レーザーを用いたパターン形成方法
【課題】パターン形成のタクトタイムの短縮を可能とし、またパターン層と誘電体層の一括焼成を可能にし、パターン形成のトータル的低コスト化が可能なパターニング方法を提供することを目的とする。
【解決手段】無機粉末と、ガラスフリットと、溶剤からなる混合物を基板上に塗布する塗布工程と、塗布された前記混合物を乾燥する乾燥工程と、レーザー照射により前記乾燥工程を経た塗膜にパターンを描画するレーザー照射工程と、前記パターンを現像する現像工程とを含むパターン形成方法。
【解決手段】無機粉末と、ガラスフリットと、溶剤からなる混合物を基板上に塗布する塗布工程と、塗布された前記混合物を乾燥する乾燥工程と、レーザー照射により前記乾燥工程を経た塗膜にパターンを描画するレーザー照射工程と、前記パターンを現像する現像工程とを含むパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザーを用いたパターン形成方法に関し、特に、実質的に樹脂成分の含まない混合物を用いたパターンの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路（ＩＣ）やフラットパネルディスプレイのような各種の電子装置においては、集積度の向上、あるいは高画質化に伴って、それらに含まれる電極や配線パターンも微細化されている。これら電極、配線等の形成は、ガラスやセラミックス等の基板上にフォトリソグラフィー技術を利用して所定のパターンを形成した後、高温下で長時間焼成することでパターン形成する方法が一般的である。
【０００３】
例えば、フラットパネルディスプレイの一種であるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰ）のフロントパネルの製造においては、ＩＴＯのパターンを形成した後、感光性ペーストによるフォトリソグラフィー技術を利用したバス電極パターニング→焼成→誘電体塗布→焼成という工程を経ることが一般的であり、更にブラックマトリックスを設ける場合は、バス電極の焼成後にブラックマトリックスパターニング→焼成という工程が追加される。
【０００４】
このようにＰＤＰの製造においては各種パターンの形成毎に焼成工程が繰り返されるが、焼成工程は有機成分のバーンアウト、無機成分の融着を行う工程であるため焼成温度は５５０℃以上と非常に高温であり、キープ時間も長い。さらにガラスパネルが大きいため急激な温度変化は難しく、昇温、冷却時間も非常に長くなる。また温度が高いため必要とするエネルギーも膨大であり、設備も非常に巨大なものとなるため、焼成工程はＰＤＰ製造の中でも最も製造コストに占める割合が大きな工程である。そのため、焼成工程を減らすことができればパネルの製造コストの大幅ダウンが可能となる。
【０００５】
焼成回数を減らす方法としては、熱硬化樹脂、酸化銀を含むペーストを用いたレーザーパターニング方法が開示されている。この方法は、酸化銀が熱又は光により分解し、活性酸素を放出するという性質を利用したもので、基材にペーストを塗布し、一夜間かけてペーストを硬化し、その後にレーザー照射することによって基材上に所望の電極パターンを形成する。その後、全面紫外線露光することで、レーザー未照射部の有機成分を上述の活性酸素により、酸化分解し劣化させ、ブラッシング等することで焼成工程を経ずに所望の電極パターンを形成するというものである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１９５７１５号公報（請求の範囲）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この方法では、ペーストを基材に塗布後、一夜間かけて基材上のペーストを硬化させる工程やレーザーパターニング後に全面紫外線露光する工程など工程数が多いため依然としてタクトタイムの短縮という面で問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題点を解決すべく開発されたものであり、一夜間かけて基材上のペーストを硬化させる工程及びレーザーパターニング後の全面紫外線露光工程を行う必要がなくタクトタイムの短縮を実現し、パターン形成の低コスト化が可能なパターン形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、無機粉末と、ガラスフリットと、溶剤からなる混合物を基板上に塗布する塗布工程と、塗布された前記混合物を乾燥する乾燥工程と、レーザー照射により、前記乾燥工程を経た塗膜にパターンを描画するレーザー照射工程と、前記パターンを現像する現像工程とを含むパターン形成方法が提供される。
【００１０】
これにより、パターン形成のタクトタイムの短縮がされ、パターン形成の低コスト化が可能となる。
【００１１】
本発明の一態様によれば、前記現像工程において、有機溶剤が用いられることを特徴とするパターン形成方法が提供される。
【００１２】
本発明の一態様によれば、前記現像工程において、超音波が用いられることを特徴とするパターン形成方法が提供される。
【００１３】
本発明の一態様によれば、前記無機粉末は、導電性粉末であることを特徴とするパターン形成方法が提供される。これにより、導電パターン形成のタクトタイムの短縮が可能となる。
【００１４】
本発明の一態様によれば、前記乾燥工程を経た塗膜中の前記導電性粉末が６０質量％以上であることを特徴とするパターン形成方法が提供される。これにより、緻密かつ充分な導電性の良好な導電パターンを得ることができる。
【００１５】
本発明の一態様によれば、前記無機粉末は、耐熱顔料であることを特徴とするパターン形成方法が提供される。これにより、ブラックマトリックスパターン形成のタクトタイムの短縮が可能となる。
【００１６】
本発明の一態様によれば、前記乾燥工程を経た塗膜中の前記耐熱顔料が１０質量％以上であることを特徴とするパターン形成方法が提供される。これにより、ブラックマトリックスパターンの充分な黒色度を確保できる。
【００１７】
本発明の一態様によれば、前記レーザーの波長は、２６６−１０６００ｎｍであることを特徴とするパターン形成方法が提供される。
【００１８】
本発明の一態様によれば、前記レーザー照射に、ＹＶＯ４レーザーの第二高調波が用いられることを特徴とするパターン形成方法が提供される。
【００１９】
本発明の一態様によれば、前記乾燥工程は、６０〜１５０℃で、５〜６０分行われることを特徴とするパターン形成方法が提供される。
【００２０】
本発明の一態様によれば、現像された前記導電パターン上に誘電体層を形成し、焼成する焼成工程を含むことを特徴とするパターン形成方法が提供される。これにより、パターンと誘電体層の一括焼成を可能にし、パターン形成のトータル的低コスト化が可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のパターン形成方法によれば、パターン形成のタクトタイムの短縮を可能とし、また、パターン層と誘電体層の一括焼成を可能にし、パターン形成のトータル的低コスト化が実現できる。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２３】
