比表面積測(cè)定裝置(例如,MacsorbHMmodel-1201;Mountech公司制)來測(cè)定。
(通過碳單質(zhì)和/或碳化合物進(jìn)行的表面覆蓋)
(A)用碳單質(zhì)和/或碳化合物覆蓋表面的導(dǎo)電性微粒中的導(dǎo)電性微粒的表面被碳單質(zhì)和/或碳化合物覆蓋。通過存在由碳單質(zhì)和/或碳化合物形成的覆蓋導(dǎo)電性微粒表面的層(以下,“表面覆蓋層”),可以抑制導(dǎo)電性微粒彼此的融合。
作為這樣的表面處理的方法,可以舉出例如在通過熱等離子體法制作導(dǎo)電性微粒時(shí)與反應(yīng)性氣體接觸的方法(日本特開2007-138287號(hào)公報(bào))。導(dǎo)電性微粒的表面優(yōu)選被完全覆蓋,該覆蓋的目的在于防止低溫下的導(dǎo)電性微粒彼此的融合,但只要在實(shí)現(xiàn)本目的的范圍內(nèi),則允許存在一部分未完全覆蓋的顆粒。
為了通過抑制導(dǎo)電性微細(xì)顆粒彼此的融合來提高微細(xì)圖案加工性、且通過在300℃以下的溫度下進(jìn)行熱處理從而表現(xiàn)出期望的導(dǎo)電性,表面覆蓋層的平均厚度優(yōu)選為0.1~10nm。
對(duì)于表面覆蓋層的平均厚度,通過熱天平測(cè)定用碳單質(zhì)和/或碳化合物覆蓋表面的導(dǎo)電性微粒的質(zhì)量減少,假設(shè)該數(shù)值全部來源于碳的燃燒,以2.0作為碳的密度,從而可以由粒徑算出表面覆蓋層的平均厚度。在粒徑(Dp)已知的導(dǎo)電性微粒上以平均厚度A(μm)來覆蓋碳。將經(jīng)碳覆蓋的顆粒的個(gè)數(shù)記作n。將在熱天平測(cè)定中最初稱取的質(zhì)量記作W1(g)、將完全除去碳后的質(zhì)量記作W2(g)、將導(dǎo)電性微粒的密度記作ρ時(shí),如果已知Dp和W2,則可以由下述式子算出n。
W2=π/6×Dp3ρ×n
并且,可以由下述式算出表面覆蓋層的平均厚度A。
W1-W2={4/3×π(Dp/2+A)3-π/6×Dp3}×2.0×n。
作為感光性樹脂組合物中的(A)用碳單質(zhì)和/或碳化合物覆蓋表面的導(dǎo)電性微粒的含量,為了不使殘留有機(jī)成分妨礙導(dǎo)電性微粒彼此的接觸、可以獲得期望的導(dǎo)電性、獲得分辨率更高的圖案加工性,相對(duì)于組合物中的全部固體成分,優(yōu)選為70~95質(zhì)量%,更優(yōu)選為75~95質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為75~90質(zhì)量%。通過在該范圍內(nèi)含有,即使在室溫下長(zhǎng)期保管也是優(yōu)異的,不僅可以容易地表現(xiàn)出圖案加工性,而且通過在100~300℃、空氣下進(jìn)行熱處理,作為表面覆蓋層的碳單質(zhì)和/或碳化合物因空氣中的氧氣而部分或全部分解,使全部固體成分中的導(dǎo)電性物質(zhì)濃度上升,從而可以表現(xiàn)出導(dǎo)電性。在此,全部固體成分是指在感光性樹脂組合物所含有的成分之中不包括溶劑在內(nèi)的全部成分。
(具有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂)
(B)具有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂通常通過將含有羧基的化合物與具有酸解離性基團(tuán)的化合物進(jìn)行共聚而得到。作為更具體的例子,可以舉出含有羧基的(甲基)丙烯酸化合物與具有酸解離性基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯的共聚。此時(shí),可以獲得具有酸解離性基團(tuán)的丙烯酸樹脂。該丙烯酸樹脂的側(cè)鏈具有羧基,因此是堿可溶性的。
作為(B)具有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂,優(yōu)選的是,在具有羧基的(甲基)丙烯酸化合物或具有酸解離性基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯的基礎(chǔ)上,還自由基聚合有乙烯基芳族化合物、酰胺系不飽和化合物或其它乙烯基系化合物等單體而得到的樹脂。作為自由基聚合的催化劑,通常為偶氮二異丁腈等偶氮化合物或者過氧化苯甲酰等有機(jī)過氧化物。
自由基聚合的條件可適當(dāng)設(shè)定,例如優(yōu)選的是,在溶劑中添加(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯和自由基聚合催化劑,通過鼓泡、減壓脫氣等對(duì)反應(yīng)容器內(nèi)充分進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后,在60~110℃下反應(yīng)30~300分鐘。此外,根據(jù)需要也可以使用硫醇化合物等鏈轉(zhuǎn)移劑。
作為具有羧基的(甲基)丙烯酸化合物,可以舉出例如(甲基)丙烯酸、衣康酸、馬來酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氫鄰苯二甲酸、或者2-(甲基)丙烯酰氧基乙基鄰苯二甲酸。
作為(甲基)丙烯酸酯,可以舉出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸環(huán)丙酯、(甲基)丙烯酸環(huán)戊酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己烯酯、(甲基)丙烯酸4-甲氧基環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸2-環(huán)丙氧基羰基乙酯、(甲基)丙烯酸2-環(huán)戊氧基羰基乙酯、(甲基)丙烯酸2-環(huán)己氧基羰基乙酯、(甲基)丙烯酸2-環(huán)己烯氧基羰基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(4-甲氧基環(huán)己基)氧基羰基乙酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸三環(huán)癸基酯、(甲基)丙烯酸四環(huán)癸基酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯基酯、(甲基)丙烯酸金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸金剛烷基甲酯、(甲基)丙烯酸1-甲基金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁氧基羰基酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯或(甲基)丙烯酸四氫吡喃酯。
作為乙烯基芳族化合物,可以舉出苯乙烯、對(duì)甲基苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳族乙烯基化合物。
作為酰胺系不飽和化合物,可以舉出例如(甲基)丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺或N-乙烯基吡咯烷酮等。
作為其它的乙烯基系化合物,可以舉出例如(甲基)丙烯腈、烯丙醇、乙酸乙烯酯、環(huán)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-羥基乙烯基醚或4-羥基乙烯基醚。
為了使酸解離性基團(tuán)在脫離后發(fā)生分解、氣化,酸解離性基團(tuán)優(yōu)選是碳原子數(shù)為4~15的有機(jī)基團(tuán),更優(yōu)選為6~15的有機(jī)基團(tuán)。如果酸解離性基團(tuán)的碳原子數(shù)小于4,則由于脫離后在低溫下發(fā)生氣化,因此存在下述情況:在膜中產(chǎn)生大氣泡而妨礙導(dǎo)電性微粒彼此的接觸,導(dǎo)電性變差。另一方面,如果酸解離性基團(tuán)的碳原子數(shù)大于15,則存在下述情況情況:在脫離后,解離性基團(tuán)殘留在膜中而妨礙導(dǎo)電性微粒彼此的接觸,導(dǎo)電性反而變差。應(yīng)予說明,酸解離性基團(tuán)是碳原子數(shù)為6~15的有機(jī)基團(tuán)時(shí),即使在膜中產(chǎn)生氣泡也容易通過后烘烤而使其消失,能夠形成導(dǎo)電性良好的導(dǎo)電性圖案。
作為酸解離性基團(tuán),可以舉出例如叔丁基、叔丁氧基羰基、苯甲基、甲基金剛烷基或四氫吡喃基。
作為具有酸解離性基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯,可以舉出例如(甲基)丙烯酸1-甲基金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁氧基羰基酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、或者(甲基)丙烯酸四氫吡喃酯。
本發(fā)明的感光性樹脂組合物中,考慮到表現(xiàn)出感光性時(shí),(B)含有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂的含量相對(duì)于全部固體成分優(yōu)選在10~30質(zhì)量%的范圍內(nèi)。
(B)具有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂優(yōu)選為將20~80摩爾%的具有酸解離性基團(tuán)的化合物進(jìn)行自由基共聚得到的堿可溶性樹脂。特別優(yōu)選的是,在堿可溶性樹脂中含有20~80摩爾%的具有酸解離性基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯作為單體成分。通過使用這樣的(B)具有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂,酸解離性基團(tuán)容易在空氣下、100~300℃下發(fā)生熱氧化分解和脫離,膜大幅收縮,從而可以容易地使全部固體成分中的(A)的導(dǎo)電性微粒濃度上升。并且,作為其結(jié)果,變得容易獲得電阻率為10~1,000μΩ·cm的期望導(dǎo)電性。此時(shí),如果組合使用后述的光致產(chǎn)酸劑和/或熱致產(chǎn)酸劑,則其效果進(jìn)一步變得顯著,能夠獲得更微細(xì)的圖案。
