JP5610112B1 - 導電性ペースト、導電性パターンの形成方法及び導電性パターン印刷物 - Google Patents
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Abstract
Description
エッチング法により導電パターンを形成する場合、各種金属膜を蒸着した基板上にフォトリソグラフィーによってパターン化されたレジスト膜を形成した後に、不要な蒸着金属膜を化学的あるいは電気化学的に溶解除去し、最後にレジスト膜を除去する必要がありその工程は非常に煩雑で量産性に乏しい。
そのため、例えば、上記特許文献1〜3で用いられている導電性ペーストを、そこに記載された直線などの単純な形状の凹部を有するグラビア版を用いた場合には、直線性に優れ断線や短絡等の無い、意図した導電性パターンが得られるものの、一方で、特許文献1〜3で用いられている導電性ペーストを、実際の電子部品に適用される様な、ベゼルパターンの様な複雑な凹部を有するグラビア版での印刷に用いると、上記した所期の性能が得られないという不具合が頻発するという欠点があった。
前記(B)不揮発分を、前記(A)〜(D)の合計に対し、質量換算で1.0〜3.0%とし、かつ、
不揮発分の質量換算で、前記有機化合物(B)と前記有機化合物(C)の合計使用量をR、前記導電性金属粒子(A)の使用量をPとした際の両者の質量比R/Pを、0.07〜0.15とすることを特徴とする導電性ペーストことを特徴とする導電性ペーストを提供する。
また本発明は、ペーストが充填されるベゼルパターンを含む凹部が設けられたグラビア版と、ペーストをグラビア版の凹部に充填するドクターと、このグラビア版の凹部からペーストが受け渡されるブランケットと、このブランケットに対向させる様に被印刷物を供給して、両者を圧接させてブランケット上の微細配線パターンに対応するパターンを被印刷物に印刷し、次いで焼成を行う、グラビアオフセット印刷法による導電性パターンの形成方法において、前記ペーストとして、上記の導電性ペーストを用いることを特徴とする導電性パターンの形成方法を提供する。
更に本発明は、上記導電性ペーストで形成された導電性パターン印刷物を提供する。
前記(B)不揮発分を、前記(A)〜(D)の合計に対し、質量換算で1.0〜3.0%とし、かつ、不揮発分の質量換算で、前記有機化合物(B)と前記有機化合物(C)の合計使用量をR、前記導電性金属粒子(A)の使用量をPとした際の両者の質量比R/Pを、0.07〜0.15とすることを特徴とする導電性ペーストである。
本発明で使用する導電性金属粒子(A)としては、公知の物がいずれも使用できる。例えば、ニッケル、銅、金、銀、アルミニウム、亜鉛、ニッケル、スズ、鉛、クロム、プラチナ、パラジウム、タングステン、モリブデン等、およびこれら2種以上の合金、混合体、あるいはこれら金属の化合物で良好な導電性を有するもの等が挙げられる。特に、銀粉は、安定した導電性を実現し易く、また熱伝導特性も良好なため好ましい。
本発明における導電性金属粒子(B)として銀粉を用いる場合、平均粒子径としてメジアン粒径(D50)が0.1〜10μmである球状銀粉を用いることが好ましく、0.1〜3μmであることがより好ましい。この範囲は、グラビアオフセット印刷法において、印刷機上での連続的に印刷した場合においても、トラブルが起こり難く安定的に良好な導電性パターンを得やすくなる。
本発明の導電性ペーストに用いる、50℃において固体であり常圧における沸点が300℃を超える有機化合物(B)は、当該有機化合物単独で良好な皮膜を形成でき、後記する様なブランケット上で良好な皮膜を形成すること、および当該ペ−スト皮膜がブランケットから被印刷物への完全転写することを可能にするものである。それ自体が50℃において固体であると共に、常圧における沸点が300℃を超え、後記する有機溶剤(D)に可溶で、焼成温度以下で溶融し流動しやすいものが好ましい。
本発明の導電性ペーストに用いる、50℃において液体であり常圧における沸点が300℃を超える有機化合物(C)は、なかでも、それ自体が50℃において液体であること、常圧における沸点が300℃を超えると共に、後記する有機溶剤(D)に可溶で、流動しやすいものが好ましい。
本発明で使用される有機化合物(B)及び有機化合物(C)は、グラビアオフセット印刷法に適する様に、通常は、溶媒に溶解し、かつ導電性金属粒子(A)はこれらの混合物に分散しペースト化した上で、被印刷物上に導電性ペーストの細線パターンを塗布したり印刷したりすることが必要となる。そのため、熱硬化性導電性ペースト構成する主剤及び硬化剤の選択に当たっては、溶媒への溶解性を考慮することが好ましい。
*2)KHネオケム(株)製品名
*3)東邦化学工業(株)製品名
回転式レオメータを用いて、25℃で、各導電性ペーストの1s−1及び100s−1のシェアレートでの各粘度を測定した。
実施例及び比較例の各導電性ペーストを用いて、下記の方法によりグラビアオフセット印刷を行い、ベゼルパターンを含む導電性パターンを、それぞれ作成した。
○: 線の直線性に優れ、断線箇所なし
△: 線の直線性に劣り、断線箇所なし
×: 線の直線性に劣り、断線箇所あり
アプリケーターを用いて透明導電性フィルム上(ITO膜面)に導電性ペーストを焼成後の膜厚が4μmになるように塗布し125℃で30分焼成させた。この焼成塗膜を用いて、ロレスタGP MCP−T610(三菱化学(株)製)で四端子法にて測定した。体積抵抗率は、導電性の高低の尺度である。尚、実施例6の導電性ペーストについては、上記焼成条件では充分な体積抵抗率が得られなかったため、透明導電性フィルムに代えてガラス板を用いて、塗布し180℃で30分焼成させた後に、上記と同様に評価した。