先ず、本実施態様のパターン形成方法に用いる混合物に配合される無機粉末は、パターンの用途によって異なる。配線などの導電パターンを形成する場合は、導電性粉末が用いられる。例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｕ等の単体とその合金の他、酸化錫（ＳｎＯ2）、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などを用いることができる。
【００２４】
このような導電性粉末は、乾燥工程を経た塗膜中に６０質量％以上の割合で配合される。導電性粉末が６０質量％より少ないと、レーザー照射後の導電パターンがポーラスな状態となり充分な導電性が得られ難くなる。
【００２５】
一方、ブラックマトリックスパターンを形成する場合は、耐熱顔料が用いられる。例えば、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｌａ等の単独の金属酸化物及び／又は金属元素２種以上からなる複合酸化物が好適に用いることができる。黒色度の点で四三酸化コバルトを用いることが好ましい。
【００２６】
このような耐熱顔料は、乾燥工程を経た塗膜中に１０質量％以上の割合で配合される。耐熱顔料が１０質量％より少ないと、レーザー照射後のパターンがポーラスな状態となり充分な黒色度が得られ難くなる。
【００２７】
このような無機粉末は、一次粒径が０．１〜５μｍであるものが好ましい。一次粒径が５μｍより大きいと、導電性粉末の場合、レーザーパターニング後に導電パターンにピンホールや隙間が生じやすくなり十分な導電性が得られ難くなる。また、耐熱顔料の場合、導電性粉末同様レーザーパターニング後に皮膜にピンホールや隙間が生じやすくなり黒色度が低下する。粒径が小さくなると、より高価となるため低コスト化という観点から０．１μｍ以上が好ましい。より好ましくは０．２〜３．１μｍである。無機粉末は、球状、フレーク状、デンドライト状など種々の形状のものを用いることができるが、光特性や分散性を考慮すると、球状のものを用いることが好ましい。なお、本実施態様において、無機粉末の一次粒径とは、電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて１０，０００倍にて観察したランダムな１０個の無機粉末の平均粒径を意味する。
【００２８】
本実施態様のパターン形成方法に用いる混合物に配合されるガラスフリットとしては、ガラス軟化点が４２０〜５８０℃であることが好ましい。より好ましくは、ガラス転移点が３６０〜５００℃である。また、ガラスフリットの熱膨張係数α３００は、６０〜１１０×１０−７のものが好ましい。このようなガラスフリットとしては、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化亜鉛、酸化リチウム、またはアルカリホウケイ酸塩を主成分とするものが好適に用いられる。
【００２９】
例えば、酸化鉛を主成分とするガラスフリットとしては、酸化物基準の質量％で、ＰｂＯが４８〜８２％、Ｂ２Ｏ３が０．５〜２２％、ＳｉＯ２が３〜３２％、Ａｌ２Ｏ３が０〜１２％、ＢａＯが０〜１５％、ＴｉＯ２が０〜２．５％、Ｂｉ２Ｏ３が０〜２５％の組成を有し、軟化点が４２０〜５８０℃である非晶性ガラスフリットが挙げられる。
【００３０】
酸化ビスマスを主成分とするガラスフリットの好ましい例としては、酸化物基準の質量％で、Ｂｉ２Ｏ３が６〜８８％、Ｂ２Ｏ３が５〜３０％、ＳｉＯ２が５〜２５％、Ａｌ２Ｏ３が０〜５％、ＢａＯが０〜２０％、ＺｎＯが１〜２０％の組成を有し、軟化点が４２０〜５８０℃である非晶性ガラスフリットが挙げられる。
【００３１】
酸化亜鉛を主成分とするガラスフリットの好ましい例としては、酸化物基準の質量％で、ＺｎＯが２５〜６０％、Ｋ２Ｏが２〜１５％Ｂ２Ｏ３が２５〜４５％、ＳｉＯ２が１〜７％、Ａｌ２Ｏ３が０〜１０％、ＢａＯが０〜２０％、ＭｇＯが０〜１０％の組成を有し、軟化点が４２０〜５８０℃である非晶性ガラスフリットが挙げられる。
【００３２】
このようなガラスフリットの配合量は、無機粉末に導電性粉末を用いた場合にあっては、レーザー照射後のパターンの密着性並びに抵抗値低減の観点から導電性粉末に対して、１〜３０質量％、より好ましくは１〜２０質量％で配合することができる。一方、無機粉末に耐熱顔料を用いた場合にあっては、レーザー照射後のパターンの密着性並びに黒色度の観点から耐熱顔料に対して１〜１００質量％、より好ましくは３０〜７０質量％で配合することができる。
【００３３】
本実施態様のパターン形成方法に用いる混合物に配合される有機溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類；トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類；セロソルブ、メチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールエーテル類；酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレートなどのエステル類；エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、テルピネオールなどのアルコール類；オクタン、デカンなどの脂肪族炭化水素；石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサなどの石油系溶剤が挙げられ、これらを単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３４】
これらの有機溶剤の配合量は、塗布作業性の観点から混合物に対して、１〜２０質量％の割合で配合する。
【００３５】
また、現像液に溶解性を示す有機成分・分散剤であれば配合することができ、例えば、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８７、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１９１（いずれもビックケミー社製、商品名）などが挙げられる。
【００３６】