從提高高分辨性和顯影余量(margin)的觀點(diǎn)出發(fā),(B)具有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂優(yōu)選含有自由基聚合性基團(tuán)。如果(B)具有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂不含有自由基聚合性基團(tuán),則存在顯影余量變得不充分、無法獲得高分辨性的圖案的情況。
為了導(dǎo)入自由基聚合性基團(tuán),優(yōu)選使具有羧基的樹脂與具有自由基聚合性基團(tuán)的單取代環(huán)氧化合物發(fā)生反應(yīng)。此時(shí),優(yōu)選使具有羧基的樹脂中的一部分羧基與具有自由基聚合性基團(tuán)的單取代環(huán)氧化合物中的環(huán)氧基發(fā)生反應(yīng)。作為具有羧基的樹脂,優(yōu)選為具有羧基的丙烯酸樹脂。通過含有自由基聚合性基團(tuán),能夠進(jìn)行光自由基聚合。自由基聚合性基團(tuán)優(yōu)選為光自由基聚合反應(yīng)性高的(甲基)丙烯?;?/p>
作為具有自由基聚合性基團(tuán)的單取代環(huán)氧化合物的加成反應(yīng)中使用的催化劑,可以舉出例如二甲基苯胺、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚或二甲基苯甲基胺等氨基系催化劑;2-乙基己酸錫(II)或月桂酸二丁基錫等錫系催化劑;2-乙基己酸鈦(IV)等鈦系催化劑;三苯基膦等磷系催化劑或者乙?;香t或氯化鉻等鉻系催化劑。
作為具有自由基聚合性基團(tuán)的單取代環(huán)氧化合物,可以舉出例如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-(環(huán)氧丙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-(環(huán)氧丙氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸4-(環(huán)氧丙氧基)丁酯、(甲基)丙烯酸4,5-環(huán)氧戊酯、(甲基)丙烯酸-5,6-環(huán)氧己酯、(甲基)丙烯酸-6,7-環(huán)氧庚酯、烯丙基縮水甘油基醚、乙烯基縮水甘油基醚、鄰乙烯基苯甲基縮水甘油基醚、間乙烯基苯甲基縮水甘油基醚、對(duì)乙烯基苯甲基縮水甘油基醚、α-甲基鄰乙烯基苯甲基縮水甘油基醚、α-甲基間乙烯基苯甲基縮水甘油基醚、α-甲基對(duì)乙烯基苯甲基縮水甘油基醚、2,3-二環(huán)氧丙氧基甲基苯乙烯、2,4-二環(huán)氧丙氧基甲基苯乙烯、2,5-二環(huán)氧丙氧基甲基苯乙烯、2,6-二環(huán)氧丙氧基甲基苯乙烯、2,3,4-三環(huán)氧丙氧基甲基苯乙烯、2,3,5-三環(huán)氧丙氧基甲基苯乙烯、2,3,6-三環(huán)氧丙氧基甲基苯乙烯、3,4,5-三環(huán)氧丙氧基甲基苯乙烯或者2,4,6-三環(huán)氧丙氧基甲基苯乙烯,由于容易控制環(huán)氧基的反應(yīng)、自由基聚合性基團(tuán)的反應(yīng)性高,因此優(yōu)選為(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-(環(huán)氧丙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-(環(huán)氧丙氧基)丙酯或(甲基)丙烯酸4-(環(huán)氧丙氧基)丁酯。
使具有羧基和酸解離性基團(tuán)的丙烯酸樹脂與具有自由基聚合性基團(tuán)的單取代環(huán)氧化合物發(fā)生反應(yīng)而得到的丙烯酸樹脂的羧酸當(dāng)量?jī)?yōu)選為200~1,400g/mol,更優(yōu)選為400~1,000g/mol。丙烯酸樹脂的羧酸當(dāng)量可以通過測(cè)定酸值來算出。
由于可以以高水準(zhǔn)兼顧硬度和耐裂紋性,使具有羧基和酸解離性基團(tuán)的丙烯酸樹脂與具有自由基聚合性基團(tuán)的單取代環(huán)氧化合物發(fā)生反應(yīng)而得到的丙烯酸樹脂的雙鍵當(dāng)量?jī)?yōu)選為150~10,000g/mol。丙烯酸樹脂的雙鍵當(dāng)量可以通過測(cè)定碘值來算出。
使具有羧基和酸解離性基團(tuán)的丙烯酸樹脂與具有自由基聚合性基團(tuán)的單取代環(huán)氧化合物發(fā)生反應(yīng)而得到的丙烯酸樹脂的重均分子量(Mw)以用凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)定的聚苯乙烯換算計(jì),優(yōu)選為1,000~100,000。通過使重均分子量(Mw)為上述范圍,可以獲得良好的涂布特性,形成圖案時(shí)在顯影液中的溶解性也變得良好。
(分散劑)
本發(fā)明的感光性樹脂組合物可以含有(C)分散劑。通過含有(C)分散劑,可以使(A)用碳單質(zhì)和/或碳化合物覆蓋表面的導(dǎo)電性微粒穩(wěn)定地存在于感光性樹脂組合物中。
作為(C)分散劑,優(yōu)選為胺系的分散劑。作為市售的胺系(C)分散劑,可以舉出例如DISPERBYK 106、108、112、116、142、145、166、180、2001、2008、2022、2150、6919或21116(以上均為ビックケミー·ジャパン公司制)或者Efka 4300、4400、4401、4403、4406、4510、4570、4800、5054、5055或5207(以上均為BASF公司制)。
為了進(jìn)一步提高分散性,(C)分散劑優(yōu)選具有丙烯酸系嵌段共聚物結(jié)構(gòu)。作為具有丙烯酸系嵌段共聚物結(jié)構(gòu)的市售的胺系(C)分散劑,可以舉出例如DISPERBYK 2001、2008、2022、2150、6919或21116或者Efka 4300。
作為感光性樹脂組合物中的(C)分散劑的含量,由于導(dǎo)電性微粒的分散良好、能夠進(jìn)行更微細(xì)的圖案加工、推進(jìn)導(dǎo)電性微粒的接觸和融合、獲得更高的導(dǎo)電性,因此相對(duì)于(A)導(dǎo)電性微粒與后述其它顆粒的總計(jì)100質(zhì)量份優(yōu)選為1~7質(zhì)量份。
(光聚合引發(fā)劑)
本發(fā)明的感光性樹脂組合物可以含有(D)光聚合引發(fā)劑。通過含有(D)光聚合引發(fā)劑,可以對(duì)感光性樹脂組合物賦予負(fù)型感光性。
作為(D)光聚合引發(fā)劑,可以舉出例如苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、苯偶姻醚系化合物、α-氨基烷基苯甲酮系化合物、噻噸酮系化合物、有機(jī)過氧化物、咪唑系化合物、二茂鈦系化合物、三嗪系化合物、?;趸⒒衔?、醌化合物或肟酯系化合物,優(yōu)選為即使少量添加其靈敏度也高的肟酯系化合物,更優(yōu)選為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,可以舉出例如イルガキュアOXE 01(BASF公司制)等,作為具有咔唑骨架的肟酯系化合物,可以舉出例如イルガキュアOXE02(BASF公司制)、アデカオプトマーN1919(ADEKA公司制)或アデカアークルズNCI-831(ADEKA公司制)。
(溶劑)
本發(fā)明的感光性樹脂組合物可以含有(E)溶劑。
作為(E)溶劑,可以舉出例如丙二醇單甲醚、丙二醇單丁醚、2-庚醇、環(huán)己醇、環(huán)戊醇、2-丁醇、2-戊醇、叔丁醇、二丙酮醇、α-萜品醇、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、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、環(huán)戊酮、環(huán)己酮、苯甲基乙基醚、二己醚、丙酮基丙酮、異佛爾酮、乙酸苯甲酯、安息香酸乙酯、草酸二乙酯、馬來酸二乙酯、碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、丙二酸二乙酯、β-丙內(nèi)酯、γ-丁內(nèi)酯、γ-戊內(nèi)酯、δ-戊內(nèi)酯、γ-己內(nèi)酯、ε-己內(nèi)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(huán)己醇乙酸酯、二甲亞砜、甲乙酮、乙酸異丁酯、乙酸異丁酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸異丙酯、乙?;?、三乙酸甘油酯或2-庚酮。
(其它顆粒)
本發(fā)明的感光性樹脂組合物中,為了提高分散性、控制導(dǎo)電性,也可以含有(A)用碳單質(zhì)和/或碳化合物覆蓋表面的導(dǎo)電性微粒之外的其它顆粒。作為其它顆粒,可以舉出例如表面未被覆蓋的金屬微?;蚪饘傺趸镂⒘!⒂袡C(jī)顏料或無機(jī)顏料。
這些其它顆粒的粒徑優(yōu)選為10~100nm。如果粒徑小于10nm,則存在用于分散穩(wěn)定化的分散劑的使用量變多、變得難以獲得期望的導(dǎo)電性的情況。另一方面,如果粒徑大于100nm,則存在圖案的分辨率降低、難以形成5μm以下的超微細(xì)圖案的情況。
作為這些其它顆粒,優(yōu)選為能夠與(C)分散劑組合使用且有助于控制導(dǎo)電性的炭黑。
作為炭黑,可以舉出例如MA77、7、8、11、100、100R、100S、230、220或14(以上均為三菱化學(xué)株式會(huì)社制)、#52、47、45、45L、44、40、33、32、30、25、20、10、5、95、85或260(以上均為三菱化學(xué)株式會(huì)社制)、Special Black100、250、350或550(以上均為エボニックデグサ公司制)或者Printex95、90、55、45、40、P、60、L6、L、300、30、ES23、9、ES22、35、25、200、A或G(以上均為エボニックデグサ公司制),優(yōu)選為pH值為4以下的MA77、7、8、11、100、100R、100S、230、220或14或者Special Black100、250、350或550。應(yīng)予說明,炭黑的pH值可以按照J(rèn)IS K5101來測(cè)定。
(光致產(chǎn)酸劑和熱致產(chǎn)酸劑)
本發(fā)明的感光性樹脂組合物可以含有(F)光致產(chǎn)酸劑和/或熱致產(chǎn)酸劑??梢酝ㄟ^所產(chǎn)生的酸來促進(jìn)(B)具有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂中的酸解離性基團(tuán)的分解,使空氣下的熱處理溫度降低。
