KR20140051312A

KR20140051312A - 도전 패턴, 그 형성 방법, 프린트 배선판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20140051312A
Application number: KR1020147004193A
Authority: KR
Inventors: 세이시 가사이
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2012-08-16
Publication date: 2014-04-30
Also published as: EP2745657A4; EP2745657A1; WO2013027781A1; US20140161971A1; CN103733737A

Abstract

기재와, 두께 방향으로 상기 기재에 가장 먼 측으로부터 상기 기재에 가장 가까운 측을 향해 금속으로부터 수지로 조성이 연속적으로 변화하는 조성 경사층의 패턴을 포함하는 도전 패턴의 형성 방법은, 금속을 함유하는 잉크 조성물과, 활성 에너지선에 의해 경화 가능한 화합물, 또는 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물의 적어도 2종의 잉크 조성물들을 잉크젯 법에 의해 기재 위에 토출하여 조성 경사층을 제조하는 것을 포함한다.

Description

도전 패턴, 그 형성 방법, 프린트 배선판 및 그 제조 방법{CONDUCTIVE PATTERN, METHOD FOR FORMING THE SAME, PRINTED WIRING BOARD, AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 제조 적합성이 우수하고, 밀착성 및 도전성이 높고, 그리고 묘화된 (image-formed) 도전 패턴이 건조 이전에 변화하지 않는, 잉크젯 방식의 기술을 채택한 도전 패턴의 형성 방법, 그 형성 방법을 채택한 프린트 배선판의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해 제조된 프린트 배선판에 관한 것이다.

전기 부재를 구성하는 재료로서 금, 은, 구리, 백금, 알루미늄, 팔라듐 및 니켈 등의 금속 재료가 옛부터 이용되고 있다. 그 중에서, 구리 또는 은 재료가 가격이 낮고, 범용성이 높으며, 그리고 전기 전도성이 양호한 재료이기 때문에, 이 재료들은 현재에도 프린트 배선판의 회로 형성 부재, 각종 전기적 접점 부재 및 콘덴서 등의 외부 전극 부재 등과 같은, 전기적 도통을 확보하기 위한 재료로서 폭넓게 사용되고 있다.

한편, 최근에는, 플렉시블 디스플레이 등의 전자 디바이스의 소형화 및 박형 화가 진보되고 있다.

이러한 디바이스에 적용하는 부재의 소형화 및 박형화도 또한 보다 더 요구되고 있다. 예를 들어, 금속 등의 도전 재료를 인쇄에 의해 패터닝하여, 플렉시블 기재 (예를 들어, 수지 등) 위에 직접 배선을 형성하는 것이 주목받고 있다. 이에 따라, 연속 롤 투 롤 생산이 가능해지고; 대폭적인 생산성 향상과 비용 감소가 실현되고; 평활면 이외의 다른 표면에 대해 패터닝이 가능해지며; 그리고 가변 패턴을 임의로 인쇄하는 것이 가능해진다. 이로써, 디자인 자유도가 증가하고; 그리고 극소량으로부터의 생산이 실현된다고 생각될 수도 있다.

상기 패터닝을 인쇄에 의해 달성하는 방법으로서, 일본 특허 No. 4414145 에는, 저온 성막을 할 수 있고 그리고 각종 인쇄 용도에 적응할 수 있는 금속 나노 입자 분산물이 제안되어 있다.

또한, 일본 특허 No. 4242176 에는, 구리 입자를 응집함으로써, 구리 페이스트에 의해 형성된 프린트 기판 등의 성능이 저하되는 것을 방지하는 것을 목적으로 하는, 표면 보호된 금속 나노입자 분산물이 제안되어 있다.

게다가, JP-A-2004-247667 에는, 금속 나노 입자 (주로, 은 또는 구리) 를 함유하는 잉크젯 잉크를 조제하고, 잉크젯 잉크를 프린터에 충전하고, 그리고 기재 표면에 직접 인쇄를 적용하는 것에 의해 도전 패턴을 형성하는 방법이 제안되어 있다.

그러나, 유기 재료인 플렉시블 기판 (예를 들어, 수지 등) 위에 금속을 패터닝하는 경우에는, 충분한 밀착성 (adhesion) 을 부여하는 것이 어렵고, 이것은 실용상 큰 벽이다. 게다가, 잉크가 기판에 흡수되기 어렵고, 묘화 패턴이 잉크 용매의 건조까지 변화하며, 그리고 재기 (jaggy) (패턴의 들쑥날쑥한 윤곽과 같은 변형) 또는 벌지 (bulge) (액체 풀) 가 발생한다. 이 때문에, 패턴들이 서로 융합된다는 과제; 그리고 선 묘화가 달성될 수 없다는 과제가 수반된다.

상기 사정의 측면에서, 본 발명이 이루어졌으며, 그 목적은 제조 적합성이 우수하고, 밀착성 및 도전성이 높으며, 그리고 묘화된 도전 패턴이 건조 이전에 변화하지 않는 도전 패턴의 형성 방법, 그 형성 방법을 채택한 프린트 배선판의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해 제조된 프린트 배선판을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는, 하기의 수단에 의해 달성되었다.

[1] 기재와, 두께 방향으로 기재에 가장 먼 측으로부터 기재에 가장 가까운 측을 향해 금속으로부터 수지로 조성이 연속적으로 변화하는 조성 경사층의 패턴을 포함하는 도전 패턴의 형성 방법으로서,

금속을 함유하는 잉크 조성물과, 활성 에너지선에 의해 경화 가능한 화합물, 또는 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물의 적어도 2종의 잉크 조성물들을 잉크젯 법에 의해 기재 위에 토출하여, 조성 경사층을 제조하는 것을 포함하는, 도전 패턴의 형성 방법.

[2] 적어도 2종의 잉크 조성물들로서, 적어도, 금속을 함유하는 잉크 조성물과, 활성 에너지선에 의해 경화 가능한 화합물을 함유하는 잉크 조성물이 사용되고, 그리고

잉크젯 법은 적어도 제 1 잉크젯 헤드와 제 2 잉크젯 헤드를 사용하며, 그리고 방법은,

금속을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 제 1 잉크를 제 1 잉크젯 헤드에 공급하는 단계,

활성 에너지선에 의해 경화 가능한 화합물을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 제 2 잉크를 제 2 잉크젯 헤드에 공급하는 단계,

제 1 잉크젯 헤드로부터 토출되는 제 1 잉크의 양 대 제 2 잉크젯 헤드로부터 토출되는 제 2 잉크의 양의 비율을 결정하는 제어 단계,

결정된 비율에 따라, 제 1 잉크젯 헤드 및 제 2 잉크젯 헤드의 적어도 하나로부터 제 1 잉크 또는 제 2 잉크를 토출시켜, 1개의 층을 형성하는 형성 단계, 및

형성 단계를 반복하여 기재 위에 복수의 층들을 적층하여, 조성 경사층을 얻는, 적층 단계를 포함하고,

제어 단계에서, 복수의 층들의 두께 방향으로 기재에 가까운 측으로부터 기재에 먼 측을 향해, 제 1 잉크의 비율은 커지는 한편, 제 2 잉크의 비율은 작아지도록, 비율이 결정되는, [1] 에 상술된 도전 패턴의 형성 방법.

[3] 제 2 잉크는 활성 에너지선에 의해 경화 가능한 화합물로서 불포화 이중 결합을 갖는 화합물 및 중합 개시제를 함유하는, [2] 에 상술된 도전 패턴의 형성 방법.

[4] 불포화 이중 결합을 갖는 화합물이 N-비닐 락탐인, [3] 에 상술된 도전성 패턴의 형성 방법.

[5] N-비닐 락탐이 N-비닐 카프로락탐인, [4] 에 상술된 도전성 패턴의 형성 방법.

[6] 형성 단계에서, 제 1 및 제 2 잉크젯 헤드들로부터 토출되는 액적들의 잉크량이 0.3 ~ 100 pL 인, [2] 내지 [5] 중 어느 하나에 상술된 도전 패턴의 형성 방법.

[7] 형성 단계에서, 제 1 및 제 2 잉크젯 헤드들로부터 토출되는 액적들의 액적 사이즈는 1 ~ 300 ㎛ 인, [2] 내지 [6] 중 어느 하나에 상술된 도전 패턴의 형성 방법.

[8] 적어도 2종의 잉크 조성물들로서, 적어도, 금속을 함유하는 잉크 조성물과 활성 에너지선에 의해 경화 가능한 화합물을 함유하는 잉크 조성물이 사용되고, 그리고

잉크젯 법이 복수의 잉크젯 헤드들을 사용하며, 그리고 방법은,

금속을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 제 1 잉크와 활성 에너지선에 의해 경화 가능한 화합물을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 제 2 잉크의 혼합물이고, 혼합비율이 서로 상이한, 복수의 혼합 잉크들을 복수의 잉크젯 헤드들로 각각 공급하는 단계,

잉크젯 헤드에 공급되는 혼합 잉크에 함유된 제 2 잉크의 비율이 감소하는 순서로, 복수의 잉크젯 헤드들로부터 1개의 잉크젯 헤드를 연속하여 선택하는 선택 단계,

선택된 잉크젯 헤드로부터 혼합 잉크를 토출시켜, 1개의 층을 형성하는 형성 단계, 및

형성 단계를 반복하여 기재 위에 복수의 층들을 적층하여, 조성 경사층을 얻는, 적층 단계를 포함하는, [1] 에 상술된 도전 패턴의 형성 방법.

[9] 제 2 잉크는, 활성 에너지선에 의해 경화 가능한 화합물로서의 불포화 이중 결합을 갖는 화합물 및 중합 개시제를 함유하는, [8] 에 상술된 도전 패턴의 형성 방법.

[10] 불포화 이중 결합을 갖는 화합물이 N-비닐 락탐인, [9] 에 상술된 도전성 패턴의 형성 방법.

[11] N-비닐 락탐이 N-비닐 카프로락탐인, [10] 에 상술된 도전성 패턴의 형성 방법.

[12] 형성 단계에서, 제 1 및 제 2 잉크젯 헤드들로부터 토출되는 액적들의 잉크량이 0.5 ~ 150 pL 인, [8] 내지 [11] 중 어느 하나에 상술된 도전 패턴의 형성 방법.

[13] 형성 단계에서, 제 1 및 제 2 잉크젯 헤드들로부터 토출되는 액적들의 액적 사이즈는 2 ~ 450 ㎛ 인, [8] 내지 [12] 중 어느 하나에 상술된 도전 패턴의 형성 방법.

[14] 적어도 2종의 잉크 조성물들로서, 적어도, 금속을 함유하는 잉크 조성물과, 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물이 사용되고, 그리고

폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 제 2 잉크를 제 2 잉크젯 헤드에 공급하는 단계,

[15] 폴리머 또는 올리고머는 우레탄 폴리머 또는 올리고머인, [14] 에 상술된 도전 패턴의 형성 방법.

[16] 우레탄 폴리머 또는 올리고머는 하기 일반식 (1) 로 나타낸 반복 단위를 갖는, [15] 에 상술된 도전성 패턴의 형성 방법.

상기 일반식에서, R₁ ~ R₃ 의 각각은 독립적으로 알킬렌기, 아릴렌기 또는 비아릴렌기를 나타내고; 그리고 R₄ ~ R₆ 의 각각은 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타낸다.

[17] 기재는 합성 수지로 제조된 기재인, [14] 내지 [16] 중 어느 하나에 상술된 도전 패턴의 형성 방법.

[18] 형성 단계에서, 제 1 및 제 2 잉크젯 헤드들로부터 토출되는 액적들의 잉크량이 0.3 ~ 100 pL 인, [14] 내지 [17] 중 어느 하나에 상술된 도전 패턴의 형성 방법.

[19] 형성 단계에서, 제 1 및 제 2 잉크젯 헤드들로부터 토출되는 액적들의 액적 사이즈는 1 ~ 300 ㎛ 인, [14] 내지 [18] 중 어느 하나에 상술된 도전 패턴의 형성 방법.

[20] 적어도 2종의 잉크 조성물들로서, 적어도, 금속을 함유하는 잉크 조성물과 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물이 사용되고, 그리고

금속을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 제 1 잉크와 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 제 2 잉크의 혼합물이고, 혼합비율이 서로 상이한, 복수의 혼합 잉크들을 복수의 잉크젯 헤드들로 각각 공급하는 단계,

[21] 폴리머 또는 올리고머는 우레탄 폴리머 또는 올리고머인, [20] 에 상술된 도전 패턴의 형성 방법.

[22] 우레탄 폴리머 또는 올리고머는 하기 일반식 (1) 로 나타낸 반복 단위를 갖는, [21] 에 상술된 도전성 패턴의 형성 방법.

[23] 기재는 합성 수지로 제조된 기재인, [20] 내지 [22] 중 어느 하나에 상술된 도전 패턴의 형성 방법.

[24] 형성 단계에서, 제 1 및 제 2 잉크젯 헤드들로부터 토출되는 액적들의 잉크량이 0.5 ~ 150 pL 인, [20] 내지 [23] 중 어느 하나에 상술된 도전 패턴의 형성 방법.

[25] 형성 단계에서, 제 1 및 제 2 잉크젯 헤드들로부터 토출되는 액적들의 액적 사이즈는 2 ~ 450 ㎛ 인, [20] 내지 [24] 중 어느 하나에 상술된 도전 패턴의 형성 방법.

[26] 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물이 60℃ ~ 300℃ 의 비점을 갖는 용매를 더 함유하는, [1] 및 [14] 내지 [25] 중 어느 하나에 상술된 도전 패턴의 형성 방법.

[27] 금속은 평균 입자경 5 ~ 1,000 nm 의 입자인, [1] 내지 [26] 중 어느 하나에 상술된 도전 패턴의 형성 방법.

[28] 금속은 금, 은, 구리, 백금, 알루미늄, 팔라듐 및 니켈로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1개의 멤버를 함유하는 입자, 또는, 상기 그룹으로부터 선택되는 2개 이상의 금속들을 함유하는 합금의 입자인, [1] 내지 [27] 중 어느 하나에 상술된 도전 패턴의 형성 방법.

[29] [1] 내지 [28] 중 어느 하나에 상술된 도전 패턴의 형성 방법을 사용하는 것을 포함하는, 프린트 배선판의 제조 방법.

[30] [29] 에 상술된 제조 방법에 의해 제조된, 프린트 배선판.

본 발명에 의하면, 제조 적합성이 우수하고, 밀착성 및 도전성이 높으며, 그리고 그려진 도전 패턴이 건조 이전에 변화하지 않는 도전 패턴의 형성 방법, 그 형성 방법을 채택한 프린트 배선판의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해 제조된 프린트 배선판을 제공할 수 있다.