また、必要に応じて、安定剤として、例えば、硝酸、硫酸、塩酸、ホウ酸等の各種無機酸；ギ酸、酢酸、アセト酢酸、クエン酸、ステアリン酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、ベンゼンスルホン酸、スルファミン酸等の各種有機酸；リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、リン酸メチル、リン酸エチル、リン酸ブチル、リン酸フェニル、亜リン酸エチル、亜リン酸ジフェニル、モノ（２−メタクリロイルオキシエチル）アシッドホスフェート、ジ（２−メタクリロイルオキシエチル）アシッドホスフェート等の各種リン酸化合物（無機リン酸、有機リン酸）などを、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。このような安定剤は、前記ガラスフリット１００質量部当り０．１〜１０質量部の割合で添加することが好ましい。
【００３７】
以下、本実施態様のパターンの形成方法について説明する。
【００３８】
まず、本実施態様の混合物に関し、上述した各必須成分、ならびに任意成分との混練分散は、三本ロールやブレンダー等の機械が用いられる。こうして分散された混合物は、スクリーン印刷法、バーコーター、ブレードコーターなど適宜の塗布方法で基材上に塗布される。
【００３９】
次いで熱風循環式乾燥炉、遠赤外線乾燥炉等で例えば約６０〜１５０℃で５〜６０分程度乾燥させて指触乾燥性が得られる程度に有機溶剤を蒸発させる。
【００４０】
次に、レーザー照射により、基材上に所望のパターンを形成する。レーザーを照射された領域は、塗膜中の有機成分はほとんどバーンアウトし、無機粉末はガラス基材上に融着される。レーザーパターニング工程としては、例えば、ＣＡＤなどで、所望のパターンを作成し、これに従って、レーザーを照射するレーザー描画法が用いられる。レーザーとしては、基本波の波長が、２６６−１０６００ｎｍの範囲が好ましい。具体的には、ＹＶＯ４レーザーが好適に用いられる。レーザー出力及び照射速度は、塗膜中の無機粉末が融着できる程度の熱量になるよう調節する。具体的には、レーザー出力は、０．２〜１．０Ｗ、照射速度は、０．１〜１．５ｍｍ／ｓの範囲で適宜調節される。レーザー出力が、０．２Ｗより小さい場合、十分な融着ができない。１．０Ｗより大きいと、照射部分の熱の拡散によって、線幅が太くなる。照射速度は０．１ｍｍ／ｓより遅いとパターン形成のタクトタイム短縮の観点から良くない。照射速度は１．５ｍｍ／ｓより速いと、十分に有機成分がバーンアウトできない。なお、ここではレーザー描画を挙げているが、これに限定されず、例えば、電子線ビーム、イオンビーム、荷電ビーム等を用いて描画してもよい。
【００４１】
その後、現像することで、レーザー未照射部を洗い落し、所望のパターンを形成する。
【００４２】
現像工程としてはスプレー法、浸漬法等あるいは超音波による方法が用いられる。スプレー法、浸漬法等においては、現像液として、アルカリ現像の場合、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、珪酸ナトリウムなどの金属アルカリ水溶液や、トリメチルアミン、トリエタノールアミンなどのアミン水溶液等が、また、有機溶剤現像の場合、メタノール、ブタノール等のアルコール類、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピルのエステル類、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテート等のグリコールエステル類、エチルセロソルブ、ｎ−ブチルセロソルブ等のエーテル類等の公知の有機溶剤が好適に用いられる。なお、未照射部が除去されればよく、上記のような現像液に限定されるものではない。
【００４３】
このように本発明のレーザーを用いたパターン形成方法は、一夜間かけて基材上のペーストを硬化させる工程及びレーザーパターニング後の全面紫外線露光工程を行う必要がなくタクトタイムの短縮が可能となる。また、有機バインダーを含有しない無機粉末とガラスフリットと溶剤からなる混合物を使用することができるため、コストを抑えることができ、パターン形成のトータル的低コスト化が達成される。
【００４４】
［実施例１〜４］
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものではないことはもとよりである。なお、以下において「部」は、特に断りのない限りすべて質量部であるものとする。
【００４５】
（試験基板作成）
乾燥塗膜：高歪ガラス（ＰＤ２００：旭ガラス社製）基板上に、評価用の混合物を２００メッシュのポリエステルスクリーンを用いて全面に塗布し、次いで、熱風循環式乾燥炉にて９０℃で３０分間乾燥して塗膜（膜厚１０μｍ）を形成した。
【００４６】
評価パターン：上記の方法で作成した乾燥塗膜を、レーザーとしてＹＶＯ４レーザー（第二高調波；５３２nｍ）を用い、照射距離３ｃｍにて乾燥塗膜の塗膜表面に焦点距離を合わせ、ＹＶＯ４レーザー（第二高調波；５３２nｍ）を照射してパターンを形成し、評価パターンとした。
【００４７】
現像：
アルカリ現像の場合；上記の方法で作成した評価パターンを、液温３０℃の０．４質量％炭酸ナトリウム水溶液をスプレー法にてレーザー未照射部分が完全に落ちるまで現像を行った。
有機溶剤現像の場合；上記の方法で作成した評価パターンを、液温３０℃のジエチレングリコールエチルエーテルアセテートをスプレー法にてレーザー未照射部分が完全に落ちるまで現像を行った。
【００４８】
評価項目、測定条件は以下の通りである。
（導電性）
上記方法にて作成された評価パターンについて、レーザー照射部にテスターにて導通を評価した。
○；導電性有り
×；導電性無し
（耐現像性）
上記現像方法によって得られたレーザー照射部分についての有無について評価した。
【００４９】
○；完全にレーザー照射部分がすべて残っている
△；一部のレーザー照射部分しか残っていない
×；すべてのレーザー照射部分が残っていない
（膜厚）
上記方法にて形成した評価パターンの膜厚を測定した。膜厚の測定は表面粗さ計により測定した。
（線幅）
現像後のパターンの線幅を光学顕微鏡にて測定した。
（体積固有抵抗値）
パターニングした部分について抵抗計（ＨＩＯＫＩ３５４０ｍΩＨＩＴＥＳＴＥＲ）にて抵抗値を測定し、膜厚（表面粗さ計）、線幅（光学顕微鏡）にてそれぞれ測定した。なお、
体積固有抵抗値（Ω・ｃｍ）＝抵抗値（Ω）×断面積（ｃｍ２）／長さ（ｃｍ）
とした。
【００５０】
下記に示す組成比にて配合し、攪拌機により攪拌後、３本ロールミルにより練肉して混合物を得た。
（組成物１）
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル １１０．０部
銀粉末 １８３０．０部
ガラスフリット １７２．０部
分散剤（ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８０ ＢＹＫ−ｃｈｅｍｉｅ） １．０部
このようにして得られた混合物を用いて作成した乾燥塗膜について、レーザー照射速度０．１と１．５ｍｍ／ｓの場合におけるレーザー出力０．２、１．０Ｗで得られた評価パターンの各々の導電性、耐現像性、線幅、体積固有抵抗値を上記測定方法にて評価した。評価結果を表１に示す。
