TW201728998A - 感光性樹脂組成物、感光性元件、抗蝕劑圖案的形成方法及觸控面板的製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種感光性樹脂組成物,其包括(A)成分:黏合劑聚合物、(B)成分:光聚合性化合物、以及(C)成分:光聚合起始劑,所述(B)成分含有分子內具有6個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯、及分子內具有1個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯,且於所述(A)成分及所述(B)成分的總量100質量份中,所述分子內具有1個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯的含量為10質量份以下。
Description
本發明是有關於一種感光性樹脂組成物、感光性元件、抗蝕劑圖案的形成方法及觸控面板的製造方法。
觸控面板的觸控感測器部為具備感測器部位與引出配線部位的構成,所述感測器部位於顯示視覺資訊的範圍(可視區域(view area))內,檢測由人的手指等的接觸所產生的位置資訊,所述引出配線部位用以將位置資訊傳送至外部元件。
於所述感測器部位中形成有可見光的吸收及散射少、且具有導電性的電極的圖案。另外,於引出配線部位的各個配線中使用電阻值小的金屬。
此種感測器部位及引出配線部位例如使用負型感光性樹脂組成物,以圖2(a)~圖2(e)的方式製造。再者,圖2(a)~圖2(e)是表示觸控面板的觸控感測器部的先前的製造方法的示意剖面圖。首先,藉由感光性樹脂組成物的塗佈等而於具有透明導電層14的支撐基材12(聚對苯二甲酸乙二酯等的膜基板或玻璃基板)上形成感光層16(感光層形成步驟)(圖2(a))。其次,對感光層16的規定部分照射光化射線來使曝光部分硬化(曝光步驟)。其後,將未硬化部分自透明導電層14上去除,藉此於透明導電層14上形成包含感光性樹脂組成物的光硬化物的抗蝕劑圖案(顯影步驟)(圖2(b))。對抗蝕劑圖案實施蝕刻處理,自支撐基材12上去除透明導電層14的一部分,而形成感測器部位的透明導電層的圖案(蝕刻步驟)(圖2(c))。繼而,將抗蝕劑圖案自透明導電層14上剝離、去除(剝離步驟)(圖2(d))。繼而,藉由使用銀漿等的網版印刷而形成來自所形成的感測器部位的透明導電層的圖案的引出配線18,藉此製造觸控感測器部。
另外,因觸控面板的邊框(嵌槽(bezel))的狹小化而要求引出配線部位中的配線寬度及間距的狹小化。於使用銀漿的網版印刷中,將L/S(線寬/空間寬度)為50/50(單位:μm)左右的圖案形成設為界限,但為了應對邊框的狹小化,要求L/S為30/30(單位:μm)以下的圖案形成。
為了製造具有L/S小、間距狹小的引出配線的圖案的觸控感測器部,提出有使用光微影的技法的觸控感測器部的形成方法(例如,參照專利文獻1)。於該觸控感測器部的製造方法中,首先,使用感光性樹脂組成物,於具有透明導電層及金屬層的支撐基材上形成第一感光層(第1感光層形成步驟)。其次,對感光層的規定部分照射光化射線來使曝光部分硬化(第1曝光步驟),其後,將未硬化部分自金屬層上去除,藉此於金屬層上形成包含感光性樹脂組成物的光硬化物的抗蝕劑圖案(第1顯影步驟)。繼而,藉由蝕刻處理來將金屬層及透明導電層去除(第1蝕刻步驟)。繼而,將抗蝕劑圖案自金屬層上剝離、去除(第1剝離步驟)。繼而,重新使用感光性樹脂組成物,於金屬層上形成第二感光層(第2感光層形成步驟)。繼而,對感光層的規定部分照射光化射線來使曝光部分硬化(第2曝光步驟),其後,將未硬化部分自金屬層上去除,藉此於金屬層上形成抗蝕劑圖案(第2顯影步驟)。繼而,藉由蝕刻處理來僅去除感測器部位中所不需要的未形成抗蝕劑圖案的金屬層(第2蝕刻步驟),最終,將抗蝕劑圖案剝離、去除,藉此製造觸控感測器部。
於此種觸控感測器部的製造方法中,藉由使用光微影的技法,原理上可使L/S變成30/30(單位:μm)以下,而可對觸控面板的薄型輕量化作出大的貢獻。另一方面,觸控感測器部的透明導電層例如藉由使用濺鍍的技法對氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)進行製膜來形成。另外,與透明導電層同樣地,形成於透明導電層上的金屬層例如使用濺鍍的技法來形成。使用濺鍍的技法所形成的透明導電層及金屬層的表面具有非常高的平滑性。因存在具有非常高的平滑性的金屬層與感光性樹脂組成物的密著性下降的情況,故相對於使用銅、銅與鎳的合金、銅與鎳及鈦的合金、鉬-鋁-鉬積層體、銀與鈀及銅的合金等的金屬層,對所使用的感光性樹脂組成物要求高密著性。
另外,就蝕刻處理的容易性的觀點而言,於透明導電層中例如使用非晶性的ITO。但是,非晶性的ITO的電阻值高,因此例如利用加熱(退火)處理進行ITO的結晶化,藉此降低電阻值。但是,近年來,伴隨觸控面板的薄型輕量化,要求使用膜基材作為觸控面板部的支撐基材。當使用膜基材作為支撐基材時,若進行退火處理,則引起膜基材的收縮等而導致尺寸穩定性惡化。因此,當使用膜基材作為支撐基材時,於形成透明導電層的圖案前,必須使用結晶性的ITO作為透明導電層。
非晶性的ITO可藉由草酸等弱酸而充分地溶解,但結晶性的ITO必須使用濃鹽酸(>20質量%)等強酸、且於加熱條件(40℃~50℃左右)下進行蝕刻。因此,對所使用的感光性樹脂組成物要求高耐酸性,即,要求即便藉由使用強酸的蝕刻,亦可確保與金屬層的密著性,並可抑制由強酸所引起的金屬層的腐蝕。
另外,作為使抗蝕劑圖案的L/S變成30/30(單位:μm)以下而形成具有高解析性的配線圖案(亦可稱為導體圖案)的方法,有對金屬層與透明導電層同時進行蝕刻的方法。於迄今為止的對金屬層進行蝕刻後,對透明導電層進行蝕刻的方法中,蝕刻時的面內不均變大,因此難以獲得具有高解析性的配線圖案。作為對金屬層與透明導電層同時進行蝕刻的藥液,能夠以商業方式獲得ITO-4400Z(艾迪科(ADEKA)股份有限公司製造)。
另外,作為提昇耐酸性(於強酸中浸漬後的密著性)的技術,提出有一種將特定的環氧化合物、光聚合性化合物及光聚合起始劑作為必需成分的感光性樹脂組成物(例如,參照專利文獻2)。
進而,作為用於抗蝕劑圖案的形成的感光性樹脂組成物,正在研究各種感光性樹脂組成物。例如,提出有於感光性樹脂組成物中,添加特定的交聯劑、特定的矽烷偶合劑等,將具有特定的結構單元的黏合劑聚合物作為必需成分等(例如,參照專利文獻3~專利文獻7)。 現有技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利第4855536號公報 專利文獻2:日本專利第4219641號公報 專利文獻3:日本專利特開2002-040645號公報 專利文獻4:日本專利特開2002-268215號公報 專利文獻5:日本專利特開2008-112146號公報 專利文獻6:日本專利特開2009-042720號公報 專利文獻7:日本專利特開2003-107695號公報
[發明所欲解決之課題] 當使抗蝕劑圖案的L/S變成30/30(單位:μm)以下而形成具有高解析性的抗蝕劑圖案時,容易產生抗蝕劑圖案的起伏(亦可稱為蜿蜒)、缺失、剝落等不良。尤其,於該領域中,存在因不良的產生而於感測器部位的電極及引出配線中產生短路及斷線的可能性。因此,比先前更要求於抗蝕劑圖案中不產生起伏、缺失、剝落等。
但是,專利文獻2中所記載的感光性樹脂組成物難以形成解析性優異的抗蝕劑圖案,存在產生抗蝕劑圖案的不良的情況。另外,專利文獻3~專利文獻7中所記載的感光性樹脂組成物存在於ITO蝕刻時產生抗蝕劑的剝落、缺失等不良的情況。尤其,已知當使用用於去除ITO的強蝕刻液時,存在容易於抗蝕劑圖案中產生剝落及缺失等不良的傾向,另外,存在即便於抗蝕劑圖案中未產生剝落及缺失等不良,亦容易於所形成的配線圖案的線形狀中產生鬆動的傾向。另外,已知難以平衡性良好且高水準地使可於抗蝕劑圖案中產生的不良少、配線圖案的線形狀良好與抗蝕劑圖案的剝離性良好、剝離時間短併存。
本發明是為了解決此種課題而成者,其目的在於提供一種感光性樹脂組成物,所述感光性樹脂組成物即便於使用強蝕刻液的情況下,亦可抑制抗蝕劑的剝落及缺失的產生,且可獲得具有無鬆動的良好的線形狀的配線圖案,並且可形成剝離時間足夠短的抗蝕劑圖案。另外,本發明的目的在於提供一種使用所述感光性樹脂組成物的感光性元件、抗蝕劑圖案的形成方法及觸控面板的製造方法。