도 1은 조성 경사층을 포함하는 도전 패턴의 모식도이다.
도 2는 조성 경사층을 포함하는 도전 패턴의 모식도이다.
도 3은 조성 경사층 제조 장치의 전체 구성도이다.
도 4는 조성 경사층 제조 장치의 묘화부의 개략도이다.
도 5A, 5B, 5C, 5D 및 5E 각각은 묘화 혼합법에 의한 조성 경사층의 형성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6A, 6B 및 6C 각각은 묘화 혼합법의 다른 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 잉크 혼합법의 실시형태에 따른 조성 경사층 제조 장치의 전체 구성도이다.
도 8A, 8B 및 8C 각각은 잉크 혼합법에 의한 조성 경사층의 형성을 설명하기 위한 도면이다.
도 9A, 9B, 9C 및 9D 각각은 묘화 혼합법에 있어서의 각 잉크의 착탄 (deposition) 위치를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은, 기재와, 두께 방향으로 기재에 가장 먼 측으로부터 기재에 가장 가까운 측을 향해 금속으로부터 수지로 조성이 연속적으로 변화하는 조성 경사층의 패턴을 포함하는 도전 패턴의 형성 방법으로서,

금속을 함유하는 잉크 조성물과, 활성 에너지선에 의해 경화 가능한 화합물 (이하, "경화성 화합물"이라고도 함), 또는 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물의 적어도 2종의 잉크 조성물들을 잉크젯 법에 의해 기재 위에 토출하여, 조성 경사층을 제조하는 것을 포함하는, 도전 패턴의 형성 방법에 관한 것이다.

[조성 경사층]

도 1은 본 발명에 따른 방법에 의해 형성되는 도전 패턴의 조성 경사층의 단면을 모식적으로 나타내다.

본 발명에 따른 도전 패턴 (1) 은 기재 (2) 상에 조성 경사층 (3) 으로 이루어지는 패턴을 포함한다. 조성 경사층 (3) 에서는, 두께 방향으로 기재 (2) 에 가장 먼 측 (A) 으로부터 기재 (2) 에 가장 가까운 측 (B) 을 향해 (즉, 도 1 에서 화살표 방향으로) 금속으로부터 수지로 조성이 연속적으로 변화한다.

여기서 지칭되는 "두께 방향"은 조성 경사층 (3) 의 "두께 방향"을 의미한다. 또한, "두께 방향으로 금속으로부터 수지로 조성이 연속적으로 변화한다"는 것은, 조성 경사층을 두께 방향으로 소정 두께 (예를 들어, 0.1 ~ 5 ㎛) 의 영역마다 나누고, 수지와 금속의 총 질량에 대한 각 영역에서 차지되는 수지의 질량의 비율 (이하, "수지 함유율"이라 함) 을 취할 때에, 인접하는 영역간의 수지 함유율의 차이가 50% 이하이고, 보다 바람직하게는 30% 이하인 것을 의미한다. 인접하는 영역간의 수지 함유율의 차이가 50% 보다 크면, 수지 함유율의 변화가 단계적이어서, 높은 밀착성 및 도전성을 얻는 것이 불가능할 수도 있다. 또한, 어느 2개의 인접하는 영역간의 수지 함유율의 차이는 0% 일 수도 있다.

높은 도전성을 얻는 관점에서, 조성 경사층 (3) 의 기재에 가장 먼 측 (A) 의 수지 함유율 (예를 들어, A로부터 두께 0.1 ~ 5 ㎛ 의 영역에서의 수지 함유율) 은 0 ~ 50% 인 것이 바람직하고, 0 ~ 30% 인 것이 보다 바람직하고, 실질적으로 0% (0 ~ 0.2%) 인 것이 보다 더 바람직하다. 또한, 높은 밀착성을 얻는 관점에서, 조성 경사층 (3) 의 기재에 가장 가까운 측 (B) 에서의 수지 함유율 (예를 들어, B로부터 두께 0.1 ~ 5 ㎛ 의 영역에서의 수지 함유율) 은 50 ~ 100% 인 것이 바람직하고, 70 ~ 100% 인 것이 보다 바람직하고, 실질적으로 100% (99 ~ 100%) 인 것이 보다 더 바람직하다.

각 영역에서의 수지 함유율은, 예를 들어, XPS의 깊이 방향 프로파일에 의해 결정될 수 있다.

수지 함유율이 상술한 바와 같이 연속적으로 변화하는 한 조성 경사층 (3) 의 구성을 특별히 한정하는 것은 아니지만, 수지 함유율이 서로 상이한 복수의 층들이 적층되는, 도 2에 나타낸 구성을 바람직한 구성으로 들 수 있다.

도 2에 나타낸 도전층 (1a) 은 기재 (2) 상에 조성 경사층 (3) 을 포함하고, 그리고 그 조성 경사층 (3) 은 수지 함유율이 서로 상이한 복수의 층들 (3-1, 3-2, 3-3, 3-4 및 3-5) 을 포함한다. 층들 (3-1, 3-2, 3-3, 3-4 및 3-5) 에서, 기재 (2) 에 가장 먼 측 (A) 의 층 (3-5) 으로부터 기재 (2) 에 가장 가까운 측 (B) 의 층 (3-1) 을 향해 (즉, 도 2 의 화살표 방향으로), 수지 함유율이 0% ~ 100%의 범위 내에서 연속적으로 커진다.

양호한 밀착성 및 도전성을 얻는 관점에서, 층들 (3-1, 3-2, 3-3, 3-4 및 3-5) 중에서, 인접하는 2개의 층들간의 수지 함유율의 차이는 50% 이하이며, 바람직하게는 30% 이하이다. 또한, 기재 (2) 에 가장 먼 측 (A) 의 층 (3-5) 의 수지 함유율은 0% ~ 20% 인 것이 바람직하고, 0% ~ 15% 인 것이 보다 바람직하다. 기재 (2) 에 가장 가까운 측 (B) 의 층 (3-1) 의 수지 함유율은 80% ~ 100% 인 것이 바람직하고, 85% ~ 100% 인 것이 보다 바람직하다.

도 2 에서, 층들 (3-1, 3-2, 3-3, 3-4 및 3-5) 의 5개 층을 적층하여 조성 경사층 (3) 을 형성하지만; 적층되는 층 수는 특별히 한정되지 않는다. 층 수는 바람직하게 3 ~ 10개 층이고, 보다 바람직하게 3 ~ 7개 층이다. 또한, 각 층의 두께는 0.1 ㎛ ~ 5 ㎛ 가 바람직하고, 0.3 ㎛ ~ 3 ㎛ 가 보다 바람직하다. 각 층의 두께는 실질적으로 동등한 (두께의 오차가 ±0.5 ㎛ 의 범위) 것이 바람직하다.

또한, 층간 계면이 명확하지 않은 경우에는, 조성 경사층 (3) 을 두께 방향으로 두께 0.1 ㎛ ~ 5 ㎛ 로 나누어 얻은 영역을 "층"이라고 간주할 수도 있다.

(층 두께)

본 발명에서 조성 경사층의 두께는 1 ㎛ 이상이 바람직하고, 1 ㎛ ~ 20 ㎛ 가 보다 바람직하고, 3 ㎛ ~ 10 ㎛ 가 보다 더 바람직하다. 조성 경사층의 층 두께가 이 범위 내에 있는 한, 도전성이 양호한 도전 패턴을 얻을 수 있다. 또한, 이 범위는 당해 도전 패턴을 사용하여 얻은 디바이스 등의 성능 및 상품 가치를 해하지 않는 관점에서도 바람직한 범위이다.

본 발명에서, 금속을 함유하는 잉크 조성물과, 경화성 화합물 또는 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물의 적어도 2종의 잉크 조성물을 잉크젯 법에 의해 기재 위에 토출함으로써 조성 경사층을 제조한다.

이하, 본 발명에서 사용되는 잉크에 대해 설명한다.

(잉크 조성물)

본 발명에서 사용되는 잉크 조성물은, 금속을 함유하는 잉크 조성물과, 경화성 화합물 또는 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물로 크게 분류된다. 잉크 조성물은, 금속과, 경화성 화합물 또는 폴리머 또는 올리고머 이외에, 용매, 바인더 성분 및 기타 첨가제를 함유할 수도 있다.

잉크 조성물은 단독으로 잉크로서 사용해도 되거나, 또는 2종 이상의 잉크 조성물을 혼합하여 잉크로서 사용해도 된다.

(잉크)

본 발명에서 사용되는 잉크로서는, 금속을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크와, 경화성 화합물 또는 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크를 각각 독립적으로 2종 이상의 잉크로서 사용해도 되거나, 또는 금속을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크와, 경화성 화합물 또는 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크의 혼합물을 혼합 잉크로서 사용해도 된다.

잉크는, 금속과 경화성 화합물 또는 폴리머 또는 올리고머 이외에, 용매, 바인더 성분 및 기타 첨가제를 함유할 수도 있다.

(금속)

본 발명에서 사용될 수 있는 금속은 도전성을 갖는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 금, 은, 구리, 백금, 알루미늄, 팔라듐, 니켈, 루테늄, 로듐, 오스뮴, 이리듐 및 이들의 혼합물 또는 합금을 사용할 수 있다. 금, 은, 구리, 백금, 알루미늄, 팔라듐, 니켈 및 이들의 혼합물 또는 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 가격이 낮고, 범용성이 높고, 전기전도성이 양호한 관점에서, 구리 또는 은을 사용하는 것이 보다 바람직하고, 구리를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

잉크 조성물에서의 금속 함유량은, 당해 잉크 조성물을 함유하는 잉크가 잉크젯 법에 사용가능한 범위 내에 있는 한, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 잉크젯 적합성의 관점으로부터, 잉크 조성물에서의 금속 함유량이 5 ~ 70 질량% 인 것이 바람직하고, 10 ~ 50 질량% 인 것이 보다 바람직하고, 20 ~ 40 질량% 인 것이 특히 바람직하다.

잉크젯 적합성 및 안정성의 관점에서, 금속이 당해 금속 또는 당해 금속을 함유하는 합금의 입자로서 잉크에 함유되는 것이 바람직하고, 그리고 입자의 예들은 금, 은, 구리, 백금, 알루미늄, 팔라듐, 니켈 또는 이들의 혼합물 또는 합금으로 이루어지는 입자들을 포함한다. 당해 입자의 평균 입자경은, 당해 입자를 함유하는 잉크가 잉크젯 법에 사용가능한 범위이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 도전 패턴의 제조 적합성이나 잉크젯 적합성의 관점으로부터, 당해 입자의 평균 입자경이 5 nm ~ 1,000 nm 인 것이 바람직하고, 5 nm ~ 500 nm 인 것이 보다 바람직하고, 5 nm ~ 200 nm 인 것이 보다 더 바람직하다.

(경화성 화합물)

본 발명에서 사용될 수 있는 경화성 화합물은 활성 에너지선에 의해 경화 가능한 화합물이고, 경화시 수지를 형성한다.

여기서, 본 발명에서 말하는 "활성 에너지선"은 그 조사시 개시종을 발생시킬 수 있는 에너지를 부여 가능한 것이면, 특별히 한정되는 것은 아니며, 광범위하게 α-선, γ-선, X-선, 자외선, 가시광선, 전자선 등을 포함한다. 그 중에서도, 경화 감도 및 장치의 입수 용이성의 관점에서는, 자외선 및 전자선이 바람직하고, 자외선이 특히 바람직하다. 결과적으로, 본 발명에서 사용되는 경화성 화합물을 함유하는 잉크 조성물은 활성 에너지선으로서 자외선의 조사시 경화될 수 있는 잉크 조성물인 것이 바람직하다.

경화성 화합물은, 활성 에너지선에 의한 조사시 경화되는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 라디칼 중합성 화합물 및 카티온 중합성 화합물 중 어느 것을 사용할 수 있다. 안정성 및 화합물 변화의 관점에서, 라디칼 중합성 화합물이 바람직하고, 불포화 이중 결합을 갖는 화합물이 보다 바람직하다.

불포화 이중 결합을 갖는 화합물로서는, 그 분자 중에 라디칼 중합가능한 에틸렌성 불포화 결합을 적어도 1개 갖는 임의의 화합물을 사용해도 되며, 그리고 모노머, 올리고머, 및 폴리머 등의 화학적 형태를 갖는 화합물도 포함된다. 라디칼 중합성 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 원하는 특성을 향상시키는 목적으로 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 반응성 및 물성 등의 성능을 제어하는 관점에서, 2종 이상의 라디칼 중합성 화합물을 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 불포화 이중 결합을 갖는 화합물로서 N-비닐 락탐을 사용하는 것이 바람직하다. 그 이유는 N-비닐 락탐이 경화에 의해 기재와 양호한 밀착성을 갖는 수지를 형성할 수 있고, 그리고 그 이외에, 금속과의 배위 상호작용에 의해 층 내의 응집력을 개선하여, 층의 강도를 형성할 수 있기 때문이다.

N-비닐 락탐의 바람직한 예들은 하기 식 (I) 로 나타낸 화합물들을 포함한다.

식 (I) 에서, n은 1 ~ 5의 정수를 나타낸다. 잉크가 경화한 후의 유연성, 기재와의 밀착성 및 원재료의 입수성의 관점에서, n은 2 ~ 4의 정수인 것이 바람직하고, n은 2 또는 4의 정수인 것이 보다 바람직하다. n이 4인 N-비닐 카프로락탐이 특히 바람직하다. N-비닐 카프로락탐은 안전성이 우수하고, 범용적이며, 비교적 염가로 입수가능하며, 특히 양호한 잉크 경화성 및 경화층의 기재에 대한 밀착성 때문에 바람직하다.

또한, 상기 N-비닐 락탐은 그 락탐 고리 상에 알킬기 및 아릴기 등의 치환기를 가질 수도 있고, 포화 또는 불포화 고리 구조와 연결될 수도 있다.

잉크 중의 N-비닐 락탐의 함유량은 잉크의 총 질량에 대해 10 질량% 이상인 것이 바람직하다. N-비닐 락탐을 잉크 전체의 10 질량% 이상의 양으로 함유하는 것은, 경화성, 경화층의 유연성, 경화층의 기재에 대한 밀착성이 뛰어난 잉크를 제공할 수 있기 때문에 바람직하다. 잉크 중의 N-비닐 락탐의 함유량이 30 질량% 이상 80 질량% 이하의 범위인 것이 보다 바람직하다. N-비닐 락탐은 비교적 융점이 높은 화합물이다. N-비닐 락탐의 함유량이 80 질량% 이하인 것은, 0℃ 이하의 저온에서도 양호한 용해성이 나타나, 잉크 조성물을 취급할 수 있는 온도 범위가 넓어지기 때문에 바람직하다. 잉크 중의 N-비닐 락탐의 함유량이 30 질량% 이상 70 질량% 이하의 범위인 것이 보다 더 바람직하고, 40 질량% 이상 60 질량% 이하의 범위인 것이 특히 바람직하다.

상기 N-비닐 락탐은 잉크에 단독으로 함유되거나, 또는 복수종의 혼합물로 함유될 수도 있다.

또한, 불포화 이중 결합을 갖는 다른 화합물의 예들은, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 이소크로톤산, 및 말레산 등의 불포화 카르복실산 및 그 염, 에틸렌성 불포화기를 갖는 무수물, 아크릴로니트릴, 스티렌, 그리고 다양한 불포화 폴리에스테르, 불포화 폴리에테르, 불포화 폴리아미드, 불포화 우레탄 등의 라디칼 중합성 화합물을 포함한다.

구체적으로, 그 예들은,

2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 부톡시에틸 아크릴레이트, 카르비톨 아크릴레이트, 테트라푸르푸릴 아크릴레이트, 비스(4-아크릴옥시폴리에톡시페닐)프로판, 에폭시 아크릴레이트, 및 페녹시에틸 아크릴레이트 등의 단관능 아크릴레이트,

네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 테트라메틸올메탄 테트라아크릴레이트, 및 올리고에스테르 아크릴레이트 등의 다관능 아크릴레이트,

N-메틸올아크릴아미드 및 디아세톤 아크릴아미드 등의 아크릴아미드,

메틸 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 알릴 메타크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 디메틸아미노메틸 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리메틸올에탄 트리메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 및 2,2-비스(4-메타크릴옥시폴리에톡시페닐)프로판 등의 메타크릴레이트, 및

그 외에, 알릴 글리시딜 에테르, 디알릴 프탈레이트, 및 트리알릴 트리멜리테이트 등의 알릴 화합물의 유도체, 디비닐벤젠, 및 아크릴로일 모르폴린을 포함한다.