【表１】
【００５１】
実施例１〜４は有機バインダー、モノマーともに含有していない場合であり、現像方法は、有機溶剤で現像を行っている。実施例１、２といずれの結果についても良好な結果が得られた。また、実施例３では、導電性は良好であったが、耐現像性が悪く、実施例４では、導電性、耐現像性が悪かった。
【００５２】
［実施例５〜１０］
レーザーの出力評価
組成物１の混合物を用いて作成された乾燥塗膜について、レーザー照射速度０．１と１．５ｍｍ／ｓの場合におけるレーザー出力２．０、３．０、４．０Ｗで得られた評価パターンの各々の導電性、耐現像性、線幅、体積固有抵抗値を上記測定方法にて評価した。評価結果を表２に示す。
【表２】
【００５３】
実施例５〜１０は有機バインダー、モノマーともに含有していない場合であり、現像方法は、有機溶剤で現像を行っている。導電性、耐現像性、体積固有抵抗値いずれの結果についても良好な結果は得られた。細線化の線幅については、有機バインダーの含有している場合（比較例１〜４ 組成物２）に対して実施例の方が良かった。
【００５４】
［比較例１〜４］
（有機バインダーの合成）
温度計、攪拌機、滴下ロート、及び還流冷却器を備えたフラスコに、メチルメタクリレートとメタクリル酸を０．７６：０．２４のモル比で仕込み、溶媒としてジプロピレングリコールモノメチルエーテル、触媒としてアゾビスイソブチロニトリルを入れ、窒素雰囲気下、８０℃で２〜６時間攪拌し、樹脂溶液を得た。この樹脂溶液を冷却し、重合禁止剤としてメチルハイドロキノン、触媒としてテトラブチルホスホニウムブロマイドを用い、グリシジルメタクリレートを、９５〜１０５℃で１６時間の条件で、上記樹脂のカルボキシル基１モルに対し０．１２モルの割合の付加モル比で付加反応させ、冷却後取り出し、有機バインダーを得た。この有機バインダーは、重量平均分子量が約１０，０００、固形分酸価が５９ｍｇＫＯＨ／ｇ、二重結合当量が９５０であった。なお、得られた共重合樹脂の重量平均分子量の測定は、島津製作所社製ポンプＬＣ−６ＡＤと昭和電工社製カラムＳｈｏｄｅｘ（登録商標）ＫＦ−８０４、ＫＦ−８０３、ＫＦ−８０２を三本つないだ高速液体クロマトグラフィーにより測定した。
【００５５】
上記方法により合成された有機バインダーを用い、下記に示す組成比にて配合し、攪拌機により攪拌後、３本ロールミルにより練肉して混合物を得た。
【００５６】
（組成物２）
有機バインダー １００．０部
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル ２００．０部
銀粉末 １８３０．０部
ガラスフリット １７２．０部
分散剤（ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８０ ＢＹＫ−ｃｈｅｍｉｅ） １．０部
このようにして得られた混合物を用いて作成した乾燥塗膜について、レーザー照射速度０．１と１．５ｍｍ／ｓの場合におけるレーザー出力０．２、１．０Ｗで得られた評価パターンの各々の導電性、耐現像性、線幅、体積固有抵抗値を上記測定方法にて評価した。評価結果を表３に示す。
【表３】
【００５７】
比較例１〜４は有機バインダーを含有している場合であり、現像方法は、有機溶剤で現像を行っている。比較例１〜３はいずれの結果についても良好な結果が得られた。また、比較例４では、導電性は良好であったが、耐現像性は悪かった。細線化の線幅については、有機バインダーの含有していない場合（実施例１〜４ 組成物１）に対して比較例の方が悪かった。
【００５８】
［比較例５〜１０］
レーザーの出力評価
組成物２で得られた混合物を用いて作成された乾燥塗膜について、レーザー照射速度０．１と１．５ｍｍ／ｓの場合におけるレーザー出力２．０、３．０、４．０Ｗで得られた評価パターンの各々の導電性、耐現像性、線幅、体積固有抵抗値を上記測定方法にて評価した。評価結果を表４に示す。
【表４】
【００５９】
比較例５〜１０は有機バインダーが含有している場合であり、現像方法は、有機溶剤で現像を行っている。導電性、耐現像性、体積固有抵抗値いずれの結果についても良好な結果が得られた。細線化の線幅については、有機バインダーの含有していない場合（実施例５〜１０ 組成物１）に対して比較例の方が悪かった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザーを用いたパターン形成方法に関し、特に、実質的に樹脂成分の含まない混合物を用いたパターンの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路（ＩＣ）やフラットパネルディスプレイのような各種の電子装置においては、集積度の向上、あるいは高画質化に伴って、それらに含まれる電極や配線パターンも微細化されている。これら電極、配線等の形成は、ガラスやセラミックス等の基板上にフォトリソグラフィー技術を利用して所定のパターンを形成した後、高温下で長時間焼成することでパターン形成する方法が一般的である。
【０００３】
例えば、フラットパネルディスプレイの一種であるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰ）のフロントパネルの製造においては、ＩＴＯのパターンを形成した後、感光性ペーストによるフォトリソグラフィー技術を利用したバス電極パターニング→焼成→誘電体塗布→焼成という工程を経ることが一般的であり、更にブラックマトリックスを設ける場合は、バス電極の焼成後にブラックマトリックスパターニング→焼成という工程が追加される。
【０００４】
このようにＰＤＰの製造においては各種パターンの形成毎に焼成工程が繰り返されるが、焼成工程は有機成分のバーンアウト、無機成分の融着を行う工程であるため焼成温度は５５０℃以上と非常に高温であり、キープ時間も長い。さらにガラスパネルが大きいため急激な温度変化は難しく、昇温、冷却時間も非常に長くなる。また温度が高いため必要とするエネルギーも膨大であり、設備も非常に巨大なものとなるため、焼成工程はＰＤＰ製造の中でも最も製造コストに占める割合が大きな工程である。そのため、焼成工程を減らすことができればパネルの製造コストの大幅ダウンが可能となる。
【０００５】