[解決課題之手段] 本發明者等人為了解決所述課題而反覆努力研究的結果,發現藉由使用含有規定的成分的感光性樹脂組成物,可形成具有優異的特性的抗蝕劑圖案。
即,本發明的第一形態是有關於一種感光性樹脂組成物,其包括(A)成分:黏合劑聚合物、(B)成分:光聚合性化合物、以及(C)成分:光聚合起始劑,所述(B)成分含有分子內具有6個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯、及分子內具有1個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯,且於所述(A)成分及所述(B)成分的總量100質量份中,所述分子內具有1個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯的含量為10質量份以下。
根據此種感光性樹脂組成物,於感光性樹脂組成物的光硬化物中容易控制交聯密度,因此即便於使用強蝕刻液的情況下,亦可抑制抗蝕劑的剝落及缺失的產生,且可獲得具有無鬆動的良好的線形狀的配線圖案,並且可形成剝離時間足夠短的抗蝕劑圖案。因此,藉由使用此種感光性樹脂組成物,可形成高解析的微細電路圖案。
所述(B)成分可進而含有具有(聚)氧基伸乙基的雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯。根據此種感光性樹脂組成物,抗蝕劑圖案的耐酸性進一步提昇,於ITO蝕刻時可更顯著地抑制由抗蝕劑圖案的膨潤所引起的剝落。
本發明的第二形態是有關於一種感光性元件,其包括:支撐體、及設置於該支撐體的一面上的使用所述第一形態的感光性樹脂組成物所形成的感光層。根據此種感光性元件,因具備使用第一形態的感光性樹脂組成物所形成的感光層,故即便於使用強蝕刻液的情況下,亦可抑制抗蝕劑的剝落及缺失的產生,且可獲得具有無鬆動的良好的線形狀的配線圖案,並且可形成剝離時間足夠短的抗蝕劑圖案。因此,藉由使用此種感光性元件,可形成高解析的微細電路圖案。
本發明的第三形態是有關於一種抗蝕劑圖案的形成方法,其包括:感光層形成步驟,使用所述第一形態的感光性樹脂組成物或所述第二形態的感光性元件於基材上形成感光層;曝光步驟,藉由光化射線的照射來使所述感光層的一部分的區域硬化,而形成光硬化物區域;以及顯影步驟,將所述感光層的所述光硬化物區域以外的區域自所述基材上去除,而獲得包含所述光硬化物區域的抗蝕劑圖案。根據此種抗蝕劑圖案的形成方法,即便於使用強蝕刻液的情況下,亦可抑制抗蝕劑的剝落及缺失的產生,且可獲得具有無鬆動的良好的線形狀的配線圖案,並且可形成剝離時間足夠短的抗蝕劑圖案。另外,根據此種抗蝕劑圖案的形成方法,可形成對於平滑性高的基板亦具有優異的密著性,且解析性優異的抗蝕劑圖案。
本發明的第四形態是有關於一種觸控面板的製造方法,其包括:第1步驟,於具備支撐基材、設置於該支撐基材的一面上的包含氧化銦錫的透明導電層、及設置於該透明導電層上的金屬層的積層基材的所述金屬層上,形成包含所述第一形態的感光性樹脂組成物的光硬化物的抗蝕劑圖案;第2步驟,對所述金屬層及所述透明導電層進行蝕刻,而形成包含所述透明導電層的殘部及所述金屬層的殘部的積層圖案;以及第3步驟,自所述積層圖案的一部分去除所述金屬層,而形成包含所述透明導電層的殘部的透明電極與包含所述金屬層的殘部的金屬配線。
根據此種觸控面板的製造方法,因抗蝕劑圖案為由所述第一形態的感光性樹脂組成物的光硬化物所形成者,故充分地抑制蝕刻處理中的抗蝕劑圖案的剝離等,可容易且高效率地製造狹間距的觸控面板(例如,具有L/S為30/30以下的引出配線的觸控面板)。
所述透明導電層可包含結晶性的氧化銦錫,所述第2步驟中的蝕刻可為利用強酸的蝕刻。於所述製造方法中,因抗蝕劑圖案為由所述第一形態的感光性樹脂組成物的光硬化物所形成者,故即便藉由利用強酸的蝕刻,亦充分地抑制抗蝕劑圖案的剝離等。因此,所述製造方法可適宜地應用於使用具備包含結晶性的氧化銦錫的透明導電層的積層基材的觸控面板的製造。
[發明的效果] 根據本發明,提供一種感光性樹脂組成物,所述感光性樹脂組成物即便於使用強蝕刻液的情況下,亦可抑制抗蝕劑的剝落及缺失的產生,且可獲得具有無鬆動的良好的線形狀的配線圖案,並且可形成剝離時間足夠短的抗蝕劑圖案。另外,根據本發明,提供一種使用該感光性樹脂組成物的感光性元件、抗蝕劑圖案的形成方法及觸控面板的製造方法。
以下,對用以實施本發明的形態進行詳細說明。但是,本發明並不限定於以下的實施形態。再者,於本說明書中,所謂(甲基)丙烯酸,是指丙烯酸或甲基丙烯酸,所謂(甲基)丙烯酸酯,是指丙烯酸酯或對應於其的甲基丙烯酸酯,所謂(甲基)丙烯醯氧基,是指丙烯醯氧基或對應於其的甲基丙烯醯氧基。
另外,於本說明書中,所謂(聚)氧基伸烷基,是指氧基伸烷基或2個以上的伸烷基藉由醚鍵連結而成的聚氧基伸烷基的至少一種。即,所謂(聚)氧基伸乙基,是指氧基伸乙基或2個以上的伸乙基藉由醚鍵連結而成的聚氧基伸乙基的至少一種,(聚)氧基伸丙基等其他類似表達亦同樣如此。再者,有時將(聚)氧基伸乙基稱為「EO基」,將(聚)氧基伸丙基稱為「PO基」。另外,「層」這一用語於作為平面圖進行觀察時,除全面地形成的形狀的結構以外,亦包含部分地形成的形狀的結構。另外,「步驟」這一用語不僅是指獨立的步驟,即便在無法與其他步驟明確地加以區分的情況下,只要達成該步驟的預期的目的,則亦包含於本用語中。另外,使用「~」來表示的數值範圍表示分別包含「~」的前後所記載的數值作為最小值及最大值的範圍。另外,於本說明書中階段性地記載的數值範圍內,某一階段的數值範圍的上限值或下限值可替換成其他階段的數值範圍的上限值或下限值。另外,於本說明書中所記載的數值範圍內,該數值範圍的上限值或下限值可替換成實施例中所示的值。
<感光性樹脂組成物> 本實施形態的感光性樹脂組成物(以下,簡稱為「感光性樹脂組成物」)是如下的感光性樹脂組成物,其包括(A)成分:黏合劑聚合物、(B)成分:光聚合性化合物、以及(C)成分:光聚合起始劑,所述(B)成分含有分子內具有6個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯、及分子內具有1個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯,且於所述(A)成分及所述(B)成分的總量100質量份中,所述分子內具有1個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯的含量為10質量份以下(但是超過0質量份)。
根據此種感光性樹脂組成物,可形成剝落及缺失的產生得到抑制的高解析的抗蝕劑圖案。另外,使用所述感光性樹脂組成物所形成的抗蝕劑圖案存在即便於使用強酸對ITO進行蝕刻的情況下,亦難以產生剝落及缺失的傾向,因此所獲得的電路圖案的線形狀變得良好。因此,本實施形態的感光性樹脂組成物適合作為ITO蝕刻用感光性樹脂組成物,特別適合作為包含結晶性ITO的透明導電層的蝕刻用感光性樹脂組成物。
(A)成分:黏合劑聚合物 感光性樹脂組成物含有至少一種黏合劑聚合物作為(A)成分。作為黏合劑聚合物,例如可列舉使聚合性單量體(單體)進行自由基聚合所獲得的聚合體。
作為聚合性單量體(單體),可列舉:(甲基)丙烯酸;(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸環烷基酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苄酯衍生物、(甲基)丙烯酸糠酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯、α-溴丙烯酸、α-氯丙烯酸、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片氧基乙酯、(甲基)丙烯酸環己氧基乙酯、(甲基)丙烯酸金剛烷氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊氧基丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸金剛烷氧基丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸β-呋喃酯、(甲基)丙烯酸β-苯乙烯酯等(甲基)丙烯酸酯;苯乙烯;乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯等在α-位或芳香族環上經取代的可進行聚合的苯乙烯衍生物;二丙酮丙烯醯胺等丙烯醯胺;丙烯腈;乙烯基-正丁基醚等乙烯基醇的醚化合物;順丁烯二酸;順丁烯二酸酐;順丁烯二酸單甲酯、順丁烯二酸單乙酯、順丁烯二酸單異丙酯等順丁烯二酸單酯;反丁烯二酸、桂皮酸、α-氰基桂皮酸、衣康酸、巴豆酸、丙炔酸等不飽和羧酸衍生物等。該些可單獨使用、或將兩種以上任意地組合來使用。