보다 구체적으로는, Shinzo YAMASHITA 편, 가교제 핸드북 (대성사 출판 (1981년)); Kiyoshi KATO 편, UV · EB 경화 핸드북 (원료 편) (고분자 간행회 출판 (1985년)); RadTech Japan 편, UV · EB 경화 기술의 응용과 시장, 79 페이지 (CMC Publishing Co., Ltd. 출판 (1989년)); Eiichiro TAKIYAMA 저, 폴리에스테르 수지 핸드북 (일간 공업 신문사 출판 (1988년)) 등에 기재되어 있고, 그리고 시판되거나 또는 업계에서 공지되어 있는, 라디칼 중합성 또는 가교성 모노머, 올리고머 및 폴리머를 사용할 수 있다.

본 발명에서는, 밀착성의 관점에서, 불포화 이중 결합을 갖는 화합물로서 상기 N-비닐 락탐과 상기 N-비닐 락탐 이외의 화합물을 조합하여 사용하는 것도 또한 바람직하다. 이 경우, 잉크에서의 N-비닐 락탐 대 N-비닐 락탐 이외의 화합물의 비율 (질량비) 은 30/70 ~ 70/30 이 바람직하고, 40/60 ~ 60/40 이 보다 바람직하고, 55/45 ~ 45/55가 더욱 바람직하다.

또한, 라디칼 중합성 화합물로서는, 예를 들어, JP-A-7-159983, JP-B-7-31399, JP-A-8-224982, JP-A-10-863, JP-A-9-134011 등에 개시된 광중합 조성물에 사용되는 광경화형 중합성 화합물 재료들이 알려져 있으며, 이 재료들도 또한 본 발명의 잉크 조성물에 적용할 수 있다.

게다가, 라디칼 중합성 화합물로서 비닐 에테르 화합물을 사용하는 것도 바람직하다. 적합하게 사용되는 비닐 에테르 화합물의 예들은, 에틸렌 글리콜 디비닐 에테르, 에틸렌 글리콜 모노비닐 에테르, 디에틸렌 글리콜 디비닐 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노비닐 에테르, 트리에틸렌 글리콜 디비닐 에테르, 프로필렌 글리콜 디비닐 에테르, 디프로필렌 글리콜 디비닐 에테르, 부탄디올 디비닐 에테르, 하이드록시에틸 모노비닐 에테르, 및 트리메틸올프로판 트리비닐 에테르 등의 디- 또는 트리비닐 에테르 화합물; 및 에틸 비닐 에테르, n-부틸 비닐 에테르, 이소부틸 비닐 에테르, 하이드록시부틸 비닐 에테르, n-프로필 비닐 에테르, 이소프로필 비닐 에테르, 이소 프로페닐 에테르-O-프로필렌 카보네이트, 및 디에틸렌 글리콜 모노비닐 에테르 등의 모노 비닐 에테르 화합물 등을 포함한다.

이들 비닐 에테르 화합물들 중에서, 경화성, 밀착성, 및 표면 경도의 관점에서, 디비닐 에테르 화합물 및 트리비닐 에테르 화합물이 바람직하고, 특히 디비닐 에테르 화합물이 바람직하다. 비닐 에테르 화합물은 단독으로 사용해도 되거나, 또는 2종 이상을 조합하여 적절히 사용해도 된다.

기재와의 밀착성 및 층의 강도 향상의 관점에서는, 상기 화합물들 중에서, 다관능 아크릴레이트 모노머 또는 다관능 아크릴레이트 올리고머를 사용하는 것도 바람직하다.

또한, 본 발명에서 말하는 "단관능 화합물"은 1개의 중합성기를 갖는 화합물이며, 그리고 본 발명에서 말하는 "다관능 화합물"은 2개 이상의 중합성기를 갖는 화합물이다.

(라디칼 중합 개시제)

본 발명에서, 라디칼 중합 개시제가 경화성 화합물과 함께 함유되는 것이 바람직하다. 라디칼 중합 개시제의 예들은 아세토페논, 벤조인, 벤조페논, 포스핀 옥사이드, 케탈, 안트라퀴논, 티오크산톤, 아조 화합물, 과산화물, 2,3-디알킬디온 화합물, 디술피드 화합물, 플루오로아민 화합물, 방향족 술포늄, 로핀 다이머, 오늄염, 보레이트염, 활성 에스테르, 활성 할로겐, 무기 착물, 및 쿠마린을 포함한다. 또한, 라디칼 중합 개시제들은 JPA-2008-134585, 단락［0141］ ~ ［0159] 에도 기재되어 있으며, 본 발명에서 이들도 적합하게 사용할 수 있다.

다양한 예들이 또한 최신 UV 경화 기술 (Latest UV Curing Technology), (주) 기술 정보 협회, 페이지 159 (1991년), 및 Kiyomi KATO, 자외선 경화 시스템 (Ultraviolet Curing System), 종합 기술 센터, 페이지 65 ~ 148 (1989) 에 기재되어 있으며, 이들이 본 발명에서 사용할 수 있다.

시판되는 광 개열 형태의 광 라디칼 중합 개시제로서는, 모두가 Ciba Specialty Chemicals Inc.에 의해 제조된 "IRGACURE 651", "IRGACURE 184", "IRGACURE 819", "IRGACURE 907", "IRGACURE 1870" (CGI-403 및 Irg 184 (7/3) 의 혼합 개시제), "IRGACURE 500", "IRGACURE 369", "IRGACURE 1173", "IRGACURE 2959", "IRGACURE 4265", "IRGACURE 4263", "IRGACURE 127", 및 "OXE 01"; 모두가 Nippon Kayaku Co., Ltd. 에 의해 제조된 "KAYACURE DETX-S", "KAYACURE BP-100", "KAYACURE BDMK", "KAYACURE CTX", "KAYACURE BMS", "KAYACURE 2-EAQ", "KAYACURE ABQ", "KAYACURE CPTX", "KAYACURE EPD", "KAYACURE ITX", "KAYACURE QTX", "KAYACURE BTC", 및 "KAYACURE MCA"; Sartmer Company Inc. 에 의해 제조된 ESACURE 시리즈 (예를 들어, KIP100F, KB1, EB3, BP, X33, KT046, KT37, KIP150, 및 TZT); BASF AG 에 의해 제조된 "LUCIRIN TPO"; 및 이들의 조합을 바람직한 예로서 들 수 있다.

라디칼 중합 개시제는 경화성 화합물 100 질량부에 대해 0.1 ~ 15 질량부 범위의 양으로 사용되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 ~ 10 질량부의 범위이다.

광 중합 개시제 이외에, 광 증감제를 사용할 수도 있다. 광 증감제의 구체예들은 n-부틸아민, 트리에틸아민, 트리-n-부틸 포스핀, 미힐러 케톤 및 티옥산톤을 포함한다. 게다가, 아지드 화합물, 티오우레아 화합물, 및 메르캅토 화합물 등의 보조제를 1종 이상 조합하여 사용해도 된다.

시판되는 광 증감제의 예들은 Nippon Kayaku Co., Ltd. 에 의해 제조된 "KAYACURE DMBI" 및 "KAYACURE EPA" 를 포함한다.

본 발명에서 사용될 수 있는 카티온 중합성 화합물은, 광 산 발생제로부터 발생된 산에 의해 중합 반응을 일으킨 다음 경화하는 화합물이면 특별히 한정되지 않으며, 그리고 광 카티온 중합성 모노머로 알려진 각종 공지된 카티온 중합성 모노머를 사용할 수 있다. 카티온 중합성 모노머의 예들은, 예를 들어, JP-A-6-9714, JP-A-2001-31892, JP-A-2001-40068, JP-A-2001-55507, JP-A-2001-310938, JP-A-2001-310937, 및 JP-A-2001-220526 에 기재된 에폭시 화합물, 비닐 에테르 화합물, 및 옥세탄 화합물을 포함한다.

또한, 카티온 중합성 화합물로서는, 예를 들어, 카티온 중합계의 광 경화성 수지에 적용되는 중합성 화합물이 알려져 있다. 최근에는, 400 nm 이상의 가시광 파장 영역에 증감되는 광 카티온 중합계의 광 경화성 수지에 적용되는 중합성 화합물로서, 예를 들어, JP-A-6-43633 및 JP-A-8-324137의 각 공보에 화합물들이 공개되어 있다. 또한, 이들도 본 발명의 잉크 조성물에 적용될 수 있다.

본 발명에서, 상기의 카티온 중합성 화합물과 조합하여 사용되는 카티온 중합 개시제 (광 산 발생제) 로서는, 예를 들어, 화학 증폭형의 포토레지스트 및 광 카티온 중합에 이용되는 화합물이 사용된다 (유기 일렉트로닉스 재료 일본 연구회에 의해 편집되고, Bunshin Publishing, Co. 의해 출판된, 이메징을 위한 유기 재료, 페이지 187 ~ 192 (1993년) 참조).

본 발명에 적합한 카티온 중합 개시제의 예들을 이하에 나타낸다.

즉, 제 1 로, 디아조늄, 암모늄, 요오드늄, 술포늄, 및 포스포늄 등의 방향족 오늄 화합물의 B(C₆F₅)₄ ^-, PF₆ ^-, AsF₆ ^-, SbF₆ ^-, 및 CF₃SO₃ ^- 염들을 들 수 있다. 제 2 로, 술폰산을 발생시키는 술폰산염을 들 수 있다. 제 3 으로, 할로겐화 수소를 발생시키는 할로겐화물도 사용할 수 있다. 제 4 로, 철-알렌 착물을 들 수 있다.

상기 카티온 중합 개시제는 단독으로 사용해도 되거나, 또는 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

본 발명에서, 잉크 중의 경화성 화합물의 함유량은 70 질량% 이상 100 질량% 이하가 바람직하고, 80 질량% 이상 100 질량% 이하가 보다 바람직하다.

(폴리머 또는 올리고머)

본 발명에서 사용되는 잉크 조성물에 함유되는 폴리머 또는 올리고머는, 잉크가 잉크젯 법에 사용될 수 있는 범위이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 우레탄, 알킬 메타크릴레이트, 알킬 아크릴레이트 등의 폴리머 또는 올리고머 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

상기 폴리머 또는 올리고머로서는, 우레탄의 폴리머 (이하, "우레탄 폴리머" 또는 "폴리우레탄"이라고도 함) 또는 우레탄의 올리고머 (이하, "우레탄 올리고머"라고도 함) 를 사용하는 것이 바람직하고, 우레탄 올리고머를 사용하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명에서 우레탄 올리고머로 나타내지는 올리고머는 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 분자량 1,000 ~ 5,000의 폴리머를 말한다. 우레탄 폴리머로 나타내지는 폴리머는 예를 들어, 분자량 5,000 이상의 폴리머를 말하고, 바람직하게는 분자량 5,000 ~ 10,000 의 화합물을 말한다.

우레탄 폴리머 또는 올리고머를 사용하는 것이 바람직한 이유로서는, 우레탄 폴리머 또는 올리고머가 기재와의 밀착성이 양호하다는 사실 이외에, 우레탄 결합과 금속 입자 사이의 배위 상호작용에 의해 경사층 내의 응집력을 향상시켜, 강고한 층을 형성할 수 있는 것으로 추찰된다.

잉크 중의 우레탄 폴리머 또는 올리고머의 함유량은 잉크의 총 질량에 대해 10 질량% 이상인 것이 바람직하다. 잉크 중의 우레탄 폴리머 또는 올리고머의 함유량은 보다 바람직하게 30 질량% 이상 80 질량% 이하의 범위이며, 보다 더 바람직하게는 30 질량% 이상 70 질량% 이하의 범위이며, 특히 바람직하게는 40 질량% 이상 60 질량% 이하의 범위이다.

본 발명의 우레탄 폴리머 또는 올리고머로서 하기 일반식 (1) 로 나타낸 반복 단위를 갖는 폴리머 또는 올리고머를 사용하는 것이 보다 바람직하다.

상기 일반식 (1) 로 나타낸 반복 단위에서, R₁ ~ R₃ 의 각각은 독립적으로 알킬렌기, 아릴렌기 또는 비아릴렌기를 나타내고; 그리고 R₄ ~ R₆ 의 각각은 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타낸다.

상기 알킬렌기로서는, 탄소수 1 ~ 10의 알킬렌기가 바람직하다.

상기 아릴렌기로서는, 페닐렌기 또는 나프틸렌기가 바람직하다.

상기 비아릴렌기로서는, 비페닐렌기 또는 비나프탈렌기가 바람직하다.

상기 알킬기로서는, 탄소수 1 ~ 10의 알킬기가 바람직하다.

상기 아릴기로서는, 페닐기 또는 나프틸기가 바람직하다.

상기 헤테로아릴기로서는, 피리딜기가 바람직하다.

상기 일반식 (1) 로 나타낸 우레탄 폴리머 또는 올리고머로서는, UN-1225 (Negami Chemical Industrial Co., Ltd. 제조), CN962 및 CN965 (모두 Sartmer Company Inc. 제조) 등을 바람직하게 사용할 수 있다.

(용매)

본 발명에서, 용매와 혼합하여, 금속을 함유하는 잉크 조성물과 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물을 조제하는 것이 바람직하다. 물론, 경화성 화합물을 함유하는 잉크 조성물에 용매를 사용하는 것이 방해되지 않는다.

용매는 물 및 유기 용매로부터 적절히 선택되어 사용될 수 있다. 용매는 비점이 50℃ 이상인 액체인 것이 바람직하고, 비점이 60℃ ~ 300℃ 의 범위인 유기 용매인 것이 보다 바람직하다.

금속을 함유하는 잉크 조성물과 활성 에너지선에 의해 경화 가능한 화합물을 함유하는 잉크 조성물을 조합하여 사용하는 본 발명의 실시형태에서는, 용매를, 잉크 조성물 중의 고형분 농도가 1 ~ 50 질량% 인 비율로 사용하는 것이 바람직하고, 5 ~ 40 질량% 인 비율로 사용하는 것이 보다 바람직하다. 잉크 조성물 중의 고형분 농도가 이 범위인 경우, 얻어진 잉크는 작업성이 양호한 점도를 갖는다.

금속을 함유하는 잉크 조성물과 폴리머 또는 올리고머를을 함유하는 잉크 조성물을 조합하여 사용하는 본 발명의 실시형태에서는, 용매를, 잉크 조성물 중의 고형분 농도가 1 ~ 70 질량% 인 비율로 사용하는 것이 바람직하고, 5 ~ 60 질량% 인 비율로 사용하는 것이 보다 바람직하다. 잉크 조성물 중의 고형분 농도가 이 범위인 경우, 얻어진 잉크는 작업성이 양호한 점도를 갖는다.