作為因熱而產(chǎn)生酸的化合物、即熱致產(chǎn)酸劑,可以舉出例如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(以上均為三新化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)、4-羥基苯基二甲基锍、苯甲基-4-羥基苯基甲基锍、2-甲基苯甲基-4-羥基苯基甲基锍、2-甲基苯甲基-4-乙?;交谆郴?-甲基苯甲基-4-苯甲酰氧基苯基甲基锍或者它們的甲磺酸鹽、三氟甲磺酸鹽、樟腦磺酸鹽或?qū)谆交撬猁},優(yōu)選為4-羥基苯基二甲基锍、苯甲基-4-羥基苯基甲基锍、2-甲基苯甲基-4-羥基苯基甲基锍、2-甲基苯甲基-4-乙?;交谆郴?-甲基苯甲基-4-苯甲酰氧基苯基甲基锍或者它們的甲磺酸鹽、三氟甲磺酸鹽、樟腦磺酸鹽或?qū)妆交撬猁}。
作為感光性樹脂組合物中的熱致產(chǎn)酸劑的含量,為了促進(jìn)(B)含有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂中的酸解離性基團(tuán)的分解、不妨礙導(dǎo)電性微粒彼此的接觸、獲得更高的導(dǎo)電性,相對(duì)于100質(zhì)量份的(B)具有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂,優(yōu)選為0.01~3質(zhì)量份。
由因光而產(chǎn)生酸的化合物、即光致產(chǎn)酸劑產(chǎn)生的酸會(huì)促進(jìn)(B)具有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂中的酸解離性基團(tuán)的分解,因此優(yōu)選為全氟烷基磺酸或?qū)谆交撬岬葟?qiáng)酸。
作為光致產(chǎn)酸劑,可以舉出例如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(以上均為みどり化學(xué)株式會(huì)社制)、SP-077或SP-082(以上均為ADEKA公司制)、TPS-PFBS(東洋合成工業(yè)株式會(huì)社制)、CGI-MDT或CGI-NIT(以上均為チバジャパン公司制)或者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(以上均為和光純藥工業(yè)株式會(huì)社制)。
作為感光性樹脂組合物中的光致產(chǎn)酸劑的含量,為了促進(jìn)(B)具有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂中的酸解離性基團(tuán)的分解、不妨礙導(dǎo)電性微粒彼此的接觸、獲得更高的導(dǎo)電性,相對(duì)于100質(zhì)量份的(B)具有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂,優(yōu)選為0.01~5質(zhì)量份。
此外,為了進(jìn)一步促進(jìn)酸解離性基團(tuán)的分解,也可以組合使用熱致產(chǎn)酸劑與光致產(chǎn)酸劑。
(敏化劑)
本發(fā)明的感光性樹脂組合物含有(F)光致產(chǎn)酸劑時(shí),感光性樹脂組合物還可以含有敏化劑。敏化劑優(yōu)選為通過熱處理而氣化的物質(zhì)、或者即使在殘留于固化膜中的情況下也會(huì)因光照射而褪色的物質(zhì),從圖案加工中的高分辨性的觀點(diǎn)出發(fā),更優(yōu)選為因光照射而褪色的物質(zhì)。
作為通過熱處理而氣化或者因光照射而褪色的敏化劑,可以舉出例如3,3'-羰基雙(二乙氨基香豆素)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族酮;或者聯(lián)苯、1,4-二甲基萘、9-芴酮、芴、菲、苯并菲、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(三苯基甲硅烷基)蒽、9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丙氧基蒽(DPA;川崎化成株式會(huì)社制)、9,10-二丁氧基蒽(DBA;川崎化成株式會(huì)社制)、9,10-二戊氧基蒽、2-叔丁基-9,10-二丁氧基蒽或9,10-雙(三甲基甲硅烷基乙炔基)蒽等稠合芳族。
作為通過熱處理而氣化的敏化劑,優(yōu)選為通過熱處理而升華、蒸發(fā)、或者通過熱分解產(chǎn)生的熱分解物會(huì)升華或蒸發(fā)的物質(zhì)。作為敏化劑的氣化溫度,為了在預(yù)烘烤溫度下不會(huì)氣化且在熱固化時(shí)發(fā)生分解和氣化而使導(dǎo)電性微粒接觸且融合,優(yōu)選為150~300℃。
此外,從敏化劑可以實(shí)現(xiàn)高靈敏度和高分辨率的觀點(diǎn)、以及通過光照射而二聚化并褪色的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為蒽系化合物,優(yōu)選為對(duì)熱穩(wěn)定的9,10-二取代蒽系化合物,從提高敏化劑的溶解性和光二聚化反應(yīng)的反應(yīng)性的觀點(diǎn)出發(fā),進(jìn)一步優(yōu)選為通式(1)所示的9,10-二烷氧基蒽系化合物。
[化1]
(R1~R8各自獨(dú)立地表示氫、碳原子數(shù)為1~20的烷基、烷氧基、烯基、乙炔基、芳基或酰基或者將它們進(jìn)行取代而得到的有機(jī)基團(tuán),R9和R10各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)為1~20的烷氧基或者被其它有機(jī)基團(tuán)取代而得到的烷氧基)。
作為R1~R8中的烷基,可以舉出例如甲基、乙基或正丙基。作為烷氧基,可以舉出例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基。作為烯基,可以舉出例如乙烯基、丙烯酰氧基丙基或甲基丙烯酰氧基丙基。作為芳基,可以舉出例如苯基、甲苯基或萘基。作為?;?,可以舉出例如乙?;?。應(yīng)予說明,從化合物的氣化性和光二聚化的反應(yīng)性的觀點(diǎn)出發(fā),R1~R8優(yōu)選為氫或碳原子數(shù)為1~6的有機(jī)基團(tuán),R1、R4、R5和R8更優(yōu)選為氫。
R9和R10中,作為取代烷氧基的取代基,可以舉出例如烷氧基或?;W鳛榇藭r(shí)的烷氧基,可以舉出例如甲氧基、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-乙酰基-2-丙氧基,從化合物的溶解性和基于光二聚化的褪色反應(yīng)的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為丙氧基或丁氧基。
作為感光性樹脂組合物中的敏化劑含量,為了使得用于使光致產(chǎn)酸劑感光的敏化效果變得充分、不妨礙導(dǎo)電性微粒彼此的接觸、獲得更高的導(dǎo)電性,相對(duì)于100質(zhì)量份的(B)具有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂,優(yōu)選為0.001~5質(zhì)量份,更優(yōu)選為0.005~1質(zhì)量份。
(在可見光中具有吸收的顏料和/或染料)
本發(fā)明的感光性樹脂組合物在不損害導(dǎo)電性微粒彼此的接觸和融合的范圍內(nèi),可以含有(X)在可見光中具有吸收的顏料和/或染料。通過使感光性樹脂組合物含有(X)在可見光中具有吸收的顏料和/或染料,可以抑制后烘烤后的導(dǎo)電性圖案的可見光反射。
作為在可見光中具有吸收的顏料,可以舉出例如內(nèi)酰胺系顏料、苝系顏料、酞菁系顏料、異吲哚啉系顏料、二氨基蒽醌系顏料、二噁嗪系顏料、陰丹酮系顏料、炭黑或無機(jī)顏料。
作為藍(lán)色的顏料,可以舉出例如C.I.顏料藍(lán)(以下稱為“PB”)15、PB15:1、PB15:2、PB15:3、PB15:4、PB15:5、PB15:6、PB16或PB60。作為紫色的顏料,可以舉出例如C.I.顏料紫(以下稱為“PV”)19、PV23或PV37。作為紅色的顏料,可以舉出例如C.I.顏料紅(以下稱為“PR”)149、PR166、PR177、PR179、PR209或PR254。作為綠色的顏料,可以舉出例如C.I.顏料綠(以下稱為“PG”)7、PG36或PG58。作為黃色的顏料,可以舉出例如C.I.顏料黃(以下稱為“PY”)150、PY138、PY139或PY185。作為黑色的顏料,可以舉出例如HCF、MCF、LFF、RCF、SAF、ISAF、HAF、XCF、FEF、GPF或SRF等爐黑、FT或MT等熱裂炭黑、槽法炭黑或乙炔黑等炭黑、或者內(nèi)酰胺系顏料(例如“Irgaphor”(注冊(cè)商標(biāo))Black S0100CF;BASF公司制)。其中,優(yōu)選為耐熱性、耐光性和可見光的吸收性優(yōu)異的炭黑,從導(dǎo)電性和分散性的觀點(diǎn)出發(fā),更優(yōu)選為爐黑或內(nèi)酰胺系顏料。
作為炭黑,可以舉出例如MA77、7、8、11、100、100R、100S、230、220或14(以上均為三菱化學(xué)株式會(huì)社制)、#52、47、45、45L、44、40、33、32、30、25、20、10、5、95、85或260(以上均為三菱化學(xué)株式會(huì)社制)、Special Black100、250、350或550(以上均為エボニックデグサ公司制)、或者Printex95、90、55、45、40、P、60、L6、L、300、30、ES23、9、ES22、35、25,200、A或G,優(yōu)選是pH值為4以下的MA77、7、8、11、100、100R、100S、230、220或14或者Special Black100、250、350或550。炭黑的pH值可以按照J(rèn)IS K5101來測(cè)定。
作為感光性樹脂組合物中的在可見光中具有吸收的顏料的添加量,相對(duì)于100質(zhì)量份的(B)具有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂,優(yōu)選為2~30質(zhì)量份。
作為在可見光中具有吸收的染料,可以舉出例如二茂鐵系染料、芴酮系染料、苝系染料、三苯基甲烷系染料、香豆素系染料、二苯胺系染料、喹吖啶酮系染料、喹酞酮系染料、酞菁系染料或氧雜蒽系染料,優(yōu)選為耐熱性、耐光性和可見光的吸收性優(yōu)異的黑色染料,優(yōu)選為VALIFAST Black 1888、VALIFAST Black 3830、NUBIAN Black PA-2802或OIL Black 860。