焼成回数を減らす方法としては、熱硬化樹脂、酸化銀を含むペーストを用いたレーザーパターニング方法が開示されている。この方法は、酸化銀が熱又は光により分解し、活性酸素を放出するという性質を利用したもので、基材にペーストを塗布し、一夜間かけてペーストを硬化し、その後にレーザー照射することによって基材上に所望の電極パターンを形成する。その後、全面紫外線露光することで、レーザー未照射部の有機成分を上述の活性酸素により、酸化分解し劣化させ、ブラッシング等することで焼成工程を経ずに所望の電極パターンを形成するというものである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１９５７１５号公報（請求の範囲）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この方法では、ペーストを基材に塗布後、一夜間かけて基材上のペーストを硬化させる工程やレーザーパターニング後に全面紫外線露光する工程など工程数が多いため依然としてタクトタイムの短縮という面で問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題点を解決すべく開発されたものであり、一夜間かけて基材上のペーストを硬化させる工程及びレーザーパターニング後の全面紫外線露光工程を行う必要がなくタクトタイムの短縮を実現し、パターン形成の低コスト化が可能なパターン形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、無機粉末と、ガラスフリットと、溶剤からなる混合物を基板上に塗布する塗布工程と、塗布された前記混合物を乾燥する乾燥工程と、レーザー照射により、前記乾燥工程を経た塗膜にパターンを描画するレーザー照射工程と、前記パターンを現像する現像工程とを含むパターン形成方法が提供される。
【００１０】
これにより、パターン形成のタクトタイムの短縮がされ、パターン形成の低コスト化が可能となる。
【００１１】
本発明の一態様によれば、前記現像工程において、有機溶剤が用いられることを特徴とするパターン形成方法が提供される。
【００１２】
本発明の一態様によれば、前記現像工程において、超音波が用いられることを特徴とするパターン形成方法が提供される。
【００１３】
本発明の一態様によれば、前記無機粉末は、導電性粉末であることを特徴とするパターン形成方法が提供される。これにより、導電パターン形成のタクトタイムの短縮が可能となる。
【００１４】
本発明の一態様によれば、前記乾燥工程を経た塗膜中の前記導電性粉末が６０質量％以上であることを特徴とするパターン形成方法が提供される。これにより、緻密かつ充分な導電性の良好な導電パターンを得ることができる。
【００１５】
本発明の一態様によれば、前記無機粉末は、耐熱顔料であることを特徴とするパターン形成方法が提供される。これにより、ブラックマトリックスパターン形成のタクトタイムの短縮が可能となる。
【００１６】
本発明の一態様によれば、前記乾燥工程を経た塗膜中の前記耐熱顔料が１０質量％以上であることを特徴とするパターン形成方法が提供される。これにより、ブラックマトリックスパターンの充分な黒色度を確保できる。
【００１７】
本発明の一態様によれば、前記レーザーの波長は、２６６−１０６００ｎｍであることを特徴とするパターン形成方法が提供される。
【００１８】
本発明の一態様によれば、前記レーザー照射に、ＹＶＯ４レーザーの第二高調波が用いられることを特徴とするパターン形成方法が提供される。
【００１９】
本発明の一態様によれば、前記乾燥工程は、６０〜１５０℃で、５〜６０分行われることを特徴とするパターン形成方法が提供される。
【００２０】
本発明の一態様によれば、現像された前記導電パターン上に誘電体層を形成し、焼成する焼成工程を含むことを特徴とするパターン形成方法が提供される。これにより、パターンと誘電体層の一括焼成を可能にし、パターン形成のトータル的低コスト化が可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のパターン形成方法によれば、パターン形成のタクトタイムの短縮を可能とし、また、パターン層と誘電体層の一括焼成を可能にし、パターン形成のトータル的低コスト化が実現できる。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２３】
先ず、本実施態様のパターン形成方法に用いる混合物に配合される無機粉末は、パターンの用途によって異なる。配線などの導電パターンを形成する場合は、導電性粉末が用いられる。例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｕ等の単体とその合金の他、酸化錫（ＳｎＯ2）、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などを用いることができる。
【００２４】
このような導電性粉末は、乾燥工程を経た塗膜中に６０質量％以上の割合で配合される。導電性粉末が６０質量％より少ないと、レーザー照射後の導電パターンがポーラスな状態となり充分な導電性が得られ難くなる。
【００２５】
一方、ブラックマトリックスパターンを形成する場合は、耐熱顔料が用いられる。例えば、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｌａ等の単独の金属酸化物及び／又は金属元素２種以上からなる複合酸化物が好適に用いることができる。黒色度の点で四三酸化コバルトを用いることが好ましい。
【００２６】
このような耐熱顔料は、乾燥工程を経た塗膜中に１０質量％以上の割合で配合される。耐熱顔料が１０質量％より少ないと、レーザー照射後のパターンがポーラスな状態となり充分な黒色度が得られ難くなる。
【００２７】
このような無機粉末は、一次粒径が０．１〜５μｍであるものが好ましい。一次粒径が５μｍより大きいと、導電性粉末の場合、レーザーパターニング後に導電パターンにピンホールや隙間が生じやすくなり十分な導電性が得られ難くなる。また、耐熱顔料の場合、導電性粉末同様レーザーパターニング後に皮膜にピンホールや隙間が生じやすくなり黒色度が低下する。粒径が小さくなると、より高価となるため低コスト化という観点から０．１μｍ以上が好ましい。より好ましくは０．２〜３．１μｍである。無機粉末は、球状、フレーク状、デンドライト状など種々の形状のものを用いることができるが、光特性や分散性を考慮すると、球状のものを用いることが好ましい。なお、本実施態様において、無機粉末の一次粒径とは、電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて１０，０００倍にて観察したランダムな１０個の無機粉末の平均粒径を意味する。
【００２８】
本実施態様のパターン形成方法に用いる混合物に配合されるガラスフリットとしては、ガラス軟化点が４２０〜５８０℃であることが好ましい。より好ましくは、ガラス転移点が３６０〜５００℃である。また、ガラスフリットの熱膨張係数α３００は、６０〜１１０×１０−７のものが好ましい。このようなガラスフリットとしては、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化亜鉛、酸化リチウム、またはアルカリホウケイ酸塩を主成分とするものが好適に用いられる。
【００２９】