용매의 예들은 알코올, 케톤, 에스테르, 니트릴, 아미드, 에테르, 에테르 에스테르, 탄화수소, 및 할로겐화 탄화수소를 포함한다. 구체적으로, 예들은 알코올 (예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 벤질 알코올, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 모노아세테이트, 크레졸 등), 케톤 (예를 들어, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 시클로헥사논, 메틸 시클로헥사논 등), 에스테르 (예를 들어, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 프로필, 아세트산 부틸, 포름산 에틸, 포름산 프로필, 포름산 부틸, 락트산 에틸 등), 지방족 탄화수소 (예를 들어, 헥산, 시클로헥산 등), 할로겐화 탄화수소 (예를 들어, 메틸렌 클로라이드, 메틸 클로로포름 등), 방향족 탄화수소 (예를 들어, 톨루엔, 자일렌 등), 아미드 (예를 들어, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, n-메틸피롤리돈 등), 에테르 (예를 들어, 디옥산, 테트라하이드로푸란, 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 디메틸 에테르 등), 에테르 알코올 (예를 들어, 1-메톡시-2-프로판올, 에틸 셀로솔브, 메틸 카르비놀 등), 및 플루오로알코올 (예를 들어, JP-A-8-143709, 단락 [0020], JP-A-11-60807, 단락 [0037] 등에 기재된 화합물) 을 포함한다.

이 용매들은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로 사용될 수 있다. 용매의 바람직한 예들은 톨루엔, 자일렌, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 시클로헥사논, 메탄올, 이소프로판올, 및 부탄올을 포함한다.

(첨가제)

본 발명에 사용되는 잉크 조성물은, 상기 금속, 경화성 화합물, 및 폴리머 또는 올리고머 이외에, 착화제, 표면 장력 조정제, 방오제, 내수성 부여제, 및 내약품성 부여제 등의 첨가제를 함유할 수 있다.

금속을 함유하는 잉크에는, 착화제 및 분산제를 사용하는 것이 바람직하다. 착화제의 예들은 아세트산 및 시트르산 등의 카르복실산, 아세틸아세톤 등의 디케톤, 및 트리에탄올아민 등의 아민을 포함한다. 또한, 분산제의 예들은 스테아릴아민 및 라우릴아민 등의 아민을 포함한다.

(잉크의 물성)

성막시의 균일성, 잉크젯 토출시의 안정성, 및 잉크의 보존 안정성의 관점에서, 본 발명에 따른 잉크의 점도는 5 ~ 40 cP가 바람직하고, 5 ~ 30 cP가 보다 바람직하고, 8 ~ 20 cP가 보다 더 바람직하다.

또한, 성막시의 균일성, 잉크젯 토출시의 안정성, 및 잉크의 보존 안정성의 관점에서, 잉크의 표면장력은 10 ~ 40 mN/m가 바람직하고, 15 ~ 35 mN/m가 보다 바람직하고, 20 ~ 30 mN/m가 보다 더 바람직하다.

(기재)

다음, 본 발명의 방법에 의해 형성되는 도전 패턴을 구성하는 기재를 설명한다.

본 발명에서의 기재는 특별히 한정되지 않으며, 임의의 유기, 무기 또는 금속제 기재를 사용할 수 있다.

한편, 프린트 배선판의 제조 방법에 본 발명의 방법의 채택시, 경량이고, 유연성 있고, 저렴한 합성 수지제의 기재를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화 비닐, 폴리스티렌, 폴리아세트산 비닐, 아크릴 수지, 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 변성 폴리페닐렌 에테르, 폴리부틸렌 프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등으로 제조된 기재를 사용하는 것이 바람직하다. 낮은 가격 및 높은 범용성의 관점에서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 제조된 기재를 사용하는 것이 특히 바람직하다.

사용될 수 있는 기재의 두께는 보통 약 25 ㎛ ~ 1,000 ㎛ 이고, 바람직하게 25 ㎛ ~ 250 ㎛ 이며, 보다 바람직하게 30 ㎛ ~ 90 ㎛ 이다.

사용될 수 있는 기재의 폭은 임의이지만, 핸들링, 수율, 및 생산성의 관점에서 보통 1,000 mm 이하이고, 바람직하게 800 mm 이하이며, 보다 더 바람직하게 600 mm 이하이다. 투명 지지체는 롤 형태로 길게 취급될 수 있고, 그 길이는 보통 200 m 이내, 바람직하게는 100 m 이내이다.

기재의 표면은 평활한 것이 바람직하다. 그 평균 거침도 Ra 값은 1 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.8 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.7 ㎛ 이하인 것이 보다 더 바람직하다.

(잉크젯 법에 의한 조성 경사층의 제조)

이하, 본 발명에 따른 잉크젯 법에 의한 조성 경사층의 제조를 설명한다.

본 발명에서, 금속을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크와, 경화성 화합물 또는 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크를 각각 독립적으로 2종 이상의 잉크로서 기재 상에 잉크젯 법에 의해 토출하거나, 또는 금속을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크와, 경화성 화합물 또는 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크의 혼합물인 혼합 잉크를 기재 상에 잉크젯 법에 의해 토출한다.

잉크젯 법은, 잉크젯 프린터에 의해 화상 기록을 실시하는 방법이면, 잉크젯의 기록 방식에 한정되지 않는다. 그 예들은 공지된 방식, 예컨대, 정전 유인력을 이용하여 잉크 조성물을 토출하는 전하 제어 방식; 압전 소자의 진동 압력을 이용하는 드롭-온-디멘드 방식 (압력 펄스 방식); 전기신호를 음향 빔으로 바꾸고 그것을 잉크 조성물에 조사하고 방사압을 이용함으로써 잉크 조성물을 토출시키는 음향 잉크젯 방식; 및 잉크 조성물을 가열하여 기포를 형성하고 발생된 압력을 이용하는 서멀 잉크젯 방식 (버블 제트 (등록상표)) 을 포함한다.

잉크의 액적의 제어는 주로 프린트 헤드에 의해 행해진다. 예를 들어, 서멀 잉크젯 방식의 경우, 프린트 헤드의 구조에 의해 액적 토출량을 제어하는 것이 가능하다. 즉, 잉크실, 가열부, 또는 노즐의 사이즈를 바꾸는 것에 의해 원하는 사이즈의 액적을 토출하는 것이 가능하다. 또한, 서멀 잉크젯 방식으로도, 가열부 또는 노즐의 사이즈가 상이한 복수의 프린트 헤드를 제공함으로써 복수의 사이즈를 갖는 액적의 토출을 실현하는 것이 또한 가능하다. 압전 소자를 이용하는 드롭-온-디멘드 방식의 경우, 서멀 잉크젯 방식과 마찬가지로, 프린트 헤드의 구조의 측면에서 액적 토출량을 변경하는 것이 또한 가능하다. 이와 관련하여, 압전 소자를 구동하는 구동 신호의 파형을 제어함으로써 동일한 구조를 갖는 프린트 헤드에 의해 복수의 사이즈를 갖는 액적의 토출을 달성하는 것이 가능하다.

잉크의 기재 위의 토출 방법 (묘화 방법) 으로서는, 금속을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크와 경화성 화합물 또는 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크를 별도의 잉크젯 헤드에 각각 공급하고, 양 잉크의 토출량의 비율을 조절하면서 동시에 토출하고, 기재 위에서 혼합하는, 묘화 혼합법을 들 수 있다. 또한, 다른 방법으로서는, 금속을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크와 경화성 화합물 또는 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크를 혼합하여 미리 제조한, 양 잉크 사이의 비율이 서로 상이한 혼합 잉크의 복수 종류를 잉크젯 헤드에 공급하고, 그리고 헤드를 순서대로 선택하여, 금속을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크와 경화성 화합물 또는 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크 사이의 비율이 서로 상이한 혼합 잉크를 연속적으로 토출시켜 묘화하는, 혼합 잉크법을 들 수 있다.

(잉크의 조제)

금속을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크와 경화성 화합물 또는 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크 각각의 조제를 설명하며, 이 양자는 후술되는 묘화 혼합법에 사용된다.

상기 잉크의 각각은, 잉크 조성물의 각 재료를 혼합함으로써 조제할 수 있다. 각 재료의 혼합시, 교반기에 의해 재료를 교반해도 된다. 교반 시간은 특별히 한정되지 않지만, 보통 30분 ~ 60분이고, 30분 ~ 40분이 바람직하다. 또한, 혼합시 온도는 보통 10℃ ~ 40℃이고, 20℃ ~ 35℃가 바람직하다.

후술되는 잉크 혼합법에서, 상기 조제된 잉크를 혼합하여 사용할 수 있다.

- 묘화 혼합법 -

본 발명의 방법은 바람직하게 두께 방향으로 기재에 가장 먼 측으로부터 기재에 가장 가까운 측을 향해 금속으로부터 수지로 조성이 연속적으로 변화하는 조성 경사층의 패턴을 상부에 갖는 기재를 포함하는 도전 패턴의 형성 방법으로서,

금속을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크 (제 1 잉크) 와, 경화성 화합물 또는 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크 (제 2 잉크) 의 적어도 2종의 잉크 조성물들을 잉크젯 법에 의해 기재 위에 토출하여, 조성 경사층을 제조하는 것을 포함하고, 여기서

적어도 2종의 잉크 조성물들로서, 적어도, 금속을 함유하는 잉크 조성물과, 경화성 화합물 또는 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물이 사용되고, 그리고

경화성 화합물 또는 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 제 2 잉크를 제 2 잉크젯 헤드에 공급하는 단계,

형성 단계를 반복하여 기재 위에 복수의 층들을 적층 (스택) 하여, 조성 경사층을 얻는, 적층 (스택) 단계를 포함하고,

제어 단계에서, 복수의 층들의 두께 방향으로 기재에 가까운 측으로부터 기재에 먼 측을 향해, 제 1 잉크의 비율은 커지는 한편, 제 2 잉크의 비율은 작아지도록, 비율이 결정된다.

상기 묘화법에 의하면, 제 1 잉크젯 헤드로부터 토출되는 제 1 잉크의 토출량 대 제 2 잉크젯 헤드로부터 토출되는 제 2 잉크의 토출량의 비율을 결정하고, 그리고 결정된 비율에 따라 잉크를 토출시켜 1개의 층을 형성하는 단계를 반복하여, 기재 위에 복수의 층을 적층하고, 복수의 층에 있어서 상부층이 제 1 잉크의 토출량의 비율이 더 크고 제 2 잉크의 토출량의 비율이 더 작은 층이 되도록 함으로써, 잉크젯 방식의 기술을 채택하여 조성 경사층을 제조할 수 있다.

- 묘화 혼합법에 의한 실시형태 -

도 3은 묘화 혼합법에 따른 조성 경사층 제조 장치 (100) 의 전체 구성도이고, 도 4는 조성 경사층 제조 장치 (100) 의 묘화부 (10) 의 개략도이다. 이 도면들에 나타낸 바와 같이, 조성 경사층 제조 장치 (100) 는 묘화부 (10) 를 포함하도록 구성되고, 그리고 묘화부 (10) 로는 플랫 헤드 타입의 잉크젯 묘화 장치가 사용된다. 상세하게, 묘화부 (10) 는 기재가 탑재되는 스테이지 (30); 스테이지 (30) 에 탑재된 기재 (20) 를 흡착 및 유지하는 흡착 챔버 (40); 그리고 각각이 기재 (20) 를 향하여 각각의 잉크를 토출하는, 잉크젯 헤드 (50A) (이하, "잉크젯 헤드 1"이라 함) 및 잉크젯 헤드 (50B) (이하, "잉크젯 헤드 2"라 함) 를 포함하도록 구성된다.

스테이지 (30) 는 기재 (20) 의 직경보다 더 큰 폭 치수를 가지고, 도시되지 않은 이동 기구에 의해 수평 방향으로 자유롭게 이동가능하도록 구성된다. 이동 기구로서는, 예를 들어, 락-앤드-피니온 (rack-and-pinion) 기구, 볼 나사 기구 등을 사용할 수 있다. 스테이지 제어부 (43) (도 4에 도시되지 않음) 는, 이동 기구를 제어함으로써, 스테이지 (30) 를 원하는 위치로 이동시킬 수 있다.

또한, 스테이지 (30) 의 기재 유지 표면에는 다수의 흡착 구멍들 (31) 이 형성되어 있다. 스테이지 (30) 의 아래 표면에는 흡착 챔버 (40) 가 제공되고, 그리고 스테이지 (30) 상의 기재 (20) 는 펌프 (41) (도 4에 미도시) 에 의한 흡착 챔버 (40) 의 진공 흡착에 의해 흡착 및 유지된다. 또한, 스테이지 (30) 는 히터 (42) (도 4에 미도시) 를 포함하고, 히터 (42) 에 의해 스테이지 (30) 에 흡착 및 유지된 기재 (20) 를 가열하는 것이 가능하다.

잉크젯 헤드 1 및 2 는, 잉크 탱크 (60A) (이하, "잉크 탱크 1"이라 함) 및 잉크 탱크 (60B) (이하, "잉크 탱크 2"라 함) 로부터 공급되는 잉크를 기재 (20) 상의 원하는 위치에 토출하고, 여기서 압전 방식의 액츄에이터를 가지는 헤드를 각각 이용한다. 잉크젯 헤드 1 및 2 는 각각 도시되지 않은 고정 수단에 의해 가능한 한 서로 가깝게 배치 및 고정된다.

잉크 탱크 (1 및 2) 로부터 잉크젯 헤드 1 및 2 에 공급되는 잉크를 각각 "잉크 1" 및 "잉크 2"라 한다. 본 발명에서는, 금속을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크 (이하 "금속 잉크"라고도 함) 를 "잉크 1"이라 하고; 그리고 경화성 화합물을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크 (이하 "경화성 잉크"라고도 함) 또는 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크 (이하, "수지 잉크"라고도 함) 를 "잉크 2"라 한다.

(묘화 혼합법에 의한 조성 경사층의 제조)

이와 같이 구성된 조성 경사층 제조 장치 (100) 를 사용한 조성 경사층의 제조를 도 5A, 5B, 5C, 5D 및 5E 를 참조하여 설명한다.

먼저, 질소 분위기에 놓여진 묘화부 (10) 의 스테이지 (30) 상에 기재 (20) 를 탑재한다. 기재 (20) 는, 이면이 스테이지 (30) 에 접하는 방식으로 탑재된다. 다음, 흡착 챔버 (40) 에 의해 기재 (20) 를 스테이지 (30) 상에 흡착하고 가열한다. 여기서, 기재 (20) 를 70℃ 에서 가열하는 것이 바람직하다.

후속하여, 흡착 및 가열된 기재 (20) 상에, 잉크젯 헤드 2 로부터 공급되는 잉크 (잉크 2) 의 1층 또는 복수층을 적층하여, 층 (24-1) 을 형성한다. 도 5A 에 나타내는 바와 같이, 이동 기구에 의해 스테이지 (30) 를 이동시키면서 (도 5A 에서는 좌측 방향으로 이동), 잉크젯 헤드 2 로부터 잉크 2 를 토출함으로써 잉크 2 를 적층한다. 여기서, 잉크젯 헤드 1 로부터는 잉크를 토출하지 않는다.

이와 같이 형성된 잉크 2 의 층 (24-1) 을, 잉크 2 중의 용매 성분이 완전하게 증발되지 않거나, 또는 잉크 2 의 경화성 화합물이 완전하게 경화되지 않는 방식으로 (반건조 또는 반경화의 상태로) 건조하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 보통의 건조 (완전 건조 또는 완전 경화) 시에 가해지는 에너지보다 작은 에너지로 건조를 실시한다.