作為感光性樹脂組合物中的在可見光中具有吸收的染料的添加量,相對(duì)于100質(zhì)量份的(B)具有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂,優(yōu)選為2~40質(zhì)量份。
(其它成分)
本發(fā)明的感光性樹脂組合物從調(diào)整感光性能、提高圖案加工性的觀點(diǎn)出發(fā),在不損害導(dǎo)電性微粒彼此的接觸和融合的范圍內(nèi),可以含有丙烯酸類單體(acryl monomer)或不具有酸解離性基團(tuán)的其它丙烯酸系聚合物。
作為丙烯酸類單體,可以舉出例如三羥甲基丙烷三(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)丙烯酸酯或者它們的烷基改性物、烷基醚改性物或烷基酯改性物。
作為不具有酸解離性基團(tuán)的其它丙烯酸系聚合物,可以舉出例如作為具有樹狀高分子結(jié)構(gòu)的多官能丙烯酸酯的SIRIUS-501(大阪有機(jī)化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)。
本發(fā)明的感光性樹脂組合物還可以進(jìn)一步根據(jù)需要含有密合改良劑、表面活性劑或阻聚劑等。
作為密合改良劑,可以舉出例如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、或者3-巰基丙基三甲氧基硅烷等硅烷偶聯(lián)劑。
作為表面活性劑,可以舉出例如月桂基硫酸銨或聚氧乙烯烷基醚硫酸三乙醇胺等陰離子表面活性劑;硬脂基胺乙酸鹽或月桂基三甲基氯化銨等陽離子表面活性劑;月桂基二甲基氧化胺或月桂基羧甲基羥乙基咪唑鎓甜菜堿等兩性表面活性劑;聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚或脫水山梨糖醇單硬脂酸酯等非離子表面活性劑;氟系表面活性劑或硅系表面活性劑等。
作為感光性樹脂組合物中的表面活性劑的添加量,為了使涂布性和涂膜表面的均勻性變得良好,相對(duì)于組合物整體優(yōu)選為0.001~10質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.01~1質(zhì)量%。如果添加量小于0.001質(zhì)量%,則存在涂布性和涂膜表面的均勻性的效果變得不充分的情況。另一方面,如果添加量大于10質(zhì)量%,則存在引發(fā)互斥、凹陷等涂膜缺陷、顆粒聚集的情況。
作為阻聚劑,可以舉出例如氫醌系、兒茶酚系、磷系、硫系、胺系或受阻酚系的化合物,這些之中,優(yōu)選為氫醌系與兒茶酚系的物質(zhì),優(yōu)選為不損害在溶劑中的溶解性、顏料的分散穩(wěn)定性的氫醌系與兒茶酚系的化合物,更優(yōu)選為氫醌、叔丁基氫醌、2,5-雙(1,1,3,3-四甲基丁基)氫醌、2,5-雙(1,1-二甲基丁基)氫醌、兒茶酚或叔丁基兒茶酚。
(感光性樹脂組合物的制造方法)
本發(fā)明的感光性樹脂組合物可以使用分散機(jī)使導(dǎo)電性微粒直接分散在樹脂溶液中來制造,但由于難以均勻地分散導(dǎo)電性微粒,因此優(yōu)選的是通過下述方法來制造:使用分散劑,制備使導(dǎo)電性微粒預(yù)先分散在有機(jī)溶劑中而得到的分散液,將該分散液與含有單體、聚合物、密合改良劑、表面活性劑和阻聚劑等的溶液進(jìn)行混合。為了防止表面覆蓋層受損,經(jīng)表面覆蓋的銀微粒的分散液優(yōu)選使用溫和分散機(jī)或無介質(zhì)分散機(jī)進(jìn)行分散,更優(yōu)選使用無介質(zhì)分散機(jī)進(jìn)行分散。經(jīng)表面覆蓋的銀微粒的分散液例如可以使用溫和分散機(jī)NANO GETTER或高壓濕式無介質(zhì)微?;b置NANO MIZER等分散機(jī)使銀微粒分散在有機(jī)溶劑中來制造。球磨機(jī)、砂磨機(jī)、三輥磨或高速?zèng)_擊磨等分散方法存在損傷銀微粒的表面覆蓋層、促進(jìn)銀微粒彼此的融合的情況。
(導(dǎo)電性圖案的制造方法)
接著,針對(duì)使用本發(fā)明的感光性樹脂組合物通過光刻法制造導(dǎo)電性圖案的方法進(jìn)行說明。
本發(fā)明的導(dǎo)電性圖案的制造方法通過具備下述步驟的工藝來進(jìn)行:將本發(fā)明的感光性樹脂組合物涂布在基板面上的涂布步驟;將其干燥的預(yù)烘烤步驟;對(duì)其進(jìn)行曝光和顯影從而形成圖案的步驟(曝光步驟、顯影步驟);以及,對(duì)其進(jìn)行后烘烤的后烘烤步驟。
作為涂布步驟中使用的基板,可以舉出例如硅晶圓、陶瓷基板或有機(jī)系基板。作為陶瓷基板,可以舉出例如鈉玻璃、無堿玻璃、硼硅酸玻璃或石英玻璃等的玻璃基板、氧化鋁基板、氮化鋁基板或碳化硅基板。作為有機(jī)系基板,可以舉出例如環(huán)氧基板、聚醚酰亞胺樹脂基板、聚醚酮樹脂基板、聚砜系樹脂基板、聚酰亞胺膜或聚酯膜。
作為將本發(fā)明的感光性樹脂組合物涂布在基板面上的方法,可以舉出例如使用旋涂機(jī)、棒涂機(jī)、刀涂機(jī)、輥涂機(jī)、模具涂布機(jī)、壓延涂布機(jī)或彎月面涂布機(jī)(meniscus coater)的涂布;絲網(wǎng)印刷、噴涂或浸涂。
作為預(yù)烘烤步驟中的干燥方法,可以舉出例如通過加熱板、熱風(fēng)干燥機(jī)(烘箱)、減壓干燥、真空干燥或紅外線照射進(jìn)行的干燥。
預(yù)烘烤的溫度和時(shí)間可以根據(jù)感光性樹脂組合物的組成、要干燥的涂布膜的膜厚來適當(dāng)確定,優(yōu)選在50~150℃的溫度范圍內(nèi)加熱10秒~30分鐘。
其中,將通過加熱板或熱風(fēng)干燥機(jī)(烘箱)進(jìn)行的加熱與減壓干燥進(jìn)行組合使用由于可以抑制涂布膜所含有的樹脂的熱固化,并且可以干燥除去溶劑,故而優(yōu)選。作為減壓干燥的到達(dá)壓力,優(yōu)選為10~200Pa,更優(yōu)選為30~100Pa。
作為曝光步驟中使用的光源,優(yōu)選為例如汞燈的j射線、i射線、h射線或g射線。
作為在顯影步驟中在堿性顯影液中的堿性物質(zhì),可以舉出例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、硅酸鈉、偏硅酸鈉或氨水等無機(jī)堿類;乙胺或正丙胺等伯胺類;二乙胺或二正丙胺等仲胺類;三乙胺或甲基二乙基胺等叔胺類;四甲基氫氧化銨(TMAH)等四烷基氫氧化銨類;膽堿等季銨鹽;三乙醇胺、二乙醇胺、單乙醇胺、二甲氨基乙醇或二乙氨基乙醇等醇胺類;或者吡咯、哌啶、1,8-二氮雜雙環(huán)[5,4,0]-7-十一碳烯、1,5-二氮雜雙環(huán)[4,3,0]-5-壬烷或嗎啉等環(huán)狀胺類等有機(jī)堿類,也可以向它們中適當(dāng)添加乙醇、γ-丁內(nèi)酯、二甲基甲酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮等水溶性有機(jī)溶劑。
此外,為了獲得更良好的導(dǎo)電性圖案,還優(yōu)選向這些堿性顯影液中進(jìn)一步添加0.01~1質(zhì)量%的非離子系表面活性劑等表面活性劑。
作為后烘烤步驟中的干燥方法,可以舉出與預(yù)烘烤步驟相同的方法。后烘烤的氛圍、溫度和時(shí)間根據(jù)感光性樹脂組合物的組成、要干燥的涂布膜的膜厚來適當(dāng)確定即可,優(yōu)選在空氣中、100~300℃的溫度范圍內(nèi)加熱5~120分鐘。
如果以網(wǎng)狀在基板上形成導(dǎo)電性圖案,則可以用作觸控面板、液晶或有機(jī)EL等的顯示面板或可穿戴終端等的元件所具備的透明導(dǎo)電配線。
上述導(dǎo)電性圖案不是透明的,因此如果圖案的寬度大,則配線會(huì)被設(shè)備的使用者目視識(shí)別。因此,導(dǎo)電性圖案的寬度優(yōu)選為5μm以下。
實(shí)施例
以下,針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。首先,針對(duì)實(shí)施例和比較例中使用的材料進(jìn)行說明。
(A)用碳單質(zhì)和/或碳化合物覆蓋表面的導(dǎo)電性微粒
(A-1)表面碳覆蓋層的平均厚度為1nm且粒徑為40nm的銀微粒(日清エンジニアリング株式會(huì)社制)
(A-2)表面碳覆蓋層的平均厚度為3nm且粒徑為60nm的銀微粒(日清エンジニアリング株式會(huì)社制)
(A-3)表面碳覆蓋層的平均厚度為10nm且粒徑為100nm的銀微粒(日清エンジニアリング株式會(huì)社制)
(A-4)表面碳覆蓋層的平均厚度為0.5nm且粒徑為50nm的銀微粒(日清エンジニアリング株式會(huì)社制)
(A-5)表面碳覆蓋層的平均厚度為0.2nm且粒徑為40nm的銀微粒(日清エンジニアリング株式會(huì)社制)
(A-6)銀微粒NB-01(Lot.2011-10;NaBond公司制)
(A-7)表面碳覆蓋層的平均厚度為30nm且粒徑為80nm的銀微粒(日清エンジニアリング株式會(huì)社制)。
(C)分散劑
(C-1)DISPERBYK140(ビックケミー·ジャパン公司制)(胺值:146mgKOH/g)
(C-2)DISPERBYK21116(ビックケミー·ジャパン公司制)(胺值:73mgKOH/g)。
(E)溶劑
(E-1)PGMEA:丙二醇單甲醚乙酸酯
(E-2)DAA:二丙酮醇。
導(dǎo)電性微粒分散體的制作
銀微粒分散體(A-1-1)的制作
針對(duì)銀微粒(A-1)80.00g、分散劑(C-1)4.06g、溶劑(E-1)196.14g,用均化器以1200rpm實(shí)施30分鐘的混合處理,進(jìn)一步,將其混合液用填充有氧化鋯珠的磨型分散機(jī)進(jìn)行分散,從而得到銀顆粒分散體(A-1-1)。
銀微粒分散體(A-1-2)的制作
針對(duì)銀微粒(A-1)75.00g、分散劑(C-1)3.82g、溶劑(E-1)183.91g,用均化器以1200rpm實(shí)施30分鐘的混合處理,進(jìn)一步,將其混合液用填充有氧化鋯珠的磨型分散機(jī)進(jìn)行分散,從而得到銀顆粒分散體(A-1-2)。
銀微粒分散體(A-1-3)的制作
針對(duì)銀微粒(A-1)85.00g、分散劑(C-1)4.3g、溶劑(E-1)208.4g,用均化器以1200rpm實(shí)施30分鐘的混合處理,進(jìn)一步,將其混合液用填充有氧化鋯珠的磨型分散機(jī)進(jìn)行分散,從而得到銀顆粒分散體(A-1-3)。
銀微粒分散體(A-1-4)的制作