(A)成分可具有源自(甲基)丙烯酸的結構單元。當(A)成分具有源自(甲基)丙烯酸的結構單元時,就解析度及剝離性(蝕刻後的抗蝕劑剝離性)優異的觀點而言,以(A)成分的總量為基準(100質量%,以下相同),其含有率可為10質量%~60質量%、15質量%~50質量%、或20質量%~35質量%。再者,於本說明書中,「(A)成分的總量」是指其中的固體成分的總量。另外,後述的「(A)成分及(B)成分的總量」亦同樣如此。再者,所謂「固體成分」,是指感光性樹脂組成物的除水、溶媒等進行揮發的物質以外的不揮發成分。即,是指於乾燥步驟中不揮發而殘留的溶媒以外的成分,亦包括於25℃附近的室溫下為液狀、糖稀狀及蠟狀的成分。
另外,就鹼顯影性及剝離性進一步提昇的觀點而言,(A)成分可具有源自(甲基)丙烯酸烷基酯的結構單元。
作為(甲基)丙烯酸烷基酯,亦可為(甲基)丙烯酸與碳數1~12的烷基醇的酯。作為此種(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯及(甲基)丙烯酸2-乙基己酯。該些可單獨使用、或將兩種以上任意地組合來使用。
當(A)成分具有源自(甲基)丙烯酸烷基酯的結構單元時,就解析度及密著性提昇的觀點而言,以(A)成分的總量為基準,其含有率可為40質量%~90質量%、50質量%~85質量%、或65質量%~80質量%。
就顯影性及密著性優異的觀點而言,(A)成分的酸值可為90 mgKOH/g~250 mgKOH/g、100 mgKOH/g~240 mgKOH/g、120 mgKOH/g~235 mgKOH/g、或130 mgKOH/g~230 mgKOH/g。
就縮短顯影時間的觀點而言,該酸值可為90 mgKOH/g以上、100 mgKOH/g以上、120 mgKOH/g以上、或130 mgKOH/g以上。
另外,就感光性樹脂組成物的光硬化物的密著性進一步提昇的觀點而言,該酸值可為250 mgKOH/g以下、240 mgKOH/g以下、235 mgKOH/g以下、或230 mgKOH/g以下。再者,當進行溶劑顯影時,可將(甲基)丙烯酸等具有羧基的聚合性單量體(單體)調整成少量。
(A)成分的重量平均分子量(Mw)於藉由凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)來測定(藉由使用標準聚苯乙烯的校準曲線來換算)的情況下,就顯影性及密著性優異的觀點而言,可為10000~200000、20000~100000、25000~80000、或30000~60000。就顯影性優異的觀點而言,可為200000以下、100000以下、80000以下、或60000以下。就密著性優異的觀點而言,可為10000以上、20000以上、25000以上、或30000以上。
就解析度、密著性優異的觀點而言,(A)成分的分散度(重量平均分子量/數量平均分子量)可為3.0以下、2.8以下、或2.5以下。
作為(A)成分,可單獨使用一種黏合劑聚合物,亦可將兩種以上的黏合劑聚合物任意地組合來使用。
就膜形成性、感度及解析度優異的觀點而言,於(A)成分及(B)成分的總量100質量份中,感光性樹脂組成物中的(A)成分的含量可為30質量份~70質量份、35質量份~65質量份、或40質量份~60質量份。就膜(感光層)的形成性的觀點而言,其含量可為30質量份以上、35質量份以上、或40質量份以上。另外,就平衡性良好地提昇感度及解析度的觀點而言,其含量可為70質量份以下、65質量份以下、或60質量份以下。
(B)成分:光聚合性化合物 感光性樹脂組成物含有分子內具有6個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯、及分子內具有1個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯作為(B)成分。
作為分子內具有6個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉:二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。該些可具有EO基或PO基。再者,當分子內具有6個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯具有EO基時,就提昇密著性的觀點而言,分子內的EO基的數量可為6~30、6~24或6~12。
作為具有EO基或PO基的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯,更具體而言,例如可列舉由下述通式(1)所表示的化合物。 [化1]
通式(1)中,R分別獨立地表示氫原子或甲基。
通式(1)中,A表示碳數2~6的伸烷基、碳數2~5的伸烷基、或碳數2~4的伸烷基。作為碳數2~6的伸烷基,例如可列舉:伸乙基、伸丙基、伸異丙基、伸丁基、伸戊基及伸己基等。該些之中,就提昇解析度、密著性、及抗蝕劑下端產生的抑制性的見地而言,可為伸乙基或伸異丙基,亦可為伸乙基。再者,存在多個的A相互可相同,亦可不同。
通式(1)中,n分別獨立地為0~20的整數。就進一步提昇解析度的見地而言,n可為1~20、1~7、1~5、1~4或1~2。通式(1)中的6個n的合計可為6~30、6~24或6~12。
就平衡性良好地提昇蝕刻後的密著性與剝離性的觀點而言,於(A)成分及(B)成分的總量100質量份中,感光性樹脂組成物中的分子內具有6個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯的含量可為3質量份~20質量份、3質量份~15質量份或3質量份~10質量份。分子內具有6個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯可單獨使用一種,亦可將兩種以上組合使用。
作為分子內具有1個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉:壬基苯氧基聚伸乙氧基丙烯酸酯(亦稱為「壬基苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯」)、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、鄰苯二甲酸系化合物及(甲基)丙烯酸烷基酯。該些之中,就平衡性良好地提昇解析度、密著性及硬化後的剝離特性的觀點而言,可含有(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯或鄰苯二甲酸系化合物的至少任一種。
作為分子內具有1個乙烯性不飽和鍵的鄰苯二甲酸系化合物,例如可列舉:γ-氯-β-羥基丙基-β'-甲基丙烯醯氧基乙基-鄰苯二甲酸酯、2-丙烯醯氧基乙基-2-羥基乙基-鄰苯二甲酸及2-丙烯醯氧基乙基-鄰苯二甲酸。
就減少蝕刻後的抗蝕劑的剝落及缺失的觀點而言,於(A)成分及(B)成分的總量100質量份中,感光性樹脂組成物中的分子內具有1個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯的含量為10質量份以下,可為8質量份以下、或5質量份以下。另外,其下限值超過0質量份,就提昇剝離性的觀點而言,可為0.1質量份以上。分子內具有1個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯可單獨使用一種,亦可將兩種以上組合使用。