또한, 본 명세서에서 용어 "반건조" 및 "완전 건조"는, 본 발명에 따른 잉크로서 경화성 화합물을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 잉크를 사용하는 경우의 "반경화" 및 "완전 경화"의 의미들을 포함한다.

본 발명에서는, 상술한 바와 같이, 상기 형성 단계에서 토출된 층을 반건조하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 반건조를 달성하기 위해서는, 예를 들어, 잉크 토출의 완료 이후, 시스템을 40 ~ 120℃의 환경 온도에서 일정 시간 동안 유지하는 것이 바람직하고, 50 ~ 100℃의 환경 온도에서 일정 시간 동안 유지하는 것이 바람직하다. 유지 시간은 10 ~ 120초인 것이 바람직하고, 20 ~ 90초인 것이 보다 바람직하다.

후속하여, 잉크 2 의 층 (24-1) 위에, 잉크 1 및 잉크 2 의 혼합층 (24-2) 을 반건조 상태로 형성한다. 도 5B 에 나타내는 바와 같이, 이 혼합층 (24-2) 의 형성은, 스테이지 (30) 를 이동시키면서, 잉크젯 헤드 1 로부터 잉크 1 을 토출하고, 동시에 잉크젯 헤드 2 로부터 잉크 2 를 토출함으로써 실시된다. 이 때, 잉크 1 의 토출량과 잉크 2 의 토출량은 원하는 비율로 조정된다. 여기서, 잉크 2 의 토출량이 75% 가 되고 잉크 1 의 토출량이 25%가 되는 방식으로, 잉크젯 헤드 1 및 2의 각 노즐의 토출량을 조정함으로써 잉크 1 및 잉크 2 를 토출한다. 또한, 본 명세서에서 말하는 잉크의 "토출량"은 각 층을 형성하기 위한 목적으로 토출되는 잉크의 전체량을 의미한다. 한편, 후술되는 잉크젯 헤드로부터 토출되는 잉크 액적의 "액적량"은 1개의 잉크 액적의 양을 의미한다.

또한, 잉크젯 헤드 1 및 2 로부터의 잉크의 토출량의 비율의 조정은, 묘화의 도트 피치 밀도에 의해 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 잉크젯 헤드 1 및 2의 각 노즐의 토출량을 유지하면서, 잉크 토출용 노즐의 수를 잉크젯 헤드 1 및 잉크젯 헤드 2 의 비율이 75/25 가 되도록 제어함으로써, 토출량의 비율을 조정하는 것도 가능하다.

잉크 토출 이후, 도 5C 에 나타내는 바와 같이, 각각의 토출량으로 토출된 잉크 1 및 잉크 2 를 확산 및 혼합하여, 혼합층 (24-2) 을 적층한다. 잉크 1 의 층 (24-1) 은 반건조 상태이기 때문에, 그 위에 형성된 혼합층 (24-2) 의 잉크의 용매는 잉크 1 의 층 (24-1) 에 수용되어 극단적으로 습윤되고 퍼지지 않는다. 즉, 히터 (42) 에 의한 가열 온도는, 잉크의 증발 용이함에 따라 조절될 필요가 있다. 용매의 종류에 따라, 상술한 70℃ 보다 낮은 온도, 예를 들어, 약 50℃ 로 기판 온도를 설정하여 묘화하는 것이 가능하다.

즉, 상기 형성 단계에서, 토출된 제 1 잉크와 제 2 잉크를 확산 및 혼합시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 확산 및 혼합의 달성 방법의 예들은 가열에 의한 대류를 이용하는 방법 및 초음파를 이용하는 방법을 포함한다.

또한, 2개의 잉크젯 헤드를 가능한 한 서로 가깝게 배치하여, 하나의 잉크만이 건조되어 층 내에서의 불충분한 확산 및 혼합이 야기되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 2개의 잉크를 동시에 토출할 때, 잉크젯 헤드 1 로부터 토출되는 잉크 1 의 액적과 잉크젯 헤드 2 로부터 토출되는 잉크 2 의 액적을 비상 (flight and land) 중에 공중에서 서로 충돌시키고 서로 조합하여, 착탄하도록 할 수도 있다.

더욱이, 상세히 후술되는 바와 같이, 2개의 잉크젯 헤드의 각각이 대상 기재의 폭 (더 짧은 폭) 보다 더 큰 폭을 가지도록 구성되고, 그리고 1개의 층이 1회의 주사에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 잉크 1 및 잉크 2 가 서로 용이하게 혼합된다.

또한, 잉크의 혼합을 촉진하기 위해서, 스테이지 (30) 를 제어함으로써 기재 (20) 를 초음파 처리할 수도 있다. 이 때, 초음파에 의한 노드가 발생되기 어려워지도록, 초음파의 주파수를 스위핑하거나 또는 기재 (20) 의 위치를 변경하면서 이 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

이와 같이 형성된 혼합층 (24-2) 이 잉크 2 의 층 (24-1) 과 마찬가지로 반건조 상태인 경우, 혼합층 (24-2) 은, 잉크 2 에 함유되는 경화성 화합물 또는 폴리머 또는 올리고머와 잉크 1 에 함유되는 금속의 경화 결과로서 획득된 수지가 25/75 의 비율로 혼합되고 겹쳐져 있는 상태가 된다.

후속하여, 혼합층 (24-2) 위에 혼합층 (24-3) 을 형성한다. 이 혼합층 (24-3) 의 형성에 대해서, 도 5D 에 나타내는 바와 같이, 스테이지 (30) 를 이동시키면서, 잉크젯 헤드 1 및 잉크젯 헤드 2 로부터 동시에 잉크를 토출한다. 여기서는, 잉크 1 및 잉크 2 모두를 50%의 비율로 토출한다.

혼합층 (24-2) 도 또한 반건조 상태이기 때문에, 그 위에 형성된 혼합층 (24-3) 의 잉크의 용매가 혼합층 (24-2) 에 수용된다. 도 5E 에 나타내는 바와 같이, 잉크 토출 이후, 2개의 잉크를 확산 및 혼합함으로써 혼합층 (24-3) 을 적층한다.

더욱이, 혼합층 (24-3) 은 또한 잉크 2 의 층 (24-1) 과 마찬가지로 반건조된다. 혼합층 (24-3) 은, 잉크 2 에 함유되는 경화성 화합물 또는 폴리머 또는 올리고머와 잉크 1 에 함유되는 금속의 경화 결과로서 획득된 수지가 50/50 의 비율로 혼합되고 겹쳐져 있는 상태가 된다.

이와 같이, 잉크 1 및 잉크 2 의 토출량의 비율을 단계적으로 (경사지도록) 변경해면서 각 혼합층을 형성하고, 마지막으로 잉크 1 의 토출량이 100% 인 층을 형성한다.

모든 층의 형성이 완료된 이후, 각 층의 확산이 진행되고, 단계적으로 형성된 층이 연속적으로 된다. 그 결과, 도 1에 나타내는 바와 같이, 조성 성분비가 B 측으로부터 A 측을 향해 잉크 2 의 100% 로부터 잉크 1 의 100% 로 변화하는 조성 경사층 (3) 이 형성된다.

이와 같이 아래층이 반건조 상태인 채로 상부층을 형성함으로써, 확산이 상부 및 하부 층에서 어느 정도로 진행될 수도 있다. 이때, 상부 및 하부 층 사이에 계면이 없어지는 상태, 즉, 층들이 완전히 혼합되어 상부 및 하부 층 사이에 구별이 없는 상태를 얻는 상태는 회피되는 것이 바람직하다.

또한, 각 층의 형성이 완료되는 경우, 기능하고 있지 않는 조성 경사층의 영역에 더미 패턴을 적층한 다음, 레이저를 사용한 광학적 변위 센서 등에 의해 더미 패턴의 높이를 측정할 수도 있다. 건조가 진행되지 않고, 용매가 남아 있는 상태에서는, 층 두께가 높아진다는 사실 측면에서, 더미 패턴의 높이로부터 건조 상태를 결정할 수 있다.

상술한 바와 같이, 잉크젯 헤드를 이용하여 조성 경사층을 형성할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 묘화 혼합법에 의하면, 형성되는 층의 수에 관계없이, 잉크의 많지 않은 종류와 잉크젯 헤드의 적은 개수만이 필요하다는 이점이 있다. 각각의 잉크의 혼합비율이 단계적인 경사를 갖는 방식으로 층이 형성된다면, 잉크 1 및 잉크 2 의 혼합층이 몇 개라도 적층될 수 있다.

또한, 각 층의 형성 단계에서, 층 두께 제어 및 세선 형성성의 관점으로부터, 제 1 잉크젯 헤드 및 제 2 잉크젯 헤드의 각각으로부터 토출된 잉크 액적의 액적량은 0.3 ~ 100 pL 인 것이 바람직하고, 0.5 ~ 80 pL 인 것이 보다 바람직하고, 0.7 ~ 70 pL 인 것이 보다 더 바람직하다.

각 층의 형성 단계에서, 두께 제어 및 세선 형성성의 관점으로부터, 제 1 잉크젯 헤드 및 제 2 잉크젯 헤드의 각각으로부터 토출된 잉크 액적의 액적 사이즈는 1 ~ 300 ㎛ 인 것이 바람직하고, 5 ~ 250 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 10 ~ 200 ㎛ 인 것이 보다 더 바람직하다.

더욱이, 각 층의 형성 단계에서, 제 1 잉크와 제 2 잉크 사이의 토출량의 비율이 보다 작은 잉크에 대해서는, 잉크젯 헤드로부터 토출된 잉크 액적의 액적량 및 액적 사이즈 중 적어도 하나가, 상기 비율이 더 큰 잉크에서보다 작은 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 비율이 더 작은 잉크의 잉크 액적은 0.3 ~ 60 pL 인 한편, 상기 비율이 더 큰 잉크의 잉크 액적은 1 ~ 100 pL 인 것이 바람직하다. 이에 따라, 확산 및 혼합의 시간을 단축하거나 또는 혼합의 균일성을 향상시킬 수 있다.

또한, 여기서 말하는 잉크 액적의 "액적 사이즈"는 액적 직경의 길이를 의미하고, 그것은 잉크젯 토출시의 비상 (flying) 상태의 사진으로부터 측정될 수 있다.

본 실시형태에서는, 조성비가 B 측으로부터 A 측을 향해 잉크 2 의 100%로부터 잉크 1 의 100% 로 변화하는 조성 경사층 (3) 이 형성된다. 하지만, 잉크 2 또는 잉크 1 이 B 측 또는 A 측에서 100% 인 방식으로 층을 형성할 필요가 반드시 있는 것은 아니다. 조성 경사층 (3) 이 얻어질 수 있는 한, B 측 또는 A 측의 잉크 2 또는 잉크 1 의 비율은 임의로 변경될 수 있다.

B 측 또는 A 측의 잉크 2 또는 잉크 1 의 비율은 얻으려고 하는 조성 경사층의 밀착성 및 도전성 등의 특성에 의존하여 적절히 조절될 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 잉크젯 헤드 1 및 잉크젯 헤드 2 에서 동시에 잉크를 토출하여 각 층을 형성한다. 하지만, 잉크를 순차적으로 토출할 수도 있다.

예를 들어, 혼합층 (24-2) 을 형성하는 경우에, 도 6A 에 나타내는 바와 같이, 먼저, 잉크젯 헤드 2 로부터 잉크 2 를 잉크 2 의 층 (24-1) 의 전면에 토출한다. 후속하여, 도 6B 에 나타내는 바와 같이, 잉크젯 헤드 1 로부터 잉크 1 을 전면에 토출한다. 그 후, 도 6C 에 나타내는 바와 같이, 각각의 잉크를 확산 및 혼합함으로써, 혼합층 (24-2) 을 유사하게 형성할 수 있다.

이와 같이, 각각의 잉크를 연속적으로 토출하여 1개의 층을 형성하는 경우 에 있어서, 2개의 잉크의 토출량에 차이가 있는 경우, 즉 2개의 잉크의 토출량의 비율이 50%/50% 가 아닌 경우에는, 토출량이 더 많은 잉크를 먼저 토출하는 방식으로 구성해도 된다. 특히, 먼저 토출된 잉크의 건조가 격렬한 경우 등에는, 잉크의 토출량이 더 적을수록, 건조가 더 빨리 일어난다. 따라서, 토출량이 더 많은 잉크를 먼저 토출하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 2 종류의 잉크의 혼합이 순조롭게 진행될 수 있다.

더욱이, 이 경우, 후속하여 토출되는, 토출량이 더 적은 잉크는 더 적은 액적 (액적량이 더 적거나 또는 액적 사이즈가 더 작다) 에 의해 보다 높은 도트 피치 밀도에서 토출해도 된다. 이에 따라, 확산 및 혼합에 필요한 시간이 단축될 수 있다.

또한, 먼저 토출된 잉크를 착탄 시킨 위치에, 후속하여 토출된 잉크를 겹치는 방식으로 착탄할 수도 있다. 특히, 간헐적인 토출이 수행되고, 도트들이 서로 분리되는 경우에 있어서, 먼저 토출된 잉크와 동일한 위치에 토출된 액적이 건조되기 이전에 액적이 착탄되는 경우, 각각의 잉크들이 용이하게 서로 혼합된다.

예를 들어, 혼합층 (24-2) 을 형성할 때에, 1 회째 주사로 잉크젯 헤드 2 에 의한 간헐적 토출에 의해 잉크 2 를 토출하고 있는 것으로 추측된다. 도 9A 는 잉크 층 1 의 층 (24-1) 상에 착탄된 잉크 2 (24-2-B-1) 를 나타낸다.

후속하여, 2 회째의 주사로, 잉크젯 헤드 1 로부터의 간헐적인 토출에 의해 잉크 1 을 토출한다. 이때, 도 9B 에 나타내는 바와 같이, 잉크젯 헤드 1 은, 토출된 잉크 1 (24-2-A-1) 이 1 회째의 주사로 착탄된 잉크 2 (24-2-B-1) 와 동일한 위치에 겹쳐지는 방식으로 착탄되도록 토출을 수행한다.

더욱이, 3 회째의 주사로 잉크젯 헤드 2 로부터 잉크 2 를 간헐적으로 토출한다. 도 9C 는 잉크 2 (24-2-B-1) 의 도트들 사이에 착탄된 잉크 2 (24-2-B-2) 를 나타낸다.

그 후, 4 회째의 주사로, 잉크젯 헤드 1 은, 잉크 1 이 잉크 2 (24-2-B-2) 와 동일한 착탄 위치에 겹치는 방식으로 착탄되도록, 토출을 수행한다. 도 9D 에 나타내는 바와 같이, 잉크젯 헤드 1 은, 토출된 잉크 1 (24-2-A-2) 가 2 회째의 주사로 착탄된 잉크 2 (24-2-B-2) 와 동일한 위치에 겹쳐지는 방식으로 착탄되도록 토출을 수행한다.

그 후, 유사한 방식으로, 잉크 1 의 층 (24-1) 의 전면에 잉크를 토출한 다음, 확산 및 혼합한다.

이와 같이 잉크를 토출함으로써, 혼합층 (24-2) 을 형성할 때 확산 및 혼합에 필요한 시간을 단축할 수 있다.