針對(duì)銀微粒(A-1)70.00g、分散劑(C-1)3.34g、溶劑(E-1)171.13g,用均化器以1200rpm實(shí)施30分鐘的混合處理,進(jìn)一步,將其混合液用填充有氧化鋯珠的磨型分散機(jī)進(jìn)行分散,從而得到銀顆粒分散體(A-1-4)。
銀微粒分散體(A-1-5)的制作
針對(duì)銀微粒(A-1)88.00g、分散劑(C-1)2.61g、溶劑(E-1)211.42g,用均化器以1200rpm實(shí)施30分鐘的混合處理,進(jìn)一步,將其混合液用填充有氧化鋯珠的磨型分散機(jī)進(jìn)行分散,從而得到銀顆粒分散體(A-1-5)。
銀微粒分散體(A-1-6)的制作
針對(duì)銀微粒(A-1)65.00g、分散劑(C-1)3.32g、溶劑(E-1)159.41g,用均化器以1200rpm實(shí)施30分鐘的混合處理,進(jìn)一步,將其混合液用填充有氧化鋯珠的磨型分散機(jī)進(jìn)行分散,從而得到銀顆粒分散體(A-1-6)。
銀微粒分散體(A-1-7)的制作
針對(duì)銀微粒(A-1)93.00g、分散劑(C-1)2.61g、溶劑(E-1)223.09g,用均化器以1200rpm實(shí)施30分鐘的混合處理,進(jìn)一步,將其混合液用填充有氧化鋯珠的磨型分散機(jī)進(jìn)行分散,從而得到銀顆粒分散體(A-1-7)。
銀微粒分散體(A-2-1)的制作
針對(duì)銀微粒(A-2)80.00g、分散劑(C-1)4.06g、溶劑(E-1)196.14g,以與上述銀微粒分散體(A-1-1)同樣的方式,制作銀微粒分散體(A-2-1)。
銀微粒分散體(A-3-1)的制作
針對(duì)銀微粒(A-3)80.00g、分散劑(C-1)4.06g、溶劑(E-1)196.14g,以與上述銀微粒分散體(A-1-1)同樣的方式,制作銀微粒分散體(A-3-1)。
銀微粒分散體(A-4-1)的制作
針對(duì)銀微粒(A-4)80.00g、分散劑(C-1)4.06g、溶劑(E-1)196.1g,以與上述銀微粒分散體(A-1-1)同樣的方式,制作銀微粒分散體(A-4-1)。
銀微粒分散體(A-5-1)的制作
針對(duì)銀微粒(A-5)80.00g、分散劑(C-1)4.06g、溶劑(E-1)196.1g,以與上述銀顆粒分散體(A-1-1)同樣的方式,制作銀微粒分散體(A-5-1)。
銀微粒分散體(A-6-1)的制作
針對(duì)銀微粒(A-6)80.00g、分散劑(C-1)4.06g、溶劑(E-1)196.1g,以與上述銀顆粒分散體(A-1-1)同樣的方式,制作銀微粒分散體(A-6-1)。
銀微粒分散體(A-7-1)的制作
針對(duì)銀微粒(A-7)80.00g、分散劑(C-1)4.06g、溶劑(E-1)196.1g,以與上述銀顆粒分散體(A-1-1)同樣的方式,制作銀微粒分散體(A-7-1)。
銀微粒分散體(A-1-8)的制作
針對(duì)銀微粒(A-1)80.00g、分散劑(C-1)4.06g、溶劑(E-1)196.14g,用均化器以1200rpm實(shí)施30分鐘的混合處理,進(jìn)一步,將其混合液用溫和分散機(jī)NANO GETTER(アシザワファインテック(株))進(jìn)行分散,從而得到銀顆粒分散體(A-1-8)。
銀微粒分散體(A-1-9)的制作
針對(duì)銀微粒(A-1)75.00g、分散劑(C-1)3.82g、溶劑(E-2)183.91g,用均化器以1200rpm實(shí)施30分鐘的混合處理,進(jìn)一步,將其混合液用高壓濕式無介質(zhì)微?;b置NANO MIZER(ナノマーザー(株))進(jìn)行分散,從而得到銀顆粒分散體(A-1-9)。
銀微粒分散體(A-2-2)的制作
針對(duì)銀微粒(A-2)80.00g、分散劑(C-2)4.06g、溶劑(E-1)196.14g,以與上述銀微粒分散體(A-1-8)同樣的方式,制作銀微粒分散體(A-2-2)。
銀微粒分散體(A-2-3)的制作
針對(duì)銀微粒(A-2)70g、分散劑(C-2)3.34g、溶劑(E-2)171.13g,以與上述銀微粒分散體(A-1-9)同樣的方式,制作銀微粒分散體(A-2-3)。
銀微粒分散體(A-4-2)的制作
針對(duì)銀微粒(A-4)88.00g、分散劑(C-2)2.61g、溶劑(E-2)211.42g,以與上述銀微粒分散體(A-1-8)同樣的方式,制作銀微粒分散體(A-4-2)。
銀微粒分散體(A-4-3)的制作
針對(duì)銀微粒(A-4)65.00g、分散劑(C-1)3.32g、溶劑(E-1)159.41g,以與上述銀微粒分散體(A-1-9)同樣的方式,制作銀微粒分散體(A-4-3)。
銀微粒分散體(A-5-2)的制作
針對(duì)銀微粒(A-5)80.00g、分散劑(C-1)4.06g、溶劑(E-1)196.14g,以與上述銀微粒分散體(A-1-8)同樣的方式,制作銀微粒分散體(A-5-2)。
銀微粒分散體(A-5-3)的制作
針對(duì)銀微粒(A-5)75.00g、分散劑(C-1)3.82g、溶劑(E-2)183.91g,以與上述銀微粒分散體(A-1-9)同樣的方式,制作銀微粒分散體(A-5-3)。
將制作的各銀微粒分散體的組成總結(jié)于表1和表2。
[表1]
[表2]
(B)堿可溶性樹脂
含有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂溶液(B-1)的合成
向500mL的燒瓶中投入2,2'-偶氮雙(異丁腈)2g、PGMEA(丙二醇甲醚乙酸酯)50g。然后,投入甲基丙烯酸23.26g、甲基丙烯酸苯甲酯31.46g、甲基丙烯酸二環(huán)戊基酯32.80g,在室溫下攪拌片刻,通過鼓泡對(duì)燒瓶?jī)?nèi)充分進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后,在70℃下加熱攪拌5小時(shí)。接著,向所得到的溶液中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯12.69g、二甲基苯甲基胺1g、對(duì)甲氧基苯酚0.2g、PGMEA 100g,在90℃下加熱攪拌4小時(shí),從而得到丙烯酸樹脂溶液(B-1)。向所得到的丙烯酸樹脂溶液(B-1)中添加PGMEA,以使固體成分濃度達(dá)到40質(zhì)量%。丙烯酸樹脂(B-1)的重均分子量為24,000。
含有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂溶液(B-2)的合成
向500mL的燒瓶中投入2,2'-偶氮雙(異丁腈)2g、PGMEA(丙二醇甲醚乙酸酯)50g。然后,投入甲基丙烯酸21.92g、甲基丙烯酸苯甲酯29.90g、甲基丙烯酸二環(huán)戊基酯31.18g,在室溫下攪拌片刻,通過鼓泡對(duì)燒瓶?jī)?nèi)充分進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后,在70℃下加熱攪拌5小時(shí)。接著,向所得到的溶液中添加丙烯酸4-(環(huán)氧丙氧基)丁酯17.00g、二甲基苯甲基胺1g、對(duì)甲氧基苯酚0.2g、PGMEA 100g,在90℃下加熱攪拌4小時(shí),從而得到丙烯酸樹脂溶液(B-2)。向所得到的丙烯酸樹脂溶液(B-2)中添加PGMEA,以使固體成分濃度達(dá)到40質(zhì)量%。丙烯酸樹脂(B-2)的重均分子量為23,000。
含有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂溶液(B-3)的合成(酸解離性基團(tuán)多-1)
向500mL的燒瓶中投入2,2'-偶氮雙(異丁腈)2g、PGMEA(丙二醇甲醚乙酸酯)50g。然后,投入甲基丙烯酸15.69g、甲基丙烯酸苯甲酯69.12g、甲基丙烯酸二環(huán)戊基酯48.65g,在室溫下攪拌片刻,通過鼓泡對(duì)燒瓶?jī)?nèi)充分進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后,在70℃下加熱攪拌5小時(shí)。接著,向所得到的溶液中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯10.46g、二甲基苯甲基胺1g、對(duì)甲氧基苯酚0.2g、PGMEA 100g,在90℃下加熱攪拌4小時(shí),從而得到丙烯酸樹脂溶液(B-3)。向所得到的丙烯酸樹脂溶液(B-3)中添加PGMEA,以使固體成分濃度達(dá)到40質(zhì)量%。丙烯酸樹脂(B-3)的重均分子量為22,000。
含有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂溶液(B-4)的合成(酸解離性基團(tuán)多-2)
向500mL的燒瓶中投入2,2'-偶氮雙(異丁腈)2g、PGMEA(丙二醇甲醚乙酸酯)50g。然后,投入甲基丙烯酸6.68g、甲基丙烯酸苯甲酯109.65g、甲基丙烯酸二環(huán)戊基酯17.1g,在室溫下攪拌片刻,通過鼓泡對(duì)燒瓶?jī)?nèi)充分進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后,在70℃下加熱攪拌5小時(shí)。接著,向所得到的溶液中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯5.51g、二甲基苯甲基胺1g、對(duì)甲氧基苯酚0.2g、PGMEA 100g,在90℃下加熱攪拌4小時(shí),從而得到丙烯酸樹脂溶液(B-4)。向所得到的丙烯酸樹脂溶液(B-4)中添加PGMEA,以使固體成分濃度達(dá)到40質(zhì)量%。丙烯酸樹脂(B-4)的重均分子量為22,000。
含有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂溶液(B-5)的合成(酸解離性基團(tuán)少)
向500mL的燒瓶中投入2,2'-偶氮雙(異丁腈)2g、PGMEA 50g。然后,投入甲基丙烯酸15.69g、甲基丙烯酸苯甲酯9.16g、甲基丙烯酸二環(huán)戊基酯48.65g,在室溫下攪拌片刻,通過鼓泡對(duì)燒瓶?jī)?nèi)充分進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后,在70℃下加熱攪拌5小時(shí)。接著,向所得到的溶液中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯10.46g、二甲基苯甲基胺1g、對(duì)甲氧基苯酚0.2g、PGMEA 100g,在90℃下加熱攪拌4小時(shí),從而得到丙烯酸樹脂溶液(B-5)。向所得到的丙烯酸樹脂溶液(B-5)中添加PGMEA,以使固體成分濃度達(dá)到40質(zhì)量%。丙烯酸樹脂(B-5)的重均分子量為25,000。