(B)成分可進而含有分子內具有6個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯、及分子內具有1個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯以外的其他光聚合性化合物。其他光聚合性化合物只要是可進行光聚合的化合物,則並無特別限制。其他光聚合性化合物可為自由基聚合性化合物、或具有乙烯性不飽和鍵的化合物。作為具有乙烯性不飽和鍵的化合物,可列舉:分子內具有2個乙烯性不飽和鍵的化合物((甲基)丙烯酸酯)、分子內具有3個以上的乙烯性不飽和鍵的化合物((甲基)丙烯酸酯)等。其他光聚合性化合物可單獨使用一種,亦可將兩種以上組合使用。
(B)成分可進而含有分子內具有2個乙烯性不飽和鍵的化合物。
作為分子內具有2個乙烯性不飽和鍵的化合物,例如可列舉:雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯、氫化雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯、分子內具有胺基甲酸酯鍵的二(甲基)丙烯酸酯、分子內具有(聚)氧基伸乙基及(聚)氧基伸丙基兩者的聚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、及三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯。
就進一步提昇耐酸性的觀點而言,(B)成分可含有雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯。
作為雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯,可列舉由下述通式(2)所表示的化合物。
[化2]
通式(2)中,R1
及R2
分別獨立地表示氫原子或甲基。XO及YO分別獨立地表示氧基伸乙基或氧基伸丙基。m1
、m2
、n1
及n2
分別獨立地表示0~40。其中,m1
+n1
及m2
+n2
均為1以上。當XO為氧基伸乙基,YO為氧基伸丙基時,m1
+m2
為1~40,n1
+n2
為0~20。當XO為氧基伸丙基,YO為氧基伸乙基時,m1
+m2
為0~20,n1
+n2
為1~40。m1
、m2
、n1
及n2
表示構成單元的構成單元數。因此,於單一的分子中表示整數值,作為多種分子的集合體,表示作為平均值的有理數。以下,構成單元的構成單元數同樣如此。
就耐酸性優異的觀點而言,通式(2)中,當XO為氧基伸乙基,YO為氧基伸丙基時,m1
+m2
可為8~40、8~20、或8~10,當XO為氧基伸丙基,YO為氧基伸乙基時,n1
+n2
可為8~40、8~20、或8~10。
就所獲得的配線圖案的線形狀更優異的觀點而言,(B)成分含有於通式(2)中,XO為氧基伸乙基時的m1
+m2
為1~30,或YO為氧基伸乙基時的n1
+n2
為1~30的化合物,其含量於(B)成分的總量100質量份中可為30質量份~50質量份、30質量份~45質量份或30質量份~40質量份。
當感光性樹脂組成物含有雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯化合物作為(B)成分時,就提昇蝕刻後的密著性的觀點而言,於(A)成分及(B)成分的總量100質量份中,其含量可為1質量份~50質量份、或5質量份~50質量份。
相對於(A)成分及(B)成分的總量100質量份,感光性樹脂組成物中的(B)成分整體的含量可為30質量份~70質量份、35質量份~65質量份、40質量份~60質量份、或35質量份~55質量份。若該含量為30質量份以上,則存在平衡性良好地提昇感度及解析度的傾向。若為70質量份以下,則存在容易形成膜(感光層)的傾向,另外,存在容易獲得良好的抗蝕劑圖案形狀的傾向。
(C)成分:光聚合起始劑 感光性樹脂組成物含有至少一種光聚合起始劑作為(C)成分。光聚合起始劑只要是可使(B)成分進行聚合者,則並無特別限制,可自通常所使用的光聚合起始劑中適宜選擇。
作為(C)成分,可列舉:二苯甲酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基-丙酮-1等芳香族酮;烷基蒽醌等醌類;安息香烷基醚等安息香醚化合物;安息香、烷基安息香等安息香化合物;苄基二甲基縮酮等苄基衍生物;2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體、2-(鄰氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體等2,4,5-三芳基咪唑二聚體;9-苯基吖啶、1,7-(9,9'-吖啶基)庚烷等吖啶衍生物等。該些可單獨使用、或將兩種以上組合使用。
就進一步感度及密著性的觀點而言,(C)成分可含有2,4,5-三芳基咪唑二聚體的至少一種,亦可含有2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體。2,4,5-三芳基咪唑二聚體的結構可為對稱,亦可為非對稱。
相對於(A)成分及(B)成分的總量100質量份,感光性樹脂組成物中的(C)成分的含量可為0.1質量份~10質量份、1質量份~7質量份、2質量份~6質量份、或3質量份~5質量份。若該含量為0.1質量份以上,則存在容易獲得良好的感度、解析度或密著性的傾向,若為10質量份以下,則存在容易獲得良好的抗蝕劑圖案形狀的傾向。
(D):矽烷偶合劑 感光性樹脂組成物可進而含有矽烷偶合劑作為(D)成分。作為矽烷偶合劑,可列舉(D1)成分:具有巰基烷基的矽烷化合物、(D2)成分:具有胺基的矽烷化合物(較佳為具有脲基的矽烷化合物)、(D3)成分:具有(甲基)丙烯醯氧基的矽烷化合物。
當感光性樹脂組成物含有(D1)成分作為(D)成分時,可取得如下的優異的效果:可形成對於平滑性高的基材的密著性優異,且具有即便藉由利用鹽酸的ITO蝕刻,亦難以產生剝落等的優異的耐酸性的抗蝕劑圖案。
另外,感光性樹脂組成物亦可含有(D1)成分以外的矽烷偶合劑作為(D)成分。
例如,感光性樹脂組成物可併用(D1)成分與(D3)成分作為(D)成分。當感光性樹脂組成物僅含有(D1)成分作為(D)成分時,存在可獲得顯示出優異的密著性的抗蝕劑圖案,另一方面,容易產生對於銅基板等的顯影殘留(即,形成於銅基板上的抗蝕劑圖案於蝕刻後難以剝離)的傾向,且存在蝕刻時間增加的傾向。相對於此,當感光性樹脂組成物含有(D1)成分及(D3)成分作為(D)成分時,可維持優異的密著性,並抑制對於銅基板等的顯影殘留的產生,且謀求蝕刻時間的縮短。
另外,感光性樹脂組成物亦可同時含有(D1)成分、(D2)成分及(D3)成分作為(D)成分。根據此種感光性樹脂組成物,可抑制對於銅基板等的顯影殘留的產生,並實現更高的密著性。
作為(D1)成分,可為具有巰基烷基及烷氧基的矽烷化合物(巰基烷基烷氧基矽烷),作為此種(D1)成分,可列舉:巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、巰基丙基三甲氧基矽烷、巰基丙基三乙氧基矽烷等。該些之中,對於密著性的顯現而言,最佳為容易產生水解、且可進行3點的交聯的巰基丙基三甲氧基矽烷。該些可單獨使用、或將兩種以上組合使用。
作為(D2)成分,可為末端具有一級胺基的矽烷化合物,作為此種(D2)成分,例如可列舉:3-胺基丙基甲氧基矽烷、胺基丙基乙氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、3-脲基丙基三甲氧基矽烷、脲基甲基三甲氧基矽烷、脲基甲基三乙氧基矽烷、2-脲基乙基三甲氧基矽烷、2-脲基乙基三乙氧基矽烷、4-脲基丁基三甲氧基矽烷、4-脲基丁基三乙氧基矽烷等。該些之中,考慮到與黏合劑聚合物的反應性,可為具有脲基等與羧酸基的反應性低的官能基的矽烷化合物,當與(D1)成分併用時,最佳為可特別顯著地看到顯影殘留的抑制效果的3-脲基丙基三乙氧基矽烷。該些可單獨使用、或將兩種以上組合使用。
作為(D3)成分,例如可列舉: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、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷。該些之中,對於密著性的顯現而言,最佳為容易產生水解、且可進行3點的交聯的3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷。該些可單獨使用、或將兩種以上組合使用。