또한, 잉크 중 하나가 보다 빨리 건조되는 경우에는, 그 잉크를 나중에 토출해도 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 잉크 1 및 잉크 2 의 2개의 순잉크를 사용하여 각 혼합층을 형성하지만, 이 잉크들을 혼합하여 획득한 잉크를 조합하여 사용해도 된다. 예를 들어, 2개의 순잉크와 잉크 1 및 잉크 2 의 혼합비율 50/50의 혼합 잉크로 구성된 3 종류의 잉크를 동시에 사용하여 혼합층을 형성하는 것을 생각할 수도 있다. 혼합 잉크에 따라 잉크젯 헤드의 수가 증가하지만, 2개의 순잉크는 미리 혼합 잉크에서 함께 충분히 혼합되기 때문에, 잉크 토출 이후의 확산 및 혼합에 필요한 시간을 단축할 수 있다.

- 잉크 혼합법 -

잉크젯 법은 복수의 잉크젯 헤드를 사용하며, 그리고 방법은,

금속을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 제 1 잉크와 경화성 화합물 또는 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 제 2 잉크의 혼합물이고, 혼합비율이 서로 상이한, 복수의 혼합 잉크들을 복수의 잉크젯 헤드들로 각각 공급하는 단계,

형성 단계를 반복하여 기재 위에 복수의 층들을 적층하여, 조성 경사층을 얻는, 적층 단계를 포함한다.

상기 방법에 의하면, 제 1 잉크와 제 2 잉크의 혼합물이고 잉크가 각각 상이한 비율로 혼합되는, 복수의 혼합 잉크를 각각의 잉크젯 헤드에 공급하고, 그리고 제 1 잉크의 비율이 낮은 혼합 잉크가 공급되는 잉크젯 헤드로부터 혼합 잉크를 순차적으로 토출시킴으로써 각 층을 형성하여, 기재 위에 복수의 층을 적층한다. 이로써, 잉크젯 방식의 기술을 채택하여 조성 경사층을 제조할 수 있다.

- 잉크 혼합법에 의한 실시형태 -

도 7은 제 2 실시형태에 따른 조성 경사층 제조 장치 (101) 의 전체 구성도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 조성 경사층 제조 장치 (101) 는 묘화부 (11) 를 포함하고, 묘화부 (11) 는 5 종류의 잉크를 저장하는 잉크 탱크 (60-1 ~ 60-5), 및 각 잉크 탱크 (60-1 ~ 60-5) 로부터 잉크가 공급되는 잉크젯 헤드 (50-1 ~ 50-5) 를 포함한다. 잉크젯 헤드 (50-1 ~ 50-5) 는 각 잉크 탱크 (60-1 ~ 60-5) 로부터 공급되는 잉크를 기재 (20) 상에 토출한다.

잉크 탱크 (60-1 ~ 60-5) 로부터 잉크젯 헤드 (50-1 ~ 50-5) 에 공급되는 잉크는, 잉크 1 및 잉크 2의 각 혼합비율이 0/100, 25/75, 50/50, 75/25, 및 100/0 이다. 즉, 잉크 2 의 순잉크가 잉크 탱크 (60-1) 로부터 공급되고, 잉크 1 의 순잉크가 잉크 탱크 (60-5) 로부 공급되며, 그리고 잉크 1 및 잉크 2 가 소정의 비율로 혼합된 혼합 잉크가 잉크 탱크 (60-2 ~ 60-4) 로부터 공급된다.

[잉크 혼합법에 의한 조성 경사층의 제조]

묘화 혼합법에 의한 실시형태와 마찬가지로, 스테이지 (30) 상에 기재 (20) 를 탑재한 다음, 흡착 및 가열한다.

후속하여, 흡착 및 가열된 기재 (20) 상에 잉크 2 의 1층 또는 복수층을 적층하여 잉크 2 의 층 (28-1) 을 형성한다. 도 8A 에 나타내는 바와 같이, 이동 기구에 의해 스테이지 (30) 를 이동시키면서 (도 8A 에서는 좌측 방향으로 이동), 잉크젯 헤드 (50-1) 로부터 기재 상에 잉크 탱크 (60-1) 로부터 공급되는 잉크 (잉크 1 및 잉크 2 의 혼합비율: 0/100) 를 토출함으로써 잉크 2 를 적층한다. 이때, 잉크젯 헤드 (50-2 ~ 50-5) 로부터는 잉크를 토출하지 않는다.

결과적으로, 이로써 형성된 잉크 2 의 층 (28-1) 은 5A ~ 5E 에 나타낸 잉크 2 의 층 (24-1) 과 유사한 층이다. 여기서, 잉크 2 중의 용매가 증발되지 않거나, 또는 잉크 2 의 경화성 화합물이 완전하게 경화되지 않는 정도 (반건조 또는 반경화) 로 잉크를 건조하는 경우, 잉크 1에 함유되는 금속이 서로 겹쳐진다.

이 잉크 혼합법에서도, 상기 형성 단계에서 토출된 층을 반건조시키는 단계를 포함하는 것이 또한 바람직하다. 반건조를 달성하기 위해서, 예를 들어, 잉크 토출을 완료한 이후, 시스템을 40 ~ 120℃의 환경 온도에서 일정 시간 동안 유지하는 것이 바람직하고, 50 ~ 100℃의 환경 온도에서 일정 시간 동안 유지하는 것이 바람직하다. 그 유지 시간은 10 ~ 120초인 것이 바람직하고, 20 ~ 90초인 것이 보다 바람직하다.

후속하여, 잉크 2 의 층 (28-1) 위에, 잉크젯 헤드 (50-2) 에 의해 잉크 탱크 (60-2) 로부터 공급되는 혼합 잉크 (잉크 1 및 잉크 2 의 혼합비율이 25/75 인 혼합 잉크) 를 토출함으로써 혼합층 (28-2) 를 형성한다.

혼합층 (28-2) 의 형성에서는, 도 8B 에 나타내는 바와 같이, 스테이지 (30) 를 이동시키면서 잉크젯 헤드 (50-2) 로부터 혼합 잉크를 토출한다. 묘화 혼합법에 의한 실시형태와 마찬가지로, 잉크 2 의 층 (28-1) 이 반건조 상태이기 때문에, 그 위에 형성된 혼합층 (28-2) 의 잉크의 용매는 잉크 2 의 층 (28-1) 에 수용되어 극단적으로 습윤되고 퍼지지 않는다. 결과적으로, 가열 온도가 잉크의 증발 용이함에 따라 조절될 필요가 있다.

이 혼합층 (28-2) 을 반건조시킴으로써, 혼합층 (28-2) 은, 잉크 1에 함유되는 금속과, 잉크 2에 함유되는 경화성 화합물 또는 폴리머 또는 올리고머의 경화 결과로써 획득된 수지가 겹쳐지는 상태가 된다.

더욱이, 혼합층 (28-2) 위에, 잉크젯 헤드 (50-3) (도 8A, 8B 및 8C 에는 도시되지 않음) 에 의해 잉크 탱크 (60-3) 로부터 공급되는 혼합 잉크 (잉크 1 및 잉크 2의 혼합비율이 50/50인 혼합 잉크) 를 토출함으로써 혼합층 (28-3) 을 형성한다.

혼합층 (28-2) 이 반건조 상태이기 때문에, 그 위에 형성된 혼합층 (28-3) 의 잉크의 용매는 혼합층 (28-2) 에 수용된다. 더욱이, 혼합층 (28-3) 은 또한 반건조된다.

이와 같이, 각 혼합 잉크를, 잉크 2 의 혼합비율이 큰 순서 (즉, 잉크 1 의 혼합비율이 작은 순서) 로 토출하여 각 혼합층 (28-2 ~ 28-4) 을 적층하고, 그리고 마지막에는 잉크젯 헤드 (50-5) 에 의해 잉크 탱크 (60-5) 로부터 공급되는 잉크 1 (잉크 1 및 잉크 2의 혼합비율이 100/0인 잉크) 을 토출하여 100% 의 잉크 1 로 구성되는 층 (28-5) (잉크 1 의 층) 을 형성한다 (도 8C).

모든 층의 형성이 완료된 이후, 도 1에 나타내는 바와 같이, 조성 성분비가 잉크 2 의 100% 로부터 잉크 1 의 100% 로 변화하는 조성 경사층 (3) 이 형성된다.

또한, 각 층의 형성 단계에서, 안정적인 토출의 관점으로부터, 잉크젯 헤드로부터 토출된 잉크 액적의 액적량은 0.5 ~ 150 pL 인 것이 바람직하고, 0.7 ~ 130 pL 인 것이 보다 바람직하고, 1 ~ 100 pL 인 것이 보다 더 바람직하다.

각 층의 형성 단계에서, 양호한 층 형성성의 관점으로부터, 잉크젯 헤드로부터 토출된 잉크 액적의 액적 사이즈는 2 ~ 450 ㎛ 인 것이 바람직하고, 5 ~ 350 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 10 ~ 250 ㎛ 인 것이 보다 더 바람직하다.

상술한 바와 같이, 혼합 잉크를 사용하여 조성 경사층을 형성할 수 있다. 본 실시형태의 잉크 혼합법에 의하면, 잉크의 단계에서 충분한 혼합이 달성되기 때문에, 경사의 변화에 대해 정밀도가 높은 조성 경사층을 제조할 수 있다. 또한, 묘화 혼합법에 의한 실시형태와 비교할 때, 2 종류의 기능성 잉크를 확산 및 혼합하기 위한 시간이 불필요해지기 때문에, 따라서 프로세스 시간이 짧아질 수도 있다는 이점이 있다.

본 실시형태에서는, 잉크 1 및 잉크 2의 혼합층을 3개 형성했지만, 층의 수는 특별히 이것에 한정되지 않는다. 각각의 잉크의 혼합비율의 경사가 달성되도록 층이 적층된다면, 어떠한 개수의 층도 형성될 수 있다. 또한, 형성되는 층의 수에 상응하여 잉크 탱크와 잉크젯 헤드를 준비하는 것이 필요하다.

게다가, 본 실시형태에서는, 잉크 2 의 100%로부터 잉크 1 의 100% 로 변화하는 조성 성분비를 갖는 조성 경사층 (3) 이 형성된다. 하지만, 잉크 2 가 100% 이거나 또는 잉크 1 이 100% 인 조성 성분비를 채택할 필요가 반드시 있는 것은 아니다. 조성 경사층 (3) 이 얻어질 수 있는 한, 상기 조성 성분비는 임의로 변경될 수 있다.

상기 성분 조성비는, 얻으려고 하는 조성 경사층의 밀착성 및 도전성 등의 특성에 의존하여 적절히 조절될 수 있다.

[도전 패턴 및 프린트 배선판]

본 발명에 따른 도전 패턴의 선폭은 특별히 한정되지 않지만, 1 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 2 ㎛ 이상 150 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 선폭이 1 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하이면, 저저항의 도전 패턴을 비교적 용이하게 형성할 수 있다.

도전 패턴의 체적 저항율은 1×10^-2Ω·㎝ 이하인 것이 바람직하고, 1×10^-3Ω·㎝ 이하인 것이 보다 바람직하고, 1×10^-4Ω·㎝ 이하인 것이 보다 더 바람직하다. 체적 저항율은 가능한 한 낮은 것이 바람직하지만, 체적 저항율의 현실적인 하한치는 1×10^-4Ω·㎝ 이상이다.

본 발명에 따른 도전 패턴의 형성 방법은 프린트 배선판의 제조 방법에 바람직하게 적용될 수 있다.

당해 제조 방법에 의해 제조된 프린트 배선판은 제조 적합성이 우수하고, 밀착성 및 도전성이 높고, 도전 패턴 서로간의 융합이 없으므로, 소형화 또는 박형화된 디바이스에 철저하게 적용할 수 있다.

실시예

이하, 아래의 실시예를 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.

<실시예 1>

(경화성 화합물 함유 잉크의 제조)

- 경화성 잉크 A1 -

N-비닐 카프로락탐 (Sigma-Aldrich 제조): 50 g

디프로필렌 글리콜 디아크릴레이트 (Akcros Chemicals 제조): 40 g

IRGACURE 184 (Ciba Specialty Chemicals Inc. 제조): 4 g

LUCIRIN TPO (BASF AG 제조): 6 g

상기 원재료를 2L 용기에 투입하고, 실버손 고속 교반기에 의해 액온을 40℃ 이하로 유지하면서 20분간 교반하였다. 그 후, 결과물을 2 ㎛ 의 필터에 의해 여과하여 경화성 잉크 A1 을 제조하였다.

(금속 잉크의 제조)

- 금속 잉크 B1 -

구리 나노 입자 MD50 (평균 입자경: 50 nm, Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd. 제조): 10g

라우릴아민 (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조): 3 g

시클로헥사논 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제조): 27 g

상기 원재료 및 60 g 의 지르코니아 비즈를 200 ml 용기에 투입 및 밀봉하고, 그리고 내용물을 페인트 쉐이커 분산기 (Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd. 제조) 를 사용하여 30분간 분산시켰다. 그 후, 결과물을 2 ㎛ 필터에 의해 여과하여 금속 잉크 B1을 제조하였다.

(도전 패턴의 형성)

투명 PET 기재 (두께: 150 ㎛, Fujifilm Corporation 제조) 위에, 하기 잉크젯 묘화법 A 에 의해 두께 10 ㎛ 의 조성 경사층으로 구성되는 도전 패턴 (선폭: 100 ㎛) 을 형성한 다음, 그 도전 패턴의 기재와의 밀착성, 도전성 및 패턴 형성에 대해 평가하였다.

- 잉크젯 묘화법 A -

도 3에 나타낸 바와 같이 잉크 탱크 1 및 잉크 탱크 2 에 금속 잉크 B1 및 경화성 잉크 A1 을 각각 충전하였다. 잉크젯 헤드 1 및 잉크젯 헤드 2 에 공급되는 잉크는 각각 금속 잉크 B1 및 경화성 잉크 A1 이다.

처음에, 잉크젯 헤드 2 로부터 토출되는 잉크 액적을 액적량 10 pL 및 액적 사이즈 30 ㎛ 가 되도록 제어하고, 그리고 질소 가스 분위기에서 잉크젯 헤드 2 로부터 경화성 잉크 A1 을 토출시켰다. 여기서, 잉크젯 헤드 1 로부터 금속 잉크 B1 을 토출시키지 않고 (즉, 잉크젯 헤드 2 로부터 토출된 잉크의 토출량 대 잉크젯 헤드 1 로부터 토출된 잉크의 토출량의 비 (질량%) 가 100/0 이다) 잉크 층 1을 형성하였고, 그리고 80℃ 에서 30초간의 건조로 반경화시켰다. 구체적으로, 완전 경화에 제공하는 에너지보다 작은 에너지 (메탈 할라이드 램프 사용으로 적산 노광량: 1,000 mJ/㎠) 로 경화를 실시하였다.

후속하여, 잉크젯 헤드 2 로부터 토출된 잉크의 토출량 대 잉크젯 헤드 1 로부터 토출된 잉크의 토출량의 비 (질량%) 를 75/25 (잉크층 2), 50/50 (잉크층 3), 25/75 (잉크층 4), 및 0/100 (잉크층 5) 으로 각각 변화시켜 적층과 반경화를 반복하고, 그리고 최종적으로 완전 경화 (메탈 할라이드 램프 사용으로 적산 노광량: 5,000 mJ/㎠) 를 수행하여 조성 경사층으로 구성되는 도전 패턴을 형성하였다.