例えば、酸化鉛を主成分とするガラスフリットとしては、酸化物基準の質量％で、ＰｂＯが４８〜８２％、Ｂ２Ｏ３が０．５〜２２％、ＳｉＯ２が３〜３２％、Ａｌ２Ｏ３が０〜１２％、ＢａＯが０〜１５％、ＴｉＯ２が０〜２．５％、Ｂｉ２Ｏ３が０〜２５％の組成を有し、軟化点が４２０〜５８０℃である非晶性ガラスフリットが挙げられる。
【００３０】
酸化ビスマスを主成分とするガラスフリットの好ましい例としては、酸化物基準の質量％で、Ｂｉ２Ｏ３が６〜８８％、Ｂ２Ｏ３が５〜３０％、ＳｉＯ２が５〜２５％、Ａｌ２Ｏ３が０〜５％、ＢａＯが０〜２０％、ＺｎＯが１〜２０％の組成を有し、軟化点が４２０〜５８０℃である非晶性ガラスフリットが挙げられる。
【００３１】
酸化亜鉛を主成分とするガラスフリットの好ましい例としては、酸化物基準の質量％で、ＺｎＯが２５〜６０％、Ｋ２Ｏが２〜１５％Ｂ２Ｏ３が２５〜４５％、ＳｉＯ２が１〜７％、Ａｌ２Ｏ３が０〜１０％、ＢａＯが０〜２０％、ＭｇＯが０〜１０％の組成を有し、軟化点が４２０〜５８０℃である非晶性ガラスフリットが挙げられる。
【００３２】
このようなガラスフリットの配合量は、無機粉末に導電性粉末を用いた場合にあっては、レーザー照射後のパターンの密着性並びに抵抗値低減の観点から導電性粉末に対して、１〜３０質量％、より好ましくは１〜２０質量％で配合することができる。一方、無機粉末に耐熱顔料を用いた場合にあっては、レーザー照射後のパターンの密着性並びに黒色度の観点から耐熱顔料に対して１〜１００質量％、より好ましくは３０〜７０質量％で配合することができる。
【００３３】
本実施態様のパターン形成方法に用いる混合物に配合される有機溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類；トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類；セロソルブ、メチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールエーテル類；酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレートなどのエステル類；エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、テルピネオールなどのアルコール類；オクタン、デカンなどの脂肪族炭化水素；石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサなどの石油系溶剤が挙げられ、これらを単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３４】
これらの有機溶剤の配合量は、塗布作業性の観点から混合物に対して、１〜２０質量％の割合で配合する。
【００３５】
また、現像液に溶解性を示す有機成分・分散剤であれば配合することができ、例えば、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８７、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１９１（いずれもビックケミー社製、商品名）などが挙げられる。
【００３６】
また、必要に応じて、安定剤として、例えば、硝酸、硫酸、塩酸、ホウ酸等の各種無機酸；ギ酸、酢酸、アセト酢酸、クエン酸、ステアリン酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、ベンゼンスルホン酸、スルファミン酸等の各種有機酸；リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、リン酸メチル、リン酸エチル、リン酸ブチル、リン酸フェニル、亜リン酸エチル、亜リン酸ジフェニル、モノ（２−メタクリロイルオキシエチル）アシッドホスフェート、ジ（２−メタクリロイルオキシエチル）アシッドホスフェート等の各種リン酸化合物（無機リン酸、有機リン酸）などを、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。このような安定剤は、前記ガラスフリット１００質量部当り０．１〜１０質量部の割合で添加することが好ましい。
【００３７】
以下、本実施態様のパターンの形成方法について説明する。
【００３８】
まず、本実施態様の混合物に関し、上述した各必須成分、ならびに任意成分との混練分散は、三本ロールやブレンダー等の機械が用いられる。こうして分散された混合物は、スクリーン印刷法、バーコーター、ブレードコーターなど適宜の塗布方法で基材上に塗布される。
【００３９】
次いで熱風循環式乾燥炉、遠赤外線乾燥炉等で例えば約６０〜１５０℃で５〜６０分程度乾燥させて指触乾燥性が得られる程度に有機溶剤を蒸発させる。
【００４０】
次に、レーザー照射により、基材上に所望のパターンを形成する。レーザーを照射された領域は、塗膜中の有機成分はほとんどバーンアウトし、無機粉末はガラス基材上に融着される。レーザーパターニング工程としては、例えば、ＣＡＤなどで、所望のパターンを作成し、これに従って、レーザーを照射するレーザー描画法が用いられる。レーザーとしては、基本波の波長が、２６６−１０６００ｎｍの範囲が好ましい。具体的には、ＹＶＯ４レーザーが好適に用いられる。レーザー出力及び照射速度は、塗膜中の無機粉末が融着できる程度の熱量になるよう調節する。具体的には、レーザー出力は、０．２〜１．０Ｗ、照射速度は、０．１〜１．５ｍｍ／ｓの範囲で適宜調節される。レーザー出力が、０．２Ｗより小さい場合、十分な融着ができない。１．０Ｗより大きいと、照射部分の熱の拡散によって、線幅が太くなる。照射速度は０．１ｍｍ／ｓより遅いとパターン形成のタクトタイム短縮の観点から良くない。照射速度は１．５ｍｍ／ｓより速いと、十分に有機成分がバーンアウトできない。なお、ここではレーザー描画を挙げているが、これに限定されず、例えば、電子線ビーム、イオンビーム、荷電ビーム等を用いて描画してもよい。
【００４１】
その後、現像することで、レーザー未照射部を洗い落し、所望のパターンを形成する。
【００４２】
現像工程としてはスプレー法、浸漬法等あるいは超音波による方法が用いられる。スプレー法、浸漬法等においては、現像液として、アルカリ現像の場合、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、珪酸ナトリウムなどの金属アルカリ水溶液や、トリメチルアミン、トリエタノールアミンなどのアミン水溶液等が、また、有機溶剤現像の場合、メタノール、ブタノール等のアルコール類、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピルのエステル類、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテート等のグリコールエステル類、エチルセロソルブ、ｎ−ブチルセロソルブ等のエーテル類等の公知の有機溶剤が好適に用いられる。なお、未照射部が除去されればよく、上記のような現像液に限定されるものではない。