就密著性優異的觀點而言,相對於(A)成分及(B)成分的總量100質量份,感光性樹脂組成物中的(D)成分的含量可為0.01質量份~10質量份、0.05質量份~5質量份、或0.1質量份~3質量份。若(D)成分的含量比所述範圍多,則存在容易產生對於銅基板等的顯影殘留的傾向,另外,存在產生由解析性的下降・感度的大幅度的上升所引起的抗蝕劑底部的硬化不足等之虞。相對於此,若(D)成分的含量為所述範圍內,則存在充分地抑制對於銅基板等的顯影殘留,並提昇抗蝕劑底部的硬化性的傾向。藉由充分地硬化至抗蝕劑底部為止,可獲得良好的抗蝕劑圖案形狀,並且對於蝕刻液的耐受性變得更良好。
(其他成分) 感光性樹脂組成物視需要亦可含有所述(A)成分~(D)成分以外的成分。例如,感光性樹脂組成物可含有選自由增感色素、雙[4-(二甲基胺基)苯基]甲烷、雙[4-(二乙基胺基)苯基]甲烷及無色結晶紫所組成的群組中的至少一種。
(E)成分:增感色素 本實施形態的感光性樹脂組成物可進而含有增感色素作為(E)成分。作為增感色素,例如可列舉:二烷基胺基二苯甲酮化合物、吡唑啉化合物、蒽化合物、香豆素化合物、氧雜蒽酮化合物、硫雜蒽酮化合物、噁唑化合物、苯并噁唑化合物、噻唑化合物、苯并噻唑化合物、***化合物、二苯乙烯化合物、三嗪化合物、噻吩化合物、萘二甲醯亞胺化合物、三芳基胺化合物、及胺基吖啶化合物。該些可單獨使用、或將兩種以上組合使用。就進一步提昇抗蝕劑底部的硬化度、且密著性優異這一觀點而言,可含有吡唑啉化合物。
當感光性樹脂組成物含有(E)成分時,就提昇抗蝕劑底部的硬化度,進而提昇密著性的觀點而言,相對於(A)成分及(B)成分的總量100質量份,其含量可為0.01質量份~5質量份、0.01質量份~1質量份、或0.01質量份~0.2質量份。
另外,感光性樹脂組成物亦可含有分子內具有至少1個可進行陽離子聚合的環狀醚基的聚合性化合物(氧雜環丁烷化合物等);陽離子聚合起始劑;孔雀綠(malachite green)、維多利亞豔藍(victoria pure blue)、亮綠(brilliant green)、甲基紫(methyl violet)等染料;三溴苯基碸,二苯基胺,苄基胺,三苯基胺,二乙基苯胺,鄰氯苯胺等光顯色劑;熱顯色防止劑;對甲苯磺醯胺等塑化劑;顏料;填充劑;消泡劑;阻燃劑;穩定劑;密著性賦予劑;調平劑;剝離促進劑;抗氧化劑;香料;成像劑;熱交聯劑等。該些可單獨使用、或將兩種以上組合使用。
當感光性樹脂組成物含有其他成分((A)成分~(D)成分以外的成分)時,相對於(A)成分及(B)成分的總量100質量份,該些成分的含量分別可為0.01質量份~20質量份左右。
[感光性樹脂組成物的溶液] 感光性樹脂組成物亦可為進而包含有機溶劑的至少一種的液狀組成物。作為有機溶劑,可列舉:甲醇、乙醇等醇溶劑;丙酮、甲基乙基酮等酮溶劑;甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丙二醇單甲基醚等二醇醚溶劑;甲苯等芳香族烴溶劑;N,N-二甲基甲醯胺等非質子性極性溶劑等。該些可單獨使用,亦可將兩種以上混合使用。
感光性樹脂組成物中所含有的有機溶劑的含量可對應於目的等而適宜選擇。例如,感光性樹脂組成物可用作固體成分變成30質量%~60質量%左右的液狀組成物(以下,亦將包含有機溶劑的感光性樹脂組成物稱為「塗佈液」)。
將塗佈液塗佈於後述的支撐體、金屬板等的表面上,並進行乾燥,藉此可形成作為感光性樹脂組成物的塗膜的感光層。金屬板並無特別限制,可對應於目的等而適宜選擇。作為金屬板,可列舉:包含銅、銅系合金、鎳、鉻、鐵、不鏽鋼等鐵系合金等金屬的金屬板。作為較佳的金屬板,可列舉:包含銅、銅系合金、鐵系合金等金屬的金屬板。
所形成的感光層的厚度並無特別限制,可對應於其用途而適宜選擇。感光層的厚度(乾燥後的厚度)可為1 μm~100 μm左右。
當於金屬板上形成有感光層時,可利用保護膜包覆感光層的與金屬板為相反側的表面。作為保護層,可列舉:聚乙烯、聚丙烯等的聚合體膜等。
<感光性元件> 本實施形態的感光性元件(以下,簡稱為「感光性元件」)具備支撐體、及設置於該支撐體的一面上的使用所述感光性樹脂組成物所形成的感光層。根據此種感光性元件,因具備使用所述感光性樹脂組成物所形成的感光層,故即便於使用強蝕刻液的情況下,亦可抑制抗蝕劑的剝落及缺失的產生,且可獲得具有無鬆動的良好的線形狀的配線圖案,並且可形成剝離時間足夠短的抗蝕劑圖案。另外,可有效率地形成對於平滑性高的基板亦具有充分的密著性、且具有優異的耐酸性的抗蝕劑圖案。感光性元件視需要亦可具有保護層等其他層。
圖1是表示本發明的感光性元件的一實施形態的示意剖面圖。於圖1所示的感光性元件10中,依次積層有支撐體2、使用感光性樹脂組成物所形成的感光層4及保護層6。感光層4亦可稱為感光性樹脂組成物的塗膜。再者,塗膜是感光性樹脂組成物為未硬化狀態者。
感光性元件10例如能夠以如下方式獲得。首先,於支撐體2上塗佈作為包含有機溶劑的感光性樹脂組成物的塗佈液而形成塗佈層,並對其進行乾燥(自塗佈層中去除有機溶劑的至少一部分),藉此形成感光層4。繼而,利用保護層6包覆感光層4的與支撐體2為相反側的面,藉此可獲得具備支撐體2、積層於該支撐體2上的感光層4、及積層於該感光層4上的保護層6的感光性元件10。再者,感光性元件10可不必具備保護層6。
作為支撐體2,可使用包含聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯;聚丙烯、聚乙烯等聚烯烴等具有耐熱性及耐溶劑性的聚合體的膜。
支撐體2的厚度可為1 μm~100 μm、5 μm~50 μm、或5 μm~30 μm。藉由支撐體2的厚度為1 μm以上,於剝離支撐體2時可抑制支撐體2破損。另外,藉由支撐體2的厚度為100 μm以下,透過支撐體2進行曝光時的解析度的下降得到抑制。
作為保護層6,可為對於感光層4的黏著力比支撐體2對於感光層4的黏著力小者。具體而言,作為保護層6,可使用包含聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯;聚丙烯、聚乙烯等聚烯烴等具有耐熱性及耐溶劑性的聚合體的膜。作為市售者,可列舉:王子製紙股份有限公司製造的阿爾方(ALPHAN)MA-410、E-200,信越薄膜(Shin-Etsu Film)股份有限公司製造等的聚丙烯膜,帝人股份有限公司製造的PS-25等PS系列的聚對苯二甲酸乙二酯膜,玉聚合(Tamapoly)股份有限公司製造的NF-15A。再者,保護層6亦可為與支撐體2相同者。
保護層6的厚度可為1 μm~100 μm、5 μm~50 μm、5 μm~30 μm、或15 μm~30 μm。若保護層6的厚度為1 μm以上,則當一面剝離保護層6,一面將感光層4及支撐體2層壓於基材上時,可抑制保護層6破損。若保護層6的厚度為100 μm以下,則處理性與廉價性優異。
具體而言,感光性元件10例如能夠以如下方式製造。即,感光性元件10可藉由如下的製造方法來製造,該製造方法包括:準備含有感光性樹脂組成物的塗佈液的步驟、將所述塗佈液塗佈於支撐體2上而形成塗佈層的步驟、以及對所述塗佈層進行乾燥而形成感光層4的步驟。
朝支撐體2上的塗佈液的塗佈可藉由輥塗、缺角輪塗佈、凹版塗佈、氣刀塗佈、模塗、棒塗等公知的方法來進行。
塗佈層的乾燥只要可自塗佈層中去除有機溶劑的至少一部分,則並無特別限制。例如,可於70℃~150℃下進行5分鐘~30分鐘左右。乾燥後,就防止其後的步驟中的有機溶劑的擴散的觀點而言,感光層4中的殘存有機溶劑量可為2質量%以下。
感光性元件10中的感光層4的厚度可根據用途而適宜選擇。以乾燥後的厚度計可為1 μm~100 μm、1 μm~50 μm、或5 μm~40 μm。藉由感光層4的厚度為1 μm以上,工業式的塗佈變得容易。若為100 μm以下,則存在可充分地獲得密著性及解析度的傾向。
感光性元件10例如可適宜地用於後述的抗蝕劑圖案的形成方法。