여기서, 잉크층 2 의 형성시, 잉크젯 헤드 1 로부터 토출되는 금속 잉크 B1 의 잉크 액적은 액적량 5 pL 및 액적 사이즈 20 ㎛ 를 가지도록 조절되었고, 그리고 잉크젯 헤드 2 로부터 토출되는 경화성 잉크 A1 의 잉크 액적은 액적량 10 pL 및 액적 사이즈 30 ㎛ 를 가지도록 조절되었다. 잉크층 3 의 형성시, 금속 잉크 B1 의 잉크 액적은 액적량 10 pL 및 액적 사이즈 30 ㎛ 를 가지도록 조절되었고, 그리고 경화성 잉크 A1 의 잉크 액적은 액적량 10 pL 및 액적 사이즈 30 ㎛ 를 가지도록 조절되었다. 잉크층 4 의 형성시, 금속 잉크 B1 의 잉크 액적은 액적량 10 pL 및 액적 사이즈 30 ㎛ 를 가지도록 조절되었고, 그리고 경화성 잉크 A1 의 잉크 액적은 액적량 5 pL 및 액적 사이즈 20 ㎛ 를 가지도록 조절되었다. 잉크층 5 의 형성시, 금속 잉크 B1 의 잉크 액적은 액적량 10 pL 및 액적 사이즈 30 ㎛ 를 가지도록 조절되었다. 또한, 완전 경화 이후의 잉크층 1 ~ 5 의 각 두께는 2 ㎛ 로 조절되었다.

(도전 패턴의 평가)

<밀착성>

형성된 도전층에 대해 크로스 해치 테스트 (EN ISO2409) 를 실시하였다. 평가 기준은 ISO2409에 준거하여 만들어졌고, 결과는 0점 ~ 5점의 점수 평가 방식으로 나타내었다.

<도전성>

형성된 도전층에 대해 Loresta MP MCP-T350 (Mitsubishi Chemical Corporation 제조) 을 사용하여 체적 저항율을 측정하였고, 그 결과는 하기 기준으로 평가하였다.

4：체적 저항율：1×10^-5Ω·㎝ 이하

3：체적 저항율：1×10^-5Ω·㎝ 초과 1×10^-4Ω·㎝ 이하

2：체적 저항율：1×10^-4Ω·㎝ 초과 1×10^-2Ω·㎝ 이하

1：체적 저항율：1×10^-2Ω·㎝ 초과

<패턴 형상>

투명 PET 기재 (두께: 150 ㎛, Fujifilm Corporation 제조) 위에, 선폭 100 ㎛ 의 조성 경사층으로 구성되는 도전 패턴을 잉크젯에 의해 묘화 처리하고, 묘화된 직선의 직선성을 눈으로 평가하고, 하기 평가 기준에 따라 한도 견본에 의해 평가를 실시하였다.

4：선의 양폭이 직선이었고, 100 ㎛±5 ㎛ 이내의 선폭이 재현되었다.

3：선의 양폭에 지그재그가 남아있었고, 100 ㎛±10 ㎛ 이내의 선폭이 재현되었다.

2：선의 양폭에 지그재그가 현저히 남아있었고, 100 ㎛±20 ㎛ 이내의 선폭이 재현되었다.

1：선의 양폭에 지그재그가 현저히 남아있었고, 선폭은 불균일하였으며, 벌지가 부분적으로 발생하였다.

실시예 1 에서 형성된 도전 패턴의 평가 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

<실시예 2>

실시예 1 에서 사용한 경화성 잉크 A1 과 금속 잉크 B1 의 혼합물인 잉크로서, 잉크 G1 (혼합비 (질량%) A1/B1=75/25), 잉크 G2 (혼합비 (질량%) A1/B1=50/50), 및 잉크 G3 (혼합비 (질량%) A1/B1=25/75) 를 제조하였다. 투명 PET 기재 (두께: 150 ㎛, Fujifilm Corporation 제조) 위에, 잉크 A1 및 B1 을 포함한 5종의 상기 잉크를 A1 (최하층), G1, G2, G3, 및 B1 (최상층) 의 순서로 충전되도록, 5개의 프린트 헤드를 이용해 하기의 잉크젯 묘화법 B 에 의해 두께 10 ㎛ 의 조성 경사층 (선폭: 100 ㎛) 으로 구성된 도전 패턴을 형성하였다. 상부에 본 도전 패턴이 형성된 투명 PET 기재를 이용하여, 기재에 대한 조성 경사층의 밀착성, 도전성 및 패턴 형상을 평가하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

- 잉크젯 묘화법 B -

도 7에 나타낸 잉크 탱크 (60-1 ~ 60-5) 에 잉크 A1, G1, G2, G3 및 B1 을 각각 충전하였다. 잉크젯 헤드 (50-1 ~ 50-5) 에 공급되는 잉크는 각각 잉크 A1, G1, G2, G3 및 B1 이다.

먼저, 잉크젯 헤드로부터 토출되는 잉크 액적이 액적량 10 pL 및 액적 사이즈 30 ㎛ 가 되도록 제어하면서, 질소 가스 분위기에서 잉크젯 헤드 (50-1) 로부터 잉크 A1 을 토출하였다.

이로써 형성된 잉크 A1 층을 반경화하였다. 구체적으로, 완전 경화에 제공하는 에너지보다 작은 에너지 (메탈 할라이드 램프 사용으로 적산 노광량: 1,000 mJ/㎠) 로 경화를 실시하였다.

후속하여, 잉크 G1 을 마찬가지로 잉크젯 헤드 (50-2) 로부터 토출하고, 그리고 잉크 G1 층을 적층 및 반경화하였다. 이것을 잉크 G2, G3 및 B1 에 대해서도 또한 반복하였고, 적층 및 반경화를 반복하였으며, 최종적으로 완전 건조 (메탈 할라이드 램프 사용으로 적산 노광량: 5,000 mJ/㎠) 를 수행하여 조성 경사층을 형성하였다.

또한, 완전 경화 이후의 잉크층 A1, G1, G2, G3 및 B1 각각의 두께를 2 ㎛ 로 조절하였다.

<실시예 3 ~ 12>

금속 잉크 및 경화성 잉크에 함유된 금속 및 경화성 화합물을 각각 하기 표 1에 기재된 것으로 대체하는 것을 제외하고, 실시예 1 과 동일한 방법으로 두께 10 ㎛ 의 조성 경사층 (선폭: 100 ㎛) 으로 구성되는 도전 패턴을 형성한 다음, 기재와의 밀착성, 도전성, 및 패턴 형상에 대해 평가하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

<비교예 1>

투명 PET 기재 (두께: 150 ㎛, Fujifilm Corporation 제조) 위에, 실시예 1 에서 사용된 금속 잉크 B1 만을 사용하여, 1층만으로 구성되는 두께 10 ㎛ 의 도전 패턴 (선폭: 100 ㎛) 을 잉크젯 묘화에 의해 형성한 다음, 기재와의 밀착성, 도전성, 및 패턴 형상에 대해 평가하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

<비교예 2>

투명 PET 기재 (두께: 150 ㎛, Fujifilm Corporation 제조) 위에, 실시예 1 에서 사용된 금속 잉크 B1 및 경화성 잉크 A1 을 미리 혼합하고 (혼합비 (질량비) =1/1) 그리고 내용물을 잘 교반하여 얻어진 혼합 잉크 E1 을 사용하여, 1층만으로 구성되는 두께 10 ㎛ 의 도전 패턴 (선폭: 100 ㎛) 을 잉크젯 묘화에 의해 형성한 다음, 기재와의 밀착성, 도전성, 및 패턴 형상에 대해 평가하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

<비교예 3>

실시예 2에서 사용된 혼합 잉크 G1, G2 및 G3, 금속 잉크 B1, 및 경화성 잉크 A1 을 미리 준비하고, 투명 PET 기재 (두께: 150 ㎛, Fujifilm Corporation 제조) 위에 A1 (최하층), G1, G2, G3 및 B1 (최상층) 의 순서로 매층마다 바 도포하고, 매층마다 완전 경화 (메탈 할라이드 램프 사용으로 적산 노광량: 5,000 mJ/㎠) 하여 적층을 달성하였다. 이로써, 두께 10 ㎛ 의 조성 경사층 (선폭: 100 ㎛) 으로 구성되는 도전 패턴을 형성하였다. 또한, 완전 경화 이후의 잉크층 A1, G1, G2, G3 및 B1 각각의 두께를 2 ㎛ 로 조절하였다. 상부에 본 도전 패턴이 형성된 투명 PET 기재를 이용하여, 조성 경사층과 기재 사이의 밀착성 및 도전성을 평가하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

[표 1](연속)

실시예 1 ~ 12 에서는, 기재와의 밀착성, 도전성, 및 패턴 형상이 양호하며; 각종 잉크젯 법 A (묘화 혼합법) 및 B (잉크 혼합법) 에 의해 제조된 경사 기능 구조를 갖는 도전 패턴이 실용 관점에서 유효하다는 것이 나타났고; 그리고 2종의 잉크젯 법 사이의 효과에 차이가 없어, 이 방법들 중 어느 방법으로도 충분한 기능을 갖는 도전 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 모노머 종류들 중에서의 성능 차이는 거의 찾아볼 수 없지만, 밀착성에 관해서는, N-비닐 락탐을 함유하는 잉크가 다른 경화성 모노머를 함유하는 잉크와 비교하여 양호한 성능을 나타냈다. 본 현상에 대해서는, 경화성 모노머의 기재와의 밀착성이 양호하다는 사실 이외에, 금속 입자와의 배위 상호작용으로 인해 경사층 내의 응집력이 개선되어, 강고한 층이 형성된다고 생각될 수도 있다.

한편, 비교예 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에서 사용되는 금속 입자만을 함유하는 잉크를 이용하고 보통의 잉크젯 묘화에 의해 도전 패턴을 형성하는 경우, 금속층 때문에 수지 기재와의 밀착성이 발현되지 않고, 분리가 용이하게 일어난다.

또한, 비교예 2에서 보는 바와 같이, 금속 잉크와 경화성 잉크를 혼합하여 조성 경사가 없는 단일층으로 구성된 도전 패턴을 형성하는 경우, 기재와의 충분한 밀착성 및 높은 도전성을 갖는 양호한 패턴이 얻어지지 않고; 유기 재료와 금속의 혼합물 때문에 유기 재료의 절연성으로 인해 충분한 도통이 저해되며; 그리고 잉크로서의 기재에 대한 습윤 및 퍼짐 특성이 제어되지는 않으며, 벌지 등의 발생이 현저하게 된다.

비교예 3에서 보는 바와 같이 도포에 의한 경사층의 제조에 따르면, 원래 세선 패터닝은 불가능하고 (이로 인해, 패턴 형상은 평가될 수 없음); 그리고 도포 때문에, 하부층이 완전 경화 (충분히 경화) 되는 경우, 층간 박리에 의해 층이 약해지고, 결과적으로 밀착성이 나쁜 층만이 형성되었다.

<실시예 13>

(금속 잉크의 제조)

- 금속 잉크 A1 -

라우릴아민 (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조): 3 g

시클로헥사논 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제조): 27 g

상기 원재료 및 60 g의 지르코니아 비즈를 200 ml 용기에 투입 및 밀봉하고, 그리고 내용물을 페인트 쉐이커 분산기 (Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd. 제조) 를 사용하여 30분간 분산시켰다. 그 후, 결과물을 2 ㎛ 필터에 의해 여과하여 금속 잉크 A1 을 제조하였다.

(수지 잉크의 제조)

- 수지 잉크 B1 -

우레탄 올리고머 UN－1225 (Negami Chemical Industrial Co., Ltd. 제조): 50 g

시클로헥사논 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제조): 450 g

상기 원재료를 2L 용기에 투입하고, 실버손 고속 교반기에 의해 액온을 40℃ 이하로 유지하면서 20분간 교반하였다. 그 후, 결과물을 2 ㎛ 의 필터에 의해 여과하여 수지 잉크 B1 을 제조하였다.

(도전 패턴의 형성)

- 잉크젯 묘화법 A -

도 3에 나타낸 바와 같이 잉크 탱크 1 및 잉크 탱크 2 에 금속 잉크 A1 및 수지 잉크 B1 을 각각 충전하였다. 잉크젯 헤드 1 및 잉크젯 헤드 2 에 공급되는 잉크는 각각 금속 잉크 A1 및 수지 잉크 B1 이다.

처음에, 잉크젯 헤드 2 로부터 토출되는 잉크 액적을 액적량 10 pL 및 액적 사이즈 30 ㎛ 가 되도록 제어하고, 그리고 질소 가스 분위기에서 잉크젯 헤드 2 로부터 수지 잉크 B1 을 토출시켰다. 여기서, 잉크젯 헤드 1 로부터 금속 잉크 A1 을 토출시키지 않고 (즉, 잉크젯 헤드 2 로부터 토출된 잉크의 토출량 대 잉크젯 헤드 1 로부터 토출된 잉크의 토출량의 비 (질량%) 가 100/0 이다) 잉크 층 1을 형성하였고, 그리고 80℃ 에서 30초간의 건조로 반건조시켰다.

후속하여, 잉크젯 헤드 2 로부터 토출된 잉크의 토출량 대 잉크젯 헤드 1 로부터 토출된 잉크의 토출량의 비 (질량%) 를 75/25 (잉크층 2), 50/50 (잉크층 3), 25/75 (잉크층 4), 및 0/100 (잉크층 5) 으로 각각 변화시켜 적층과 반건조를 반복하고, 그리고 최종적으로 완전 건조 (110℃ 에서 60초간) 를 수행하여 조성 경사층으로 구성되는 도전 패턴을 형성하였다.

여기서, 잉크층 2 의 형성시, 잉크젯 헤드 1 로부터 토출되는 금속 잉크 A1 의 잉크 액적은 액적량 5 pL 및 액적 사이즈 20 ㎛ 를 가지도록 조절되었고, 그리고 잉크젯 헤드 2 로부터 토출되는 수지 잉크 B1 의 잉크 액적은 액적량 10 pL 및 액적 사이즈 30 ㎛ 를 가지도록 조절되었다. 잉크층 3 의 형성시, 금속 잉크 A1 의 잉크 액적은 액적량 10 pL 및 액적 사이즈 30 ㎛ 를 가지도록 조절되었고, 그리고 수지 잉크 B1 의 잉크 액적은 액적량 10 pL 및 액적 사이즈 30 ㎛ 를 가지도록 조절되었다. 잉크층 4 의 형성시, 금속 잉크 A1 의 잉크 액적은 액적량 10 pL 및 액적 사이즈 30 ㎛ 를 가지도록 조절되었고, 그리고 수지 잉크 B1 의 잉크 액적은 액적량 5 pL 및 액적 사이즈 20 ㎛ 를 가지도록 조절되었다. 잉크층 5 의 형성시, 금속 잉크 A1 의 잉크 액적은 액적량 10 pL 및 액적 사이즈 30 ㎛ 를 가지도록 조절되었다. 또한, 완전 건조 이후의 잉크층 1 ~ 5 의 각 두께는 2 ㎛ 로 조절되었다.

(도전 패턴의 평가)

<밀착성>

<도전성>

4：체적 저항율：1×10^-5Ω·㎝ 이하

3：체적 저항율：1×10^-5Ω·㎝ 초과 1×10^-4Ω·㎝ 이하

2：체적 저항율：1×10^-4Ω·㎝ 초과 1×10^-2Ω·㎝ 이하

1：체적 저항율：1×10^-2Ω·㎝ 초과

<패턴 형상>

실시예 13 에서 형성된 도전 패턴의 평가 결과를 하기 표 2에 나타낸다.