含有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂溶液(B-6)的合成
向500mL的燒瓶中投入2,2'-偶氮雙(異丁腈)2g、PGMEA(丙二醇甲醚乙酸酯)50g。然后,投入甲基丙烯酸23.26g、甲基丙烯酸叔丁酯25.6g、甲基丙烯酸二環(huán)戊基酯32.80g,在室溫下攪拌片刻,通過鼓泡對(duì)燒瓶?jī)?nèi)充分進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后,在70℃下加熱攪拌5小時(shí)。接著,向所得到的溶液中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯12.69g、二甲基苯甲基胺1g、對(duì)甲氧基苯酚0.2g、PGMEA 100g,在90℃下加熱攪拌4小時(shí),從而得到丙烯酸樹脂溶液(B-6)。向所得到的丙烯酸樹脂溶液(B-6)中添加PGMEA,以使固體成分濃度達(dá)到40質(zhì)量%。丙烯酸樹脂(B-6)的重均分子量為24,000。
含有自由基聚合性基團(tuán)但不含酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂溶液(B-7)的合成(無酸解離性基團(tuán))
向500mL的燒瓶中投入2,2'-偶氮雙(異丁腈)2g、PGMEA 50g。然后,投入甲基丙烯酸15.69g、苯乙烯37.45g、甲基丙烯酸二環(huán)戊基酯46.86g,在室溫下攪拌片刻,通過鼓泡對(duì)燒瓶?jī)?nèi)充分進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后,在70℃下加熱攪拌5小時(shí)。接著,向所得到的溶液中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯10.46g、二甲基苯甲基胺1g、對(duì)甲氧基苯酚0.2g、PGMEA 100g,在90℃下加熱攪拌4小時(shí),從而得到丙烯酸樹脂溶液(B-7)。向所得到的丙烯酸樹脂溶液(B-7)中添加PGMEA,以使固體成分濃度達(dá)到40質(zhì)量%。丙烯酸樹脂(B-7)的重均分子量為25,000。
含有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂溶液(B-8)的合成(酸解離性基團(tuán)少)
向500mL的燒瓶中投入2,2'-偶氮雙(異丁腈)2g、PGMEA 50g。然后,投入甲基丙烯酸15.69g、甲基丙烯酸苯甲酯3.88g、甲基丙烯酸二環(huán)戊基酯48.65g,在室溫下攪拌片刻,通過鼓泡對(duì)燒瓶?jī)?nèi)充分進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后,在70℃下加熱攪拌5小時(shí)。接著,向所得到的溶液中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯10.46g、二甲基苯甲基胺1g、對(duì)甲氧基苯酚0.2g、PGMEA 100g,在90℃下加熱攪拌4小時(shí),從而得到丙烯酸樹脂溶液(B-8)。向所得到的丙烯酸樹脂溶液(B-8)中添加PGMEA,以使固體成分濃度達(dá)到40質(zhì)量%。丙烯酸樹脂(B-8)的重均分子量為25,000。
含有酸解離性基團(tuán)的堿可溶性樹脂溶液(B-9)的合成(酸解離性基團(tuán)多-3)
向1000mL的燒瓶中投入2,2'-偶氮雙(異丁腈)2g、PGMEA(丙二醇甲醚乙酸酯)100g。然后,投入甲基丙烯酸6.68g、甲基丙烯酸苯甲酯214.02g、甲基丙烯酸二環(huán)戊基酯17.1g,在室溫下攪拌片刻,通過鼓泡對(duì)燒瓶?jī)?nèi)充分進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后,在70℃下加熱攪拌5小時(shí)。接著,向所得到的溶液中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯5.51g、二甲基苯甲基胺1g、對(duì)甲氧基苯酚0.2g、PGMEA 100g,在90℃下加熱攪拌4小時(shí),從而得到丙烯酸樹脂溶液(B-9)。向所得到的丙烯酸樹脂溶液(B-9)中添加PGMEA,以使固體成分濃度達(dá)到40質(zhì)量%。丙烯酸樹脂(B-9)的重均分子量為22,000。
將合成的各堿可溶性樹脂的單體組成總結(jié)于表3。
[表3]
(D)光聚合引發(fā)劑
(D-1)イルガキュアOXE02(肟酯系化合物;BASF公司制)。
(F)光致產(chǎn)酸劑和/或熱致產(chǎn)酸劑
(F-1)三苯基锍三氟甲磺酸鹽(鎓鹽系光致產(chǎn)酸劑;東京化成工業(yè)株式會(huì)社制)
(F-2)SI-100(熱致產(chǎn)酸劑;三新化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)。
(G)敏化劑
(G-1)9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丙氧基蒽(DPA;川崎化成工業(yè)株式會(huì)社制)。
(H)丙烯酸類單體
(H-1)ライトアクリレートPE-4A(共榮社化學(xué)株式會(huì)社制)。
(X)在可見光中具有吸收的顏料和/或染料
(X-1-1)顏料分散體
針對(duì)PG58(“ファストーゲン”(注冊(cè)商標(biāo))グリーン A110;DIC公司制)80g、分散劑(C-1)4.06g、溶劑(E-2)84.06g,用均化器以1200rpm實(shí)施30分鐘的混合處理,進(jìn)一步,將其混合液用填充有氧化鋯珠的磨型分散機(jī)進(jìn)行分散,從而得到固體成分為50質(zhì)量%(顏料濃度為47.59質(zhì)量%)的綠色分散體(X-1-1)。
(X-1-2)顏料分散體
針對(duì)炭黑MA100(粒徑:24nm,三菱化學(xué)株式會(huì)社制)80g、分散劑(C-2)4.06g、溶劑(E-2)84.06g,用均化器以1200rpm實(shí)施30分鐘的混合處理,進(jìn)一步,將其混合液用填充有氧化鋯珠的磨型分散機(jī)進(jìn)行分散,從而得到固體成分為50質(zhì)量%(顏料濃度為47.59質(zhì)量%)的黑色分散體(X-1-2)。
(X-2-1)染料溶液
用均化器以1200rpm對(duì)Plast Blue 8540(FS Blue1502;有本化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)84.06g和溶劑(E-2)84.06g實(shí)施30分鐘的混合處理而使其溶解,從而得到固體成分為50質(zhì)量%的藍(lán)色染料溶液(X-2-1)。
(X-2-2)染料溶液
用均化器以1200rpm對(duì)NUBIAN Black PA-2802(オリヱント化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)84.06g和溶劑(E-2)84.06g實(shí)施30分鐘的混合處理而使其溶解,從而得到固體成分為50質(zhì)量%的黑色染料溶液(X-2-2)。
接著,針對(duì)各評(píng)價(jià)方法進(jìn)行描述。
<圖案形成性評(píng)價(jià)方法>
關(guān)于圖案形成性的評(píng)價(jià)方法,以實(shí)施例1為例進(jìn)行說明。首先,對(duì)銀微粒分散體(A-1-1)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-2)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨1。
接著,使用旋涂機(jī)(ミカサ株式會(huì)社制造的“1H-360S(商品名)”),以500rpm旋轉(zhuǎn)10秒后,以1000rpm旋轉(zhuǎn)4秒,從而將各印墨旋涂在無堿玻璃基板(OA-10;日本電氣硝子株式會(huì)社制)上,然后使用加熱板(SCW-636;大日本スクリーン制造株式會(huì)社制),在90℃下進(jìn)行2分鐘預(yù)烘烤,從而制作膜厚為1μm的預(yù)烘烤膜。使用PLA,以超高壓汞燈作為光源,介由用于測(cè)定靈敏度的灰階掩模,以100μm的間隙對(duì)所得到的預(yù)烘烤膜進(jìn)行曝光。然后,使用自動(dòng)顯影裝置(AD-2000;滝澤產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社制),用0.045質(zhì)量%的氫氧化鉀水溶液進(jìn)行90秒鐘噴淋顯影,接著,用水潤(rùn)洗30秒鐘。
在曝光、顯影后,將以1比1的寬度形成5μm的線寬/間距(line-and-space)圖案的曝光量(以下,稱為“最佳曝光量”)作為靈敏度。曝光量用I線照度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。針對(duì)最佳曝光量下的5μm的線寬/間距圖案之間的顯影殘?jiān)牧恳策M(jìn)行確認(rèn),分成殘?jiān)?、殘?jiān)?、無殘?jiān)齻€(gè)階段進(jìn)行評(píng)價(jià)。
此外,測(cè)定最佳曝光量下的顯影后的最小圖案尺寸,作為分辨率。
<體積電阻評(píng)價(jià)方法>
使用旋涂機(jī)(1H-360S;ミカサ株式會(huì)社制),以500rpm旋轉(zhuǎn)10秒后,以1000rpm旋轉(zhuǎn)4秒,從而將與上述圖案形成性評(píng)價(jià)中所使用的相同的印墨旋涂在無堿玻璃基板上,然后使用加熱板在90℃下進(jìn)行2分鐘預(yù)烘烤,從而制作膜厚為1μm的預(yù)烘烤膜。使用PLA,以超高壓汞燈作為光源,介由具有長(zhǎng)方形透光圖案(10mm×15mm)的光掩模,以100μm的間隙對(duì)所得到的預(yù)烘烤膜進(jìn)行曝光。然后,使用自動(dòng)顯影裝置,用0.045質(zhì)量%的氫氧化鉀水溶液進(jìn)行90秒鐘噴淋顯影,接著,用水潤(rùn)洗30秒鐘。然后,使用烘箱(“IHPS-222”;エスペック(株)制),在下述的三個(gè)條件下實(shí)施后烘烤,從而得到體積電阻評(píng)價(jià)圖案。
(1)空氣中 230℃ 30分鐘
(2)空氣中 250℃ 30分鐘
(3)空氣中 280℃ 30分鐘。