△: 5〜10×10−4Ω・cm
×: 10×10−4Ω・cm以上
*2)不揮発分の質量換算で、前記有機化合物(B)と前記有機化合物(C)の合計使用量をR、前記導電性金属粒子(A)の使用量をPとした際の両者の質量比(R/P)(以下、同様。)。
<導電性金属粒子>
・AG2−1C:DOWAエレクトロニクス(株)の、平均粒径D50が0.8μmである銀粉。
<有機化合物(B)>
・TEGO(登録商標)VARIPLUS SK:エボニックデグサジャパン(株)の、ケトン−ホルムアルデヒド縮合体の水素添加物。水酸基を含有する。
・バイロン(登録商標)200:東洋紡績(株)の、水酸基を含有する熱可塑性ポリエステル樹脂。
・エスレック(登録商標)KS−10:積水化学工業(株)の、水酸基を含有するポリビニルアセタール樹脂。
・EPICLON(登録商標)5800:DIC(株)の、ノボラック型エポキシ樹脂。
<有機化合物(C)>
・TRIXENE BI 7982:バクセンデン社の、ブロック剤が3,5−ジメチルピラゾールのブロックポリイソシアネート。
・デナコ−ル(登録商標)EX−321:ナガセケムテックス(株)の、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル。
・ポリライト(登録商標)OD−X−2900:DIC(株)の、平均分子量800以上の芳香族ポリエステルポリオール
・EPICLON(登録商標)830:DIC(株)の、ビスフェノールFジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂
<有機溶剤(D)>
・BDGAC:ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート
<リン酸基含有化合物>
・DISPERBYK(登録商標)−111:ビックケミー社の数平均分子量1,000〜10,000の範囲にあるリン酸基含有ポリマー。
<硬化剤(硬化触媒)>
・U−CAT SA 102:サンアプロ(株)のDBU−オクチル酸塩。・キュアゾール(登録商標)2E4MZ:四国化成工業(株)の2−エチル−4−メチルイミダゾール
Claims (13)
- 導電性金属粒子(A)と、50℃において固体であり常圧における沸点が300℃を超える有機化合物(B)と、50℃において液体であり常圧における沸点が300℃を超える有機化合物(C)と、前記(B)及び(C)以外の、前記(B)及び(C)と反応性を有さない常圧における沸点170〜300℃の有機溶剤(D)とを含有する、グラビアオフセット印刷法によるベゼルパターン印刷用導電性ペーストであって、
前記(B)不揮発分を、前記(A)〜(D)の合計に対し、質量換算で1.0〜3.0%とし、かつ、
不揮発分の質量換算で、前記有機化合物(B)と前記有機化合物(C)の合計使用量をR、前記導電性金属粒子(A)の使用量をPとした際の両者の質量比R/Pを、0.07〜0.15とすることを特徴とする導電性ペースト。 - 前記有機溶剤(D)が、ブランケット膨潤率5〜20%の有機溶剤である請求項1記載の導電性ペースト。
- シェアレート1s−1でのペースト粘度を100Pa・s以下、かつシェアレート100s−1でのペースト粘度を2.0〜5.0Pa・sである請求項1または2記載の導電性ペースト。
- 更にリン酸基、リン酸塩基、リン酸エステル基からなる群から選ばれる少なくとも一つの官能基を含有する有機化合物を含有する請求項1または2記載の導電性ペースト。
- 前記有機化合物(B)が、水酸基を含有する熱可塑性樹脂を含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の導電性ペースト。
- 前記有機化合物(B)が、水酸基を含有する熱可塑性樹脂を含み、かつ、前記有機化合物(C)が、ブロックポリイソシアネート化合物と、多官能エポキシ化合物及び/又は高分子ポリオール化合物とを含む請求項1〜5のいずれか一項に記載の導電性ペースト。
- 有機化合物(B)の分解温度以上、導電性金属粒子の融点未満で溶融する、前記導電性金属粒子を被印刷物へ結着させる無機結着剤を含有しない上記1〜6のいずれか一項記載の導電性ペースト。
- ペーストが充填されるベゼルパターンを含む凹部が設けられたグラビア版と、ペーストをグラビア版の凹部に充填するドクターと、このグラビア版の凹部からペーストが受け渡されるブランケットと、このブランケットに対向させる様に被印刷物を供給して、両者を圧接させてブランケット上の微細配線パターンに対応するパターンを被印刷物に印刷し、次いで焼成を行う、グラビアオフセット印刷法による導電性パターンの形成方法において、前記ペーストとして、上記1〜7のいずれか一項に記載の導電性ペーストを用いることを特徴とする導電性パターンの形成方法。
- グラビア版が、ベゼルパターンに対応する、線幅10〜50μm、深さ5〜20μmの凹部を含むグラビア版である請求項8記載の導電性パターンの形成方法。
- 被印刷物への印刷後に、有機溶剤(D)を吸収したブランケットを乾燥させる工程を含ませる請求項8または9記載の導電性パターンの形成方法。
- 焼成を150℃以下で行う請求項8〜10のいずれか一項に記載の導電性パターンの形成方法。
- 被印刷物が、ポリエチレンテレフタレートフィルム又はそれを支持体とした透明導電性フィルムである請求項10記載の導電性パターンの形成方法。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の導電性ペーストで形成された導電性パターン印刷物。
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