<抗蝕劑圖案的形成方法> 本實施形態的抗蝕劑圖案的形成方法包括:(i)感光層形成步驟,使用感光性樹脂組成物或感光性元件於基材上形成感光層;(ii)曝光步驟,藉由光化射線的照射來使感光層的一部分的區域硬化,而形成光硬化物區域;以及(iii)顯影步驟,將感光層的光硬化物區域以外的區域自基材上去除,而於基材上形成包含感光性樹脂組成物的光硬化物(光硬化物區域)的抗蝕劑圖案。抗蝕劑圖案的形成方法視需要可進而具有其他步驟。再者,抗蝕劑圖案亦可稱為樹脂圖案、或浮雕圖案。以下,對各步驟進行詳述。
(i)感光層形成步驟 於感光層形成步驟中,使用感光性樹脂組成物於基材上形成感光層。
作為於基材上形成感光層的方法,例如可列舉:於基材上塗佈含有感光性樹脂組成物的塗佈液後,進行乾燥的方法。
另外,作為於基材上形成感光層的方法,例如可列舉:視需要自感光性元件中去除保護膜後,將感光性元件的感光層層壓於基材上的方法。層壓可藉由一面對感光性元件的感光層進行加熱,一面壓接於基材上來進行。藉由該層壓,可獲得依次積層有基材、感光層及支撐膜的積層體。
層壓例如可於70℃~130℃的溫度下進行,且可於0.1 MPa~1.0 MPa左右(1 kgf/cm2
~10 kgf/cm2
左右)的壓力下壓接來進行層壓。該些條件視需要可適宜調整。層壓時,可對基材進行預熱處理,亦可將感光層加熱至70℃~130℃。
(ii)曝光步驟 於曝光步驟中,對感光層的一部分的區域照射光化射線,藉此照射有光化射線的曝光部進行光硬化,而形成潛像。此處,當於感光層形成步驟中使用感光性元件時,於感光層上存在支撐體,但於支撐體對於光化射線具有透過性的情況下,可透過支撐體照射光化射線。另一方面,於支撐體對於光化射線顯示出遮光性的情況下,於去除支撐體後,對感光層照射光化射線。
作為曝光方法,可列舉透過被稱為工藝圖(artwork)的負型遮罩圖案或正型遮罩圖案,呈圖像狀地照射光化射線的方法(遮罩曝光法)。另外,亦可採用藉由雷射直接成像(Laser Direct Imaging,LDI)曝光法、或數位光學處理(Digital Light Processing,DLP)曝光法等直接描繪曝光法,而呈圖像狀地照射光化射線的方法。
作為光化射線的波長(曝光波長),就更確實地獲得本發明的效果的觀點而言,可為340 nm~430 nm、或350 nm~420 nm。
(iii)顯影步驟 於顯影步驟中,藉由顯影處理來將感光層的光硬化物區域以外的區域(即,感光層的未硬化部分)自基材上去除,而於基材上形成包含感光層的光硬化物的抗蝕劑圖案。再者,當於經過曝光步驟的感光層上存在支撐體時,將支撐體去除後進行顯影步驟。於顯影處理中,有濕式顯影與乾式顯影,可適宜地使用濕式顯影。
於濕式顯影中,使用對應於感光性樹脂組成物的顯影液,並藉由公知的顯影方法來進行顯影。作為顯影方法,可列舉浸漬方式,覆液方式,噴霧方式,利用刷洗、拍擊、刮削、搖動浸漬等的方法,就提昇解析度的觀點而言,最合適的是高壓噴霧方式。亦可將兩種以上的所述方法加以組合來進行顯影。
顯影液可對應於感光性樹脂組成物的構成而適宜選擇。作為顯影液,可列舉:鹼性水溶液、水系顯影液、有機溶劑系顯影液等。
作為用於顯影的鹼性水溶液,可為0.1質量%~5質量%碳酸鈉溶液、0.1質量%~5質量%碳酸鉀溶液、0.1質量%~5質量%氫氧化鈉溶液、0.1質量%~5質量%四硼酸鈉溶液等。鹼性水溶液的pH可為9~11。另外,結合感光層的鹼顯影性來調節其溫度。於鹼性水溶液中,亦可混入表面活性劑、消泡劑、用以促進顯影的少量的有機溶劑等。
抗蝕劑圖案的形成方法亦可進而具有如下的步驟:於去除未曝光部分後,視需要進行60℃~250℃左右的加熱及/或0.2 J/cm2
~10 J/cm2
左右的曝光,藉此使抗蝕劑圖案進一步硬化。
<觸控面板的製造方法> 本實施形態的觸控面板的製造方法具有對藉由所述抗蝕劑圖案的形成方法而形成有抗蝕劑圖案的基材進行蝕刻處理的步驟。將所形成的抗蝕劑圖案作為遮罩(亦可稱為「抗蝕劑」),對基材的導體層等進行蝕刻處理。藉由蝕刻處理,而形成引出配線與透明電極的圖案,藉此製造觸控面板。
圖3(a)~圖3(h)是表示本發明的觸控面板的製造方法的一形態的示意剖面圖。本形態的製造方法包括:第1步驟,於具備支撐基材22、設置於支撐基材22的一面上的透明導電層24、及設置於透明導電層24上的金屬層26的積層基材的金屬層26上,形成包含感光性樹脂組成物的光硬化物的抗蝕劑圖案29;第2步驟,對金屬層26及透明導電層24進行蝕刻,而形成包含透明導電層24的殘部及金屬層26的殘部的積層圖案(圖3(d)中的24+26);以及第3步驟,自積層圖案的一部分中去除金屬層,而形成包含透明導電層24的殘部的透明電極與包含金屬層的殘部的金屬配線。
於第1步驟中,首先,如圖3(a)所示,在具備支撐基材22、設置於支撐基材22的一面上的透明導電層24、及設置於透明導電層24上的金屬層26的積層基材的金屬層26上,使用感光性樹脂組成物來形成感光層28。感光層28亦可在與金屬層26為相反側的面上具備支撐體。
作為金屬層26,例如可為包含銅的金屬層。另外,作為包含銅的金屬層,可列舉:包含銅、銅與鎳的合金、銅與鎳及鈦的合金、鉬-鋁-鉬積層體、銀與鈀及銅的合金等的金屬層。該些之中,就可更顯著地獲得本發明的效果的觀點而言,可適宜地使用包含銅、銅與鎳的合金或銅與鎳及鈦的合金的金屬層。
透明導電層24含有氧化銦錫(ITO)。就不需要退火處理的觀點而言,透明導電層24可為包含結晶性的ITO者。
繼而,藉由光化射線的照射來使感光層28的一部分的區域硬化,而形成光硬化物區域,然後將感光層的光硬化物區域以外的區域自積層基材上去除。藉此,如圖3(b)所示,於積層基材上形成抗蝕劑圖案29。
於第2步驟中,藉由蝕刻處理,而將未由抗蝕劑圖案29遮蔽的區域的金屬層26及透明導電層24自支撐基材22上去除。
蝕刻處理的方法對應於應去除的層而適宜選擇。例如,作為用以去除金屬層的蝕刻液,可列舉:氯化銅溶液、氯化鐵溶液、磷酸溶液等。另外,作為用以去除透明導電層的蝕刻液,可使用草酸、鹽酸、王水等。
當透明導電層24為包含結晶性的ITO者時,作為用以去除透明導電層24的蝕刻液,必須使用濃鹽酸、王水等強酸或對金屬層與透明導電層同時進行蝕刻的藥液(例如,ITO-4400Z等ITO系列),但於本形態的製造方法中,因抗蝕劑圖案為包含所述感光性樹脂組成物的光硬化物者,故即便於利用強酸的蝕刻處理下,亦充分地抑制抗蝕劑圖案的剝離等。本實施形態的感光性樹脂組成物可適宜地用作使用所述濃鹽酸、王水等強酸或對金屬層與透明導電層同時進行蝕刻的藥液作為蝕刻液的蝕刻用感光性樹脂組成物。
圖3(c)是表示蝕刻處理後的圖,圖3(c)中,於支撐基材22上形成有包含金屬層26的殘部、透明導電層24的殘部及抗蝕劑圖案29的殘部的積層體。於本形態的製造方法中,自該積層體中去除抗蝕劑圖案29。
抗蝕劑圖案29的去除例如可使用鹼性比所述顯影步驟中所使用的鹼性水溶液強的水溶液來進行。作為該強鹼性的水溶液,可使用1質量%~10質量%氫氧化鈉水溶液、1質量%~10質量%氫氧化鉀水溶液等。其中,可使用1質量%~10質量%氫氧化鈉水溶液或1質量%~10質量%氫氧化鉀水溶液,亦可使用1質量%~5質量%氫氧化鈉水溶液或1質量%~5質量%氫氧化鉀水溶液。作為抗蝕劑圖案的剝離方式,可列舉浸漬方式、噴霧方式等,該些可單獨使用,亦可併用。
圖3(d)是表示抗蝕劑圖案剝離後的圖,圖3(d)中,於支撐基材22上形成有包含金屬層26的殘部及透明導電層24的殘部的積層圖案。
於第3步驟中,自該積層圖案中去除金屬層26中的用以形成金屬配線的一部分以外的部分,而形成包含金屬層26的殘部的金屬配線與包含透明導電層24的殘部的透明電極。再者,於本形態中,作為於第3步驟中去除金屬層26的方法,採用進行蝕刻的方法,但作為於第3步驟中去除金屬層26的方法,未必限定於蝕刻。
於第3步驟中,首先,於經過第2步驟的積層基材上形成感光層30(圖3(e))。其次,經過感光層30的曝光及顯影,而形成包含感光層30的光硬化物的抗蝕劑31(圖3(f))。再者,感光層可為使用所述本實施形態的感光性樹脂組成物所形成的層,亦可為使用先前公知的蝕刻用感光性樹脂組成物所形成的層。
繼而,藉由蝕刻處理,而自積層圖案中的未形成抗蝕劑31的部分去除金屬層26。此時,作為蝕刻處理液,可使用與用以去除所述金屬層的蝕刻液相同者。
圖3(g)是表示蝕刻處理後的圖,圖3(g)中,於支撐基材22上形成有包含透明導電層24的殘部的透明電極,另外,於一部分的透明電極上形成有包含金屬層26及抗蝕劑31的積層體。自該積層體中去除抗蝕劑31,藉此如圖3(h)所示,於支撐基材22上形成包含透明導電層24的殘部的透明電極與包含金屬層26的殘部的金屬配線。