針對(duì)以上述方式加工得到的長(zhǎng)方形圖案,將用表面電阻測(cè)定機(jī)(ロレスタ-FP;三菱油化株式會(huì)社制)測(cè)得的表面電阻值ρs(Ω/□)與用表面粗糙度形狀測(cè)定機(jī)(サーフコム1400D;東京精密株式會(huì)社制)測(cè)得的膜厚t(cm)相乘,從而算出體積電阻值(μΩ·cm)。
<反射率的評(píng)價(jià)方法>
在通過上述體積電阻評(píng)價(jià)方法制作得到的基板之中,針對(duì)在空氣中以230℃實(shí)施30分鐘后烘烤的基板的長(zhǎng)方形圖案,用分光測(cè)色計(jì)(CM-2600d;コニカミノルタ公司制)的SCI模式測(cè)定450nm下的反射率。
實(shí)施例1
對(duì)銀微粒分散體(A-1-1)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨1。印墨1的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為80質(zhì)量%。
使用印墨1,通過前述評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻,將其結(jié)果示于表4。
實(shí)施例2
對(duì)銀微粒分散體(A-1-1)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-2)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-2)0.41g、丙烯酸類單體(H-2)1.30g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨2。印墨2的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為80質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例3
對(duì)銀微粒分散體(A-1-1)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-3)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨3。印墨3的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為80質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例4
對(duì)銀微粒分散體(A-1-1)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-4)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨4。印墨4的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為80質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例5
對(duì)銀微粒分散體(A-1-1)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-5)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨5。印墨5的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為80質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例6
對(duì)銀微粒分散體(A-1-1)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-6)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨6。印墨6的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為80質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例7
對(duì)銀微粒分散體(A-2-1)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨7。印墨7的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為80質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例8
對(duì)銀微粒分散體(A-3-1)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨8。印墨8的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為80質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例9
向?qū)τ阢y顆粒分散體(A-4-1)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨9。印墨9中的銀顆粒含量相對(duì)于全部固體成分為80質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例10
向?qū)τ阢y顆粒分散體(A-5-1)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨10。印墨10中的銀顆粒含量相對(duì)于全部固體成分為80質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例11
對(duì)銀微粒分散體(A-1-1)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g、光致產(chǎn)酸劑(F-1)0.05g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨11。印墨11的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為80質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例12
對(duì)銀微粒分散體(A-1-1)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g、光致產(chǎn)酸劑(F-2)0.05g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨12。印墨12的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為80質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例13
對(duì)銀微粒分散體(A-1-1)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g、光致產(chǎn)酸劑(F-1)0.05g、敏化劑(G-1)0.001g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨13。印墨13的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為80質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例14
對(duì)銀微粒分散體(A-1-2)59.33g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)7.37g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g、光致產(chǎn)酸劑(F-1)0.05g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)8.3g并攪拌,從而制作印墨14。印墨14的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為75質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例15
對(duì)銀微粒分散體(A-1-3)67.07g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)3.27g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)0.62g、光致產(chǎn)酸劑(F-1)0.05g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)5.34g并攪拌,從而制作印墨15。印墨15的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為85質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例16
對(duì)銀微粒分散體(A-1-4)55.47g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)8.54g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.98g、光致產(chǎn)酸劑(F-1)0.05g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)10.30g并攪拌,從而制作印墨16。印墨16的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為71質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例17
對(duì)銀微粒分散體(A-1-5)68.00g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)2.92g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)0.47g、光致產(chǎn)酸劑(F-1)0.05g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)4.89g并攪拌,從而制作印墨17。印墨17的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為88質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例18