【００４３】
このように本発明のレーザーを用いたパターン形成方法は、一夜間かけて基材上のペーストを硬化させる工程及びレーザーパターニング後の全面紫外線露光工程を行う必要がなくタクトタイムの短縮が可能となる。また、有機バインダーを含有しない無機粉末とガラスフリットと溶剤からなる混合物を使用することができるため、コストを抑えることができ、パターン形成のトータル的低コスト化が達成される。
【００４４】
［実施例１〜４］
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものではないことはもとよりである。なお、以下において「部」は、特に断りのない限りすべて質量部であるものとする。
【００４５】
（試験基板作成）
乾燥塗膜：高歪ガラス（ＰＤ２００：旭ガラス社製）基板上に、評価用の混合物を２００メッシュのポリエステルスクリーンを用いて全面に塗布し、次いで、熱風循環式乾燥炉にて９０℃で３０分間乾燥して塗膜（膜厚１０μｍ）を形成した。
【００４６】
評価パターン：上記の方法で作成した乾燥塗膜を、レーザーとしてＹＶＯ４レーザー（第二高調波；５３２nｍ）を用い、照射距離３ｃｍにて乾燥塗膜の塗膜表面に焦点距離を合わせ、ＹＶＯ４レーザー（第二高調波；５３２nｍ）を照射してパターンを形成し、評価パターンとした。
【００４７】
現像：
アルカリ現像の場合；上記の方法で作成した評価パターンを、液温３０℃の０．４質量％炭酸ナトリウム水溶液をスプレー法にてレーザー未照射部分が完全に落ちるまで現像を行った。
有機溶剤現像の場合；上記の方法で作成した評価パターンを、液温３０℃のジエチレングリコールエチルエーテルアセテートをスプレー法にてレーザー未照射部分が完全に落ちるまで現像を行った。
【００４８】
評価項目、測定条件は以下の通りである。
（導電性）
上記方法にて作成された評価パターンについて、レーザー照射部にテスターにて導通を評価した。
○；導電性有り
×；導電性無し
（耐現像性）
上記現像方法によって得られたレーザー照射部分についての有無について評価した。
【００４９】
○；完全にレーザー照射部分がすべて残っている
△；一部のレーザー照射部分しか残っていない
×；すべてのレーザー照射部分が残っていない
（膜厚）
上記方法にて形成した評価パターンの膜厚を測定した。膜厚の測定は表面粗さ計により測定した。
（線幅）
現像後のパターンの線幅を光学顕微鏡にて測定した。
（体積固有抵抗値）
パターニングした部分について抵抗計（ＨＩＯＫＩ３５４０ｍΩＨＩＴＥＳＴＥＲ）にて抵抗値を測定し、膜厚（表面粗さ計）、線幅（光学顕微鏡）にてそれぞれ測定した。なお、
体積固有抵抗値（Ω・ｃｍ）＝抵抗値（Ω）×断面積（ｃｍ２）／長さ（ｃｍ）
とした。
【００５０】
下記に示す組成比にて配合し、攪拌機により攪拌後、３本ロールミルにより練肉して混合物を得た。
（組成物１）
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル １１０．０部
銀粉末 １８３０．０部
ガラスフリット １７２．０部
分散剤（ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８０ ＢＹＫ−ｃｈｅｍｉｅ） １．０部
このようにして得られた混合物を用いて作成した乾燥塗膜について、レーザー照射速度０．１と１．５ｍｍ／ｓの場合におけるレーザー出力０．２、１．０Ｗで得られた評価パターンの各々の導電性、耐現像性、線幅、体積固有抵抗値を上記測定方法にて評価した。評価結果を表１に示す。
【表１】
【００５１】
実施例１〜４は有機バインダー、モノマーともに含有していない場合であり、現像方法は、有機溶剤で現像を行っている。実施例１、２といずれの結果についても良好な結果が得られた。また、実施例３では、導電性は良好であったが、耐現像性が悪く、実施例４では、導電性、耐現像性が悪かった。
【００５２】
［実施例５〜１０］
レーザーの出力評価
組成物１の混合物を用いて作成された乾燥塗膜について、レーザー照射速度０．１と１．５ｍｍ／ｓの場合におけるレーザー出力２．０、３．０、４．０Ｗで得られた評価パターンの各々の導電性、耐現像性、線幅、体積固有抵抗値を上記測定方法にて評価した。評価結果を表２に示す。
【表２】
【００５３】
実施例５〜１０は有機バインダー、モノマーともに含有していない場合であり、現像方法は、有機溶剤で現像を行っている。導電性、耐現像性、体積固有抵抗値いずれの結果についても良好な結果は得られた。細線化の線幅については、有機バインダーの含有している場合（比較例１〜４ 組成物２）に対して実施例の方が良かった。
【００５４】
［比較例１〜４］
（有機バインダーの合成）
温度計、攪拌機、滴下ロート、及び還流冷却器を備えたフラスコに、メチルメタクリレートとメタクリル酸を０．７６：０．２４のモル比で仕込み、溶媒としてジプロピレングリコールモノメチルエーテル、触媒としてアゾビスイソブチロニトリルを入れ、窒素雰囲気下、８０℃で２〜６時間攪拌し、樹脂溶液を得た。この樹脂溶液を冷却し、重合禁止剤としてメチルハイドロキノン、触媒としてテトラブチルホスホニウムブロマイドを用い、グリシジルメタクリレートを、９５〜１０５℃で１６時間の条件で、上記樹脂のカルボキシル基１モルに対し０．１２モルの割合の付加モル比で付加反応させ、冷却後取り出し、有機バインダーを得た。この有機バインダーは、重量平均分子量が約１０，０００、固形分酸価が５９ｍｇＫＯＨ／ｇ、二重結合当量が９５０であった。なお、得られた共重合樹脂の重量平均分子量の測定は、島津製作所社製ポンプＬＣ−６ＡＤと昭和電工社製カラムＳｈｏｄｅｘ（登録商標）ＫＦ−８０４、ＫＦ−８０３、ＫＦ−８０２を三本つないだ高速液体クロマトグラフィーにより測定した。
【００５５】
上記方法により合成された有機バインダーを用い、下記に示す組成比にて配合し、攪拌機により攪拌後、３本ロールミルにより練肉して混合物を得た。
【００５６】
（組成物２）
有機バインダー １００．０部
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル ２００．０部
銀粉末 １８３０．０部
ガラスフリット １７２．０部
分散剤（ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８０ ＢＹＫ−ｃｈｅｍｉｅ） １．０部
このようにして得られた混合物を用いて作成した乾燥塗膜について、レーザー照射速度０．１と１．５ｍｍ／ｓの場合におけるレーザー出力０．２、１．０Ｗで得られた評価パターンの各々の導電性、耐現像性、線幅、体積固有抵抗値を上記測定方法にて評価した。評価結果を表３に示す。
【表３】
【００５７】
比較例１〜４は有機バインダーを含有している場合であり、現像方法は、有機溶剤で現像を行っている。比較例１〜３はいずれの結果についても良好な結果が得られた。また、比較例４では、導電性は良好であったが、耐現像性は悪かった。細線化の線幅については、有機バインダーの含有していない場合（実施例１〜４ 組成物１）に対して比較例の方が悪かった。