圖4是表示利用本發明所獲得的觸控面板的一形態的俯視圖。於觸控面板100中,作為透明電極的X電極52及Y電極54交替地並列設置,設置於長度方向的同一列上的X電極52彼此藉由一條引出配線56而分別連結,另外,設置於寬度方向的同一列上的Y電極54彼此藉由一條引出配線57而分別連結。
以上,對本發明的適宜的實施形態進行了說明,但本發明並不限定於所述實施形態。 實施例
以下,藉由實施例來更具體地說明本發明,但本發明並不限定於以下的實施例。
(製造例1:黏合劑聚合物(A-1)的製造) 將作為聚合性單量體(單體)的甲基丙烯酸30 g、甲基丙烯酸甲酯35 g及甲基丙烯酸丁酯35 g(質量比為30/35/35)與偶氮雙異丁腈0.5 g、丙酮10 g混合,並將所獲得的溶液設為「溶液a」。將使偶氮雙異丁腈0.6 g溶解於丙酮30 g中而獲得的溶液設為「溶液b」。
向具備攪拌機、回流冷卻器、溫度計、滴加漏斗及氮氣導入管的燒瓶中投入丙酮80 g及丙二醇單甲基醚20 g的混合液(質量比為4:1)100 g,然後向燒瓶內吹入氮氣,並一面進行攪拌一面進行加熱,且昇溫至80℃為止。
將滴加速度設為固定,歷時4小時向燒瓶內的所述混合液中滴加所述溶液a後,於80℃下將燒瓶內的溶液攪拌2小時。繼而,將滴加速度設為固定,歷時10分鐘向燒瓶內的溶液中滴加所述溶液b後,於80℃下將燒瓶內的溶液攪拌3小時。進而,歷時30分鐘將燒瓶內的溶液昇溫至90℃為止,於90℃下保溫2小時後,進行冷卻而獲得黏合劑聚合物(A-1)的溶液。
黏合劑聚合物(A-1)的溶液的不揮發成分(固體成分)為42.8質量%。另外,黏合劑聚合物(A-1)的重量平均分子量為50000,酸值為195 mgKOH/g,分散度為2.58。
再者,重量平均分子量及分散度是藉由利用凝膠滲透層析法法(GPC)進行測定,並使用標準聚苯乙烯的校準曲線進行換算而導出。以下表示GPC的條件。 (GPC條件) 泵:日立/L-6000型(日立製作所股份有限公司) 管柱:以下的共計3根,管柱規格:10.7 mmf×300 mm Gelpack GL-R440 Gelpack GL-R450 Gelpack GL-R400M(以上,日立化成股份有限公司) 溶離液:四氫呋喃(Tetrahydrofuran,THF) 試樣濃度:提取固體成分為40質量%樹脂溶液120 mg,並溶解於5 mL的THF中來製備試樣。 測定溫度:40℃ 注入量:200 μL 壓力:49 Kgf/cm2
(4.8 MPa) 流量:2.05 mL/min 檢測器:日立L-3300型RI(日立製作所股份有限公司)
另外,酸值是以如下方式進行測定。首先,於130℃下將黏合劑聚合物的溶液加熱1小時,去除揮發成分,而獲得固體成分。而且,精確秤量所述固體成分的聚合物1 g後,向該聚合物中添加丙酮30 g,並使其均勻地溶解。繼而,將適量的作為指示劑的酚酞添加至該溶液中,並使用0.1 N的KOH水溶液進行滴定。而且,藉由下式來算出酸值。 酸值=0.1×Vf×56.1/(Wp×I/100) 式中,Vf表示KOH水溶液的滴定量(mL),Wp表示所測定的聚合物溶液的質量(g),I表示所測定的聚合物溶液中的不揮發成分的比例(質量%)。
[實施例1~實施例8及比較例1~比較例3] 實施例及比較例藉由以下的方法來進行。
<感光性樹脂組成物(塗佈液)的製備> 將表1及表2中所示的各成分以該表中所示的調配量(質量份)混合,藉此獲得實施例及比較例的感光性樹脂組成物的塗佈液。表中的(A)成分的調配量為固體成分的質量。再者,「-」表示未調配。表1及表2中所示的各成分的詳細情況如下所示。
((A)成分) A-1:製造例1中所獲得的黏合劑聚合物(A-1)。
((B)成分) FA-321M:2,2-雙(4-(甲基丙烯醯氧基五乙氧基)苯基)丙烷(日立化成股份有限公司,EO基的數量:10(平均值)) BPE-900:2,2-雙(4-(甲基丙烯醯氧基聚乙氧基)苯基)丙烷(新中村化學工業股份有限公司,EO基的數量:17(平均值)) BPE-1300H:2,2-雙(4-(甲基丙烯醯氧基聚乙氧基)苯基)丙烷(新中村化學工業股份有限公司,EO基的數量:30(平均值)) FA-3200MY:聚氧基伸烷基化雙酚A二甲基丙烯酸酯(日立化成股份有限公司,EO基的數量:12(平均值),PO基的數量:4(平均值)) R-128H:丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯(日本化藥股份有限公司) FA-MECH:γ-氯-β-羥基丙基-β'-甲基丙烯醯氧基乙基-鄰苯二甲酸酯(日立化成股份有限公司) FA-318A:壬基苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯(日立化成股份有限公司) DPEA-12:具有EO基的二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化藥股份有限公司,EO基的數量:12(平均值))
((C)成分) B-CIM:2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑(常州強力電子新材料股份有限公司)
((D)成分:矽烷偶合劑) AY43-031:3-脲基丙基三乙氧基矽烷(東麗・道康寧股份有限公司) KBM-803:3-巰基丙基三甲氧基矽烷(信越化學工業股份有限公司) SZ-6030:3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(東麗・道康寧股份有限公司)
((E)成分:增感色素) PZ-501D:1-苯基-3-(4-甲氧基苯乙烯基)-5-(4-甲氧基苯基)吡唑啉(日本化學工業所股份有限公司)
(其他成分:(A)成分~(E)成分以外) LCV:無色結晶紫(山田化學工業股份有限公司) TBC:4-第三丁基兒茶酚(迪愛生(DIC)股份有限公司,「DIC-TBC-5P」) SF-808H:羧基苯并***、5-胺基-1H-四唑、甲氧基丙醇的混合物(三和化成股份有限公司,「SF-808H」) AZCV-PW:[4-{雙(4-二甲基胺基苯基)亞甲基}-2,5-環己二烯-1-亞基](保土谷化學工業股份有限公司)
[表1]
[表2]
<感光性元件的製作> 以厚度變得均勻的方式,將以上所獲得的感光性樹脂組成物的塗佈液分別塗佈於厚度為16 μm的聚對苯二甲酸乙二酯膜(東麗股份有限公司製造,製品名「FB-40」)上,利用70℃及110℃的熱風對流式乾燥器依次進行乾燥處理,而形成乾燥後的膜厚為15 μm的感光層。於該感光層上貼合保護層(玉聚合股份有限公司製造,製品名「NF-15A」),而獲得依次積層有聚對苯二甲酸乙二酯膜(支撐體)、感光層、及保護層的感光性元件。
<積層基材的製作> 準備如下的膜基材,即於聚對苯二甲酸乙二酯材的上層形成有包含結晶性的ITO的透明導電層,進而於透明導電層的上層形成有包含銅的金屬層,且對金屬層的最表面進行了防銹處理的膜基材。對該膜基材(以下,稱為「基材」)進行加熱而昇溫至80℃後,將以上所製作的感光性元件層壓(積層)於基材的金屬層表面上。層壓是以一面去除保護膜,一面使感光性元件的感光層密著於基材的金屬層表面的方式,於溫度110℃、層壓壓力4 kgf/cm2
(0.4 MPa)的條件下進行。如此,獲得於基材的金屬層表面上積層有感光層及支撐體的積層基材。
<感度的評價> 將所獲得的積層基材放置冷卻至變成23℃為止。繼而,將積層基材分割成3個區域,使具有濃度區域為0.00~2.00、濃度階段為0.05、曝光表(tablet)的大小為20 mm×187 mm、各階段的大小為3 mm×12 mm的41段階段式曝光表(step tablet)的光具(phototool)密著於其中一個區域的支撐體上。曝光是使用將短弧紫外線(Ultraviolet,UV)燈(奧克製作所(Orc Manufacturing)股份有限公司製造,製品名「AHD-5000R」)作為光源的平行光線曝光機(奧克製作所股份有限公司製造,製品名「EXM-1201」),以100 mJ/cm2
的能量(曝光量)隔著光具及支撐體對感光層進行曝光。此時,不使用的其他區域由黑薄板覆蓋。另外,利用相同的方法分別以200 mJ/cm2
、400 mJ/cm2