對(duì)銀微粒分散體(A-1-7)71.65g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)1.37g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.49g、丙烯酸類單體(H-1)0.22g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)3.28g并攪拌,從而制作印墨18。印墨18的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為92質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例19
對(duì)銀微粒分散體(A-7-1)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨19。印墨19的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為80質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例20
對(duì)銀微粒分散體(A-1-1)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-8)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨20。印墨20的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為80質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例21
對(duì)銀微粒分散體(A-1-1)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-9)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨21。印墨21的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為80質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例22
對(duì)銀微粒分散體(A-1-6)51.75g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)10.18g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.49g、丙烯酸類單體(H-1)2.37g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)11.92g并攪拌,從而制作印墨22。印墨22的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為66質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例23
對(duì)銀微粒分散體(A-1-8)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)3.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.25g、光致產(chǎn)酸劑(F-2)0.05g、顏料分散體(X-1-1)2.1g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)22.20g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨23。印墨23的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為78質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例24
對(duì)銀微粒分散體(A-1-9)59.33g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)4.22g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)0.30g、顏料分散體(X-1-2)8.41g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)4.10g、溶劑(E-1)23.25g并攪拌,從而制作印墨24。印墨24的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為69質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例25
對(duì)銀微粒分散體(A-2-2)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g、光致產(chǎn)酸劑(F-1)0.05g、敏化劑(G-1)0.001g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨25。印墨25的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為80質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例26
對(duì)銀微粒分散體(A-2-3)55.47g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)6.59g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.98g、染料溶液(X-2-1)4.0g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)8.30g、溶劑(E-1)23.25g并攪拌,從而制作印墨26。印墨26的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為67質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例27
對(duì)銀微粒分散體(A-4-2)68.00g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)2.97g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)0.47g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)4.89g、溶劑(E-1)23.25g并攪拌,從而制作印墨27。印墨27的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為87質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例28
對(duì)銀微粒分散體(A-4-3)51.75g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)10.18g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.49g、丙烯酸類單體(H-1)2.37g、光致產(chǎn)酸劑(F-1)0.05g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)11.92g并攪拌,從而制作印墨28。印墨28的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為66質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例29
向?qū)τ阢y顆粒分散體(A-5-2)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨29。印墨29中的銀顆粒含量相對(duì)于全部固體成分為80質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
實(shí)施例30
對(duì)銀微粒分散體(A-5-3)59.33g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)3.42g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)0.30g、染料溶液(X-2-2)10.0g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)8.30g、溶劑(E-1)23.25g并攪拌,從而制作印墨30。印墨30的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為68質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
比較例1
對(duì)銀微粒分散體(A-6-1)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-1)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨31。印墨31的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為80質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
比較例2
對(duì)銀微粒分散體(A-1-1)63.28g混合40質(zhì)量%堿可溶性樹脂(B-7)4.40g、光聚合引發(fā)劑(D-1)0.41g、丙烯酸類單體(H-1)1.30g,向所得到的混合物中添加溶劑(E-2)23.25g、溶劑(E-1)7.31g并攪拌,從而制作印墨32。印墨32的銀微粒相對(duì)于全部固體成分的含量為80質(zhì)量%。以與實(shí)施例1同樣的方式評(píng)價(jià)圖案形成性和體積電阻。
將實(shí)施例2~30以及比較例1和2的評(píng)價(jià)結(jié)果示于表4~7。
[表4]
[表5]
[表6]
[表7]