<실시예 14>

실시예 13 에서 사용한 금속 잉크 A1 과 수지 잉크 B1 의 혼합물인 잉크로서, 잉크 G1 (혼합비 (질량%) A1/B1=25/75), 잉크 G2 (혼합비 (질량%) A1/B1=50/50), 및 잉크 G3 (혼합비 (질량%) A1/B1=75/25) 을 제조하였다. 투명 PET 기재 (두께: 150 ㎛, Fujifilm Corporation 제조) 위에, 잉크 A1 및 B1 을 포함한 5종의 상기 잉크를 B1 (최하층), G1, G2, G3, 및 A1 (최상층) 의 순서로 충전되도록, 5개의 프린트 헤드를 이용해 하기의 잉크젯 묘화법 B 에 의해 두께 10 ㎛ 의 조성 경사층 (선폭: 100 ㎛) 으로 구성된 도전 패턴을 형성하였다. 상부에 본 도전 패턴이 형성된 투명 PET 기재를 이용하여, 기재에 대한 조성 경사층의 밀착성, 도전성 및 패턴 형상을 평가하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.

- 잉크젯 묘화법 B -

도 7에 나타낸 잉크 탱크 (60-1 ~ 60-5) 에 잉크 B1, G1, G2, G3 및 A1 을 각각 충전하였다. 잉크젯 헤드 (50-1 ~ 50-5) 에 공급되는 잉크는 각각 잉크 B1, G1, G2, G3 및 A1 이다.

먼저, 잉크젯 헤드로부터 토출되는 잉크 액적이 액적량 10 pL 및 액적 사이즈 30 ㎛ 가 되도록 제어하면서, 질소 가스 분위기에서 잉크젯 헤드 (50-1) 로부터 잉크 B1 을 토출하였다.

이로써 형성된 잉크 B1 층을 80℃ 에서 30초간의 건조로 반건조하였다.

후속하여, 잉크 G1 을 마찬가지로 잉크젯 헤드 (50-2) 로부터 토출하고, 그리고 잉크 G1 층을 적층 및 반건조하였다. 이것을 잉크 G2, G3 및 A1 에 대해서도 또한 반복하였고, 적층 및 반건조를 반복하였으며, 최종적으로 완전 건조 (110℃ 에서 60초간) 를 수행하여 조성 경사층을 형성하였다.

또한, 완전 건조 이후의 잉크층 B1, G1, G2, G3 및 A1 각각의 두께를 2 ㎛ 로 조절하였다.

<실시예 15 ~ 23>

금속 잉크 및 수지 잉크에 함유된 금속 및 폴리머 또는 올리고머를 각각 하기 표 2에 기재된 것으로 대체하는 것을 제외하고, 실시예 13 과 동일한 방법으로 두께 10 ㎛ 의 조성 경사층 (선폭: 100 ㎛) 으로 구성되는 도전 패턴을 형성한 다음, 기재와의 밀착성, 도전성, 및 패턴 형상에 대해 평가하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.

<비교예 4>

투명 PET 기재 (두께: 150 ㎛, Fujifilm Corporation 제조) 위에, 실시예 13 에서 사용된 금속 잉크 A1 만을 사용하여, 1층만으로 구성되는 두께 10 ㎛ 의 도전 패턴 (선폭: 100 ㎛) 을 잉크젯 묘화에 의해 형성한 다음, 기재와의 밀착성, 도전성, 및 패턴 형상에 대해 평가하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.

<비교예 5>

투명 PET 기재 (두께: 150 ㎛, Fujifilm Corporation 제조) 위에, 실시예 13 에서 사용된 금속 잉크 A1 및 수지 잉크 B1 을 미리 혼합하고 (혼합비 (질량비) =1/1) 그리고 내용물을 잘 교반하여 얻어진 혼합 잉크 E1 을 사용하여, 1층만으로 구성되는 두께 10 ㎛ 의 도전 패턴 (선폭: 100 ㎛) 을 잉크젯 묘화에 의해 형성한 다음, 기재와의 밀착성, 도전성, 및 패턴 형상에 대해 평가하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.

[표 2](연속)

실시예 13 ~ 23 에서는, 기재와의 밀착성, 도전성, 및 패턴 형상이 양호하며; 각종 잉크젯 법 A (묘화 혼합법) 및 B (잉크 혼합법) 에 의해 제조된 경사 기능 구조를 갖는 도전 패턴이 실용 관점에서 유효하다는 것이 나타났고; 그리고 2종의 잉크젯 법 사이의 효과에 차이가 없어, 이 방법들 중 어느 방법으로도 충분한 기능을 갖는 도전 패턴을 형성할 수 있다.

또한, 서로 상이한 수지를 함유하는 잉크 중에서의 성능 차이의 검토시, 밀착성에 관해서는, 우레탄 수지를 함유하는 잉크를 사용하는 경우가 다른 수지를 함유하는 잉크를 사용하는 경우와 비교하여 양호한 성능을 나타냈다. 본 현상에 대해서는, 우레탄 수지의 기재와의 밀착성이 양호하다는 사실 이외에, 우레탄 수지와 금속 입자 사이의 배위 상호작용으로 인해 층 내의 응집력이 개선되어, 강고한 층이 형성된다고 생각될 수도 있다.

한편, 비교예 4에서 보는 바와 같이, 금속 입자만을 함유하는 잉크를 사용하여 도전 패턴을 형성하는 경우, 금속층과 수지 기재 사이의 밀착성이 발현되지 않고, 도전 패턴이 용이하게 분리된다.

또한, 비교예 5에서 보는 바와 같이, 금속 잉크와 수지 잉크를 혼합하여 조성 경사가 없는 단일층으로 구성된 도전 패턴을 형성하는 경우, 기재와의 충분한 밀착성 및 높은 도전성을 갖는 양호한 패턴이 나타나지 않았다. 당해 도전 패턴이 유기 재료와 금속의 혼합물로 형성되기 때문에, 유기 재료의 절연성으로 인해 충분한 도통이 저해될 뿐만 아니라, 잉크로서의 기재에 대한 습윤 및 퍼짐 특성이 제어되지 않는다. 이로써, 벌지 등의 발생이 현저하게 되었다고 생각될 수도 있다.

본 출원은 2011년 8월 9일에 출원된 일본 특허 출원 JP 2011-179845 및 2011년 8월 19일에 출원된 JP 2011-179998 에 기초하여, 그 전체 내용은 참조로써 본 명세서에 통합되며, 동일한 내용은 마치 완전하게 본 명세서에서 기재된 것과 같다.

Claims

기재와, 두께 방향으로 상기 기재에 가장 먼 측으로부터 상기 기재에 가장 가까운 측을 향해 금속으로부터 수지로 조성이 연속적으로 변화하는 조성 경사층의 패턴을 포함하는 도전 패턴의 형성 방법으로서,
금속을 함유하는 잉크 조성물과, 활성 에너지선에 의해 경화 가능한 화합물, 또는 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물의 적어도 2종의 잉크 조성물들을 잉크젯 법에 의해 상기 기재 위에 토출하여 상기 조성 경사층을 제조하는 것을 포함하는, 도전 패턴의 형성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 2종의 잉크 조성물들로서, 적어도, 금속을 함유하는 잉크 조성물과, 활성 에너지선에 의해 경화 가능한 화합물을 함유하는 잉크 조성물이 사용되고, 그리고
상기 잉크젯 법은 적어도 제 1 잉크젯 헤드와 제 2 잉크젯 헤드를 사용하며, 그리고
상기 도전 패턴의 형성 방법은:
상기 금속을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 제 1 잉크를 상기 제 1 잉크젯 헤드에 공급하는 단계;
상기 활성 에너지선에 의해 경화 가능한 화합물을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 제 2 잉크를 상기 제 2 잉크젯 헤드에 공급하는 단계;
상기 제 1 잉크젯 헤드로부터 토출되는 상기 제 1 잉크의 양 대 상기 제 2 잉크젯 헤드로부터 토출되는 제 2 잉크의 양의 비율을 결정하는 제어 단계;
상기 결정된 비율에 따라, 상기 제 1 잉크젯 헤드 및 상기 제 2 잉크젯 헤드의 적어도 하나로부터 상기 제 1 잉크 또는 상기 제 2 잉크를 토출시켜, 1개의 층을 형성하는 형성 단계; 및
상기 형성 단계를 반복하여 상기 기재 위에 복수의 상기 층들을 적층하여, 상기 조성 경사층을 얻는, 적층 단계를 포함하고,
상기 제어 단계에서, 상기 복수의 층들의 두께 방향으로 상기 기재에 가까운 측으로부터 상기 기재에 먼 측을 향해, 상기 제 1 잉크의 비율은 커지는 한편, 상기 제 2 잉크의 비율은 작아지도록, 상기 비율이 결정되는, 도전 패턴의 형성 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 제 2 잉크는 상기 활성 에너지선에 의해 경화 가능한 화합물로서의 불포화 이중 결합을 갖는 화합물 및 중합 개시제를 함유하는, 도전 패턴의 형성 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 불포화 이중 결합을 갖는 화합물이 N-비닐 카프로락탐인, 도전성 패턴의 형성 방법.
제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 형성 단계에서, 상기 제 1 및 제 2 잉크젯 헤드들로부터 토출되는 액적들의 잉크량이 0.3 ~ 100 pL 인, 도전 패턴의 형성 방법.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 형성 단계에서, 상기 제 1 및 제 2 잉크젯 헤드들로부터 토출되는 액적들의 액적 사이즈는 1 ~ 300 ㎛ 인, 도전 패턴의 형성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 2종의 잉크 조성물들로서, 적어도, 금속을 함유하는 잉크 조성물과 상기 활성 에너지선에 의해 경화 가능한 화합물을 함유하는 잉크 조성물이 사용되고, 그리고
상기 잉크젯 법이 복수의 잉크젯 헤드들을 사용하며, 그리고
상기 도전 패턴의 형성 방법은:
상기 금속을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 제 1 잉크와 상기 활성 에너지선에 의해 경화 가능한 화합물을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 제 2 잉크의 혼합물이고, 혼합비율이 서로 상이한, 복수의 혼합 잉크들을 상기 복수의 잉크젯 헤드들로 각각 공급하는 단계;
상기 잉크젯 헤드에 공급되는 상기 혼합 잉크에 함유된 상기 제 2 잉크의 비율이 감소하는 순서로, 상기 복수의 잉크젯 헤드들로부터 1개의 잉크젯 헤드를 연속하여 선택하는 선택 단계;
상기 선택된 잉크젯 헤드로부터 상기 혼합 잉크를 토출시켜, 1개의 층을 형성하는 형성 단계; 및
상기 형성 단계를 반복하여 상기 기재 위에 복수의 상기 층들을 적층하여, 상기 조성 경사층을 얻는, 적층 단계를 포함하는, 도전 패턴의 형성 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 제 2 잉크는, 상기 활성 에너지선에 의해 경화 가능한 화합물로서의 불포화 이중 결합을 갖는 화합물 및 중합 개시제를 함유하는, 도전 패턴의 형성 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 불포화 이중 결합을 갖는 화합물이 N-비닐 카프로락탐인, 도전성 패턴의 형성 방법.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 형성 단계에서, 상기 제 1 및 제 2 잉크젯 헤드들로부터 토출되는 액적들의 잉크량이 0.5 ~ 150 pL 인, 도전 패턴의 형성 방법.
제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 형성 단계에서, 상기 제 1 및 제 2 잉크젯 헤드들로부터 토출되는 액적들의 액적 사이즈는 2 ~ 450 ㎛ 인, 도전 패턴의 형성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 2종의 잉크 조성물들로서, 적어도, 금속을 함유하는 잉크 조성물과, 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물이 사용되고, 그리고
상기 잉크젯 법은 적어도 제 1 잉크젯 헤드와 제 2 잉크젯 헤드를 사용하며, 그리고
상기 도전 패턴의 형성 방법은:
상기 금속을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 제 1 잉크를 상기 제 1 잉크젯 헤드에 공급하는 단계;
상기 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 제 2 잉크를 상기 제 2 잉크젯 헤드에 공급하는 단계;
상기 제 1 잉크젯 헤드로부터 토출되는 상기 제 1 잉크의 양 대 상기 제 2 잉크젯 헤드로부터 토출되는 제 2 잉크의 양의 비율을 결정하는 제어 단계;
상기 결정된 비율에 따라, 상기 제 1 잉크젯 헤드 및 상기 제 2 잉크젯 헤드의 적어도 하나로부터 상기 제 1 잉크 또는 상기 제 2 잉크를 토출시켜, 1개의 층을 형성하는 형성 단계; 및
상기 형성 단계를 반복하여 상기 기재 위에 복수의 상기 층들을 적층하여, 상기 조성 경사층을 얻는, 적층 단계를 포함하고,
상기 제어 단계에서, 상기 복수의 층들의 두께 방향으로 상기 기재에 가까운 측으로부터 상기 기재에 먼 측을 향해, 상기 제 1 잉크의 비율은 커지는 한편, 상기 제 2 잉크의 비율은 작아지도록, 상기 비율이 결정되는, 도전 패턴의 형성 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 폴리머 또는 올리고머는 우레탄 폴리머 또는 올리고머인, 도전 패턴의 형성 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 우레탄 폴리머 또는 올리고머는 하기 일반식 (1) 로 나타낸 반복 단위를 갖는, 도전성 패턴의 형성 방법.

식 중, R₁ ~ R₃ 의 각각은 독립적으로 알킬렌기, 아릴렌기 또는 비아릴렌기를 나타내고; 그리고 R₄ ~ R₆ 의 각각은 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타낸다.
제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 형성 단계에서, 상기 제 1 및 제 2 잉크젯 헤드들로부터 토출되는 액적들의 잉크량이 0.3 ~ 100 pL 인, 도전 패턴의 형성 방법.
제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 형성 단계에서, 상기 제 1 및 제 2 잉크젯 헤드들로부터 토출되는 액적들의 액적 사이즈는 1 ~ 300 ㎛ 인, 도전 패턴의 형성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 2종의 잉크 조성물들로서, 적어도, 금속을 함유하는 잉크 조성물과 상기 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물이 사용되고, 그리고
상기 잉크젯 법이 복수의 잉크젯 헤드들을 사용하며, 그리고
상기 도전 패턴의 형성 방법은:
상기 금속을 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 제 1 잉크와 상기 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 잉크 조성물을 함유하는 제 2 잉크의 혼합물이고, 혼합비율이 서로 상이한, 복수의 혼합 잉크들을 상기 복수의 잉크젯 헤드들로 각각 공급하는 단계;
상기 잉크젯 헤드에 공급되는 상기 혼합 잉크에 함유된 상기 제 2 잉크의 비율이 감소하는 순서로, 상기 복수의 잉크젯 헤드들로부터 1개의 잉크젯 헤드를 연속하여 선택하는 선택 단계;
상기 선택된 잉크젯 헤드로부터 상기 혼합 잉크를 토출시켜, 1개의 층을 형성하는 형성 단계; 및
상기 형성 단계를 반복하여 상기 기재 위에 복수의 상기 층들을 적층하여, 상기 조성 경사층을 얻는, 적층 단계를 포함하는, 도전 패턴의 형성 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 폴리머 또는 올리고머는 우레탄 폴리머 또는 올리고머인, 도전 패턴의 형성 방법.