的能量對其他各個區域進行曝光。再者,照度的測定使用應用了405 nm對應探針的紫外線照度計(優志旺(Ushio)電機股份有限公司製造,製品名「UIT-150」)。
曝光後,自積層基材中剝離支撐體,使感光層露出,並將30℃的1質量%碳酸鈉水溶液噴霧16秒,藉此去除未曝光部分。如此,於基材的金屬層表面上形成包含感光性樹脂組成物的光硬化物的抗蝕劑圖案。根據各曝光量下的作為抗蝕劑圖案(硬化膜)所獲得的階段式曝光表的殘存段數(階段段數),製作曝光量與階段段數的校準曲線,並求出階段段數變成17段的曝光量,藉此評價感光性樹脂組成物的感度。感度由自校準曲線所求出的階段段數變成17段的曝光量來表示,該曝光量越少,表示感度越良好。將結果示於表3及表4中。
<密著性的評價> 使用線寬(L)/空間寬度(S)(以下,記作「L/S」)為4/400~30/400(單位:μm)的遮罩圖案,以41段階段式曝光表的殘存段數變成17段的能量對所述積層基材的感光層進行曝光。曝光後,進行與所述感度的評價相同的顯影處理。
顯影後,藉由空間部分(未曝光部分)被乾淨地去除、且線部分(曝光部分)不產生蜿蜒、剝落及缺失而形成的抗蝕劑圖案中的線寬/空間寬度的值中的最小值來評價密著性。該數值越小,表示密著性越良好。將結果示於表3及表4中。
<解析性的評價> 使用L/S為1/1~30/30(單位:μm)的遮罩圖案,以41段階段式曝光表的殘存段數變成17段的能量對所述積層基材的感光層進行曝光。曝光後,進行與所述感度的評價相同的顯影處理。
顯影後,藉由空間部分(未曝光部分)被乾淨地去除、且線部分(曝光部分)不產生蜿蜒、剝落及缺失而形成的抗蝕劑圖案中的線寬/空間寬度的值中的最小值來評價解析度。該數值越小,表示解析度越良好。將結果示於表3及表4中。
<蝕刻後的密著性的評價> 如以下般評價抗蝕劑圖案的蝕刻後的密著性。使用L/S為4/400~47/400(單位:μm)的遮罩圖案,以41段階段式曝光表的殘存段數變成23段的能量對所述積層基材的感光層進行曝光。曝光後,進行與所述感度的評價相同的顯影處理而獲得形成有圖案的基材。
使用ITO-4400Z(艾迪科股份有限公司製造,商品名),於40℃下對所獲得的基材進行30秒蝕刻,其後,進行水洗、乾燥。
藉由空間部分(未曝光部分)的金屬層及透明導電層被乾淨地去除、且線部分(曝光部分)不產生蜿蜒、剝落及缺失而形成的抗蝕劑圖案中的線寬/空間寬度的值中的最小值來評價蝕刻後的密著性。該數值越小,表示耐蝕刻液性越高且密著性越良好。將結果示於表3及表4中。
<蝕刻後的線形狀的評價> 關於配線圖案的蝕刻後的線形狀,於所述蝕刻後的密著性的評價時,使用數位顯微鏡VHX-2000(基恩斯(Keyence)股份有限公司製造)對形成於L/S為47/400(單位:μm)的抗蝕劑圖案的下方的配線圖案進行觀察。另外,根據抗蝕劑圖案的線寬與蝕刻後的電路圖案的線寬的差來算出側蝕寬度。根據側蝕寬度的值與有無鬆動,藉由以下的基準來對配線圖案的蝕刻後的線形狀進行評價。將結果示於表3及表4中。 A:於配線圖案的蝕刻後的線形狀中未看到鬆動,側蝕寬度的值未滿5 μm。 B:於配線圖案的蝕刻後的線形狀中未看到鬆動,但側蝕寬度的值為5 μm以上。 C:於配線圖案的蝕刻後的線形狀中看到鬆動。
<剝離性的評價> 使用PET負型:60 mm×45 mm見方(固體:無圖案),以41段階段式曝光表的殘存段數變成17段的能量對所述積層基材的感光層進行曝光。曝光後,進行與所述感度的評價相同的顯影處理,而獲得於基材上形成有60 mm×45 mm見方的硬化膜的積層基材。將該積層基材浸漬於50℃的2.5質量%氫氧化鈉水溶液中來進行剝離評價。將使積層基材浸漬後,硬化膜自基材上完全地剝離去除為止的時間設為剝離時間(秒)。另外,以目視觀察剝離後的剝離片的尺寸,並藉由以下的基準來進行評價。剝離時間越短、剝離片尺寸越小,表示剝離特性越良好。將結果示於表3及表4中。 S:小於40 mm見方。 M:40 mm~50 mm見方。 L:片狀(大於50 mm見方)。
[表3]
[表4]
可知與比較例1~比較例3相比,使用分子內具有6個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯、及10質量份以下((A)成分及(B)成分的總量100質量份中)的分子內具有1個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯作為光聚合性化合物的實施例1~實施例8可平衡性良好地提昇抗蝕劑圖案的蝕刻後的密著性、配線圖案的蝕刻後的線形狀、抗蝕劑圖案的剝離性。
2‧‧‧支撐體
4‧‧‧感光層
6‧‧‧保護層
10‧‧‧感光性元件
12‧‧‧支撐基材
14‧‧‧透明導電層
16‧‧‧感光層
18‧‧‧引出配線
22‧‧‧支撐基材
24‧‧‧透明導電層
26‧‧‧金屬層
28‧‧‧感光層
29‧‧‧抗蝕劑圖案
30‧‧‧感光層
31‧‧‧抗蝕劑
52‧‧‧透明電極(X電極)
54‧‧‧透明電極(Y電極)
56、57‧‧‧引出配線
100‧‧‧觸控面板
4‧‧‧感光層
6‧‧‧保護層
10‧‧‧感光性元件
12‧‧‧支撐基材
14‧‧‧透明導電層
16‧‧‧感光層
18‧‧‧引出配線
22‧‧‧支撐基材
24‧‧‧透明導電層
26‧‧‧金屬層
28‧‧‧感光層
29‧‧‧抗蝕劑圖案
30‧‧‧感光層
31‧‧‧抗蝕劑
52‧‧‧透明電極(X電極)
54‧‧‧透明電極(Y電極)
56、57‧‧‧引出配線
100‧‧‧觸控面板
圖1是表示本發明的感光性元件的一實施形態的示意剖面圖。 圖2(a)~圖2(e)是表示觸控面板的先前的製造方法的示意剖面圖。 圖3(a)~圖3(h)是表示本發明的觸控面板的製造方法的一形態的示意剖面圖。 圖4是表示利用本發明所獲得的觸控面板的一形態的俯視圖。
2‧‧‧支撐體
4‧‧‧感光層
6‧‧‧保護層
10‧‧‧感光性元件
Claims (6)
- 一種感光性樹脂組成物,其包括 (A)成分:黏合劑聚合物、 (B)成分:光聚合性化合物、以及 (C)成分:光聚合起始劑, 所述(B)成分含有分子內具有6個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯、及分子內具有1個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯,且 於所述(A)成分及所述(B)成分的總量100質量份中,所述分子內具有1個乙烯性不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯的含量為10質量份以下。
- 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(B)成分進而含有具有(聚)氧基伸乙基的雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯。
- 一種感光性元件,其包括:支撐體、及設置於所述支撐體的一面上的使用如申請專利範圍第1項或第2項所述的感光性樹脂組成物所形成的感光層。
- 一種抗蝕劑圖案的形成方法,其包括: 感光層形成步驟,使用如申請專利範圍第1項或第2項所述的感光性樹脂組成物、或如申請專利範圍第3項所述的感光性元件於基材上形成感光層; 曝光步驟,藉由光化射線的照射來使所述感光層的一部分的區域硬化,而形成光硬化物區域;以及 顯影步驟,將所述感光層的所述光硬化物區域以外的區域自所述基材上去除,而獲得包含所述光硬化物區域的抗蝕劑圖案。
- 一種觸控面板的製造方法,其包括: 第1步驟,於具備支撐基材、設置於所述支撐基材的一面上的包含氧化銦錫的透明導電層、及設置於所述透明導電層上的金屬層的積層基材的所述金屬層上,形成包含如申請專利範圍第1項或第2項所述的感光性樹脂組成物的光硬化物的抗蝕劑圖案; 第2步驟,對所述金屬層及所述透明導電層進行蝕刻,而形成包含所述透明導電層的殘部及所述金屬層的殘部的積層圖案;以及 第3步驟,自所述積層圖案的一部分去除所述金屬層,而形成包含所述透明導電層的殘部的透明電極與包含所述金屬層的殘部的金屬配線。
- 如申請專利範圍第5項所述的觸控面板的製造方法,其中所述透明導電層包含結晶性的氧化銦錫, 所述第2步驟中的蝕刻為利用強酸的蝕刻。
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