【００５８】
［比較例５〜１０］
レーザーの出力評価
組成物２で得られた混合物を用いて作成された乾燥塗膜について、レーザー照射速度０．１と１．５ｍｍ／ｓの場合におけるレーザー出力２．０、３．０、４．０Ｗで得られた評価パターンの各々の導電性、耐現像性、線幅、体積固有抵抗値を上記測定方法にて評価した。評価結果を表４に示す。
【表４】
【００５９】
比較例５〜１０は有機バインダーが含有している場合であり、現像方法は、有機溶剤で現像を行っている。導電性、耐現像性、体積固有抵抗値いずれの結果についても良好な結果が得られた。細線化の線幅については、有機バインダーの含有していない場合（実施例５〜１０ 組成物１）に対して比較例の方が悪かった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機粉末と、ガラスフリットと、溶剤からなる混合物を基板上に塗布する塗布工程と、
塗布された前記混合物を乾燥する乾燥工程と、
レーザー照射により、前記乾燥工程を経た塗膜にパターンを描画するレーザー照射工程と、
前記パターンを現像する現像工程と、
を含むパターン形成方法。
【請求項２】
無機粉末と、ガラスフリットと、溶剤と、更に現像液に溶解性を示す有機成分・分散剤を０．０１〜５質量部からなる混合物を基板上に塗布する塗布工程と、
塗布された前記混合物を乾燥する乾燥工程と、
レーザー照射により、前記乾燥工程を経た塗膜にパターンを描画するレーザー照射工程と、
前記パターンを現像する現像工程と、
を含むパターン形成方法。
【請求項３】
前記現像工程において、有機溶剤が用いられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
前記現像工程において、超音波が用いられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記無機粉末は、導電性粉末であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
前記乾燥工程を経た塗膜中の前記導電性粉末が６０ｗｔ％以上であることを特徴とする請求項５に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
前記無機粉末は、耐熱顔料であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
前記乾燥工程を経た塗膜中の前記耐熱顔料が１０質量％以上であることを特徴とする請求項７に記載のパターン形成方法。
【請求項９】
前記レーザーの波長は２６６−１０６００ｎｍであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１０】
前記レーザー照射に、ＹＶＯ４レーザーの第二高調波が用いられることを特徴とする請求項９に記載のパターン形成方法。
【請求項１１】
前記乾燥工程は、６０−１５０℃で、５−６０分行われることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１２】
現像された前記導電パターン上に誘電体層を形成し、焼成する焼成工程を含むことを特徴とする請求項1から請求項１１のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１】
無機粉末と、ガラスフリットと、溶剤からなる混合物を基板上に塗布する塗布工程と、
塗布された前記混合物を乾燥する乾燥工程と、
レーザー照射により、前記乾燥工程を経た塗膜にパターンを描画するレーザー照射工程と、
前記パターンを現像する現像工程と、
を含むパターン形成方法。
【請求項２】
無機粉末と、ガラスフリットと、溶剤と、更に現像液に溶解性を示す有機成分・分散剤を０．０１〜５質量部からなる混合物を基板上に塗布する塗布工程と、
塗布された前記混合物を乾燥する乾燥工程と、
レーザー照射により、前記乾燥工程を経た塗膜にパターンを描画するレーザー照射工程と、
前記パターンを現像する現像工程と、
を含むパターン形成方法。
【請求項３】
前記現像工程において、有機溶剤が用いられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
前記現像工程において、超音波が用いられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記無機粉末は、導電性粉末であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
前記乾燥工程を経た塗膜中の前記導電性粉末が６０ｗｔ％以上であることを特徴とする請求項５に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
前記無機粉末は、耐熱顔料であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
前記乾燥工程を経た塗膜中の前記耐熱顔料が１０質量％以上であることを特徴とする請求項７に記載のパターン形成方法。
【請求項９】
前記レーザーの波長は２６６−１０６００ｎｍであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１０】
前記レーザー照射に、ＹＶＯ４レーザーの第二高調波が用いられることを特徴とする請求項９に記載のパターン形成方法。
【請求項１１】
前記乾燥工程は、６０−１５０℃で、５−６０分行われることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１２】
現像された前記導電パターン上に誘電体層を形成し、焼成する焼成工程を含むことを特徴とする請求項1から請求項１１のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【公開番号】特開２０１０−２３９０３２（Ｐ２０１０−２３９０３２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８７３３３（Ｐ２００９−８７３３３）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（５９１０２１３０５）太陽インキ製造株式会社 (327)
【出願人】（５０４１９０５４８）国立大学法人埼玉大学 (292)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（５９１０２１３０５）太陽インキ製造株式会社 (327)
【出願人】（５０４１９０５４８）国立大学法人埼玉大学 (292)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]