薄膜印刷用导电性组合物及薄膜导电图案形成方法技术

本发明专利技术的课题是提供一种薄膜印刷容易且通过光照射而可以容易地提高导电性的薄膜印刷用导电性组合物及薄膜导电图案形成方法。解决手段是一种导电性组合物，其含有金属粒子、粘合剂树脂及溶剂，溶剂中含有5～98质量％具有带有桥环骨架的烃基和羟基的有机化合物。金属粒子含有率为15～60质量％，且含有20质量％以上的扁平金属粒子，相对于金属粒子100质量份，含有0.5～10质量份的粘合剂树脂。另外，所述组合物在25℃下的粘度为1.0×103～2×105mPa·s。在将该导电性组合物以任一形状的图案丝网印刷于基板上之后，对图案进行300℃以下的加热烧成和/或对图案照射脉冲光，由此形成导电图案。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及薄膜印刷用导电性组合物及薄膜导电图案形成方法。
技术介绍
随着近年来部件的轻薄短小化，因形成于基板上的配线本身的厚度导致的段差成为问题的情况多，作为配线，要求厚度非常薄的配线。目前，作为制作微细的配线图案的技术，采用通过光刻法将以加热蒸镀法或溅射法制作的金属薄膜图案化的手法。但是，对于加热蒸镀法或溅射法，真空环境是不可或缺的，并且在其后的光刻中的排水、废液处理的负担大，而期望改善环境，而且工序数多且价格也非常高昂，在适用于配线图案的制造的情况中难以降低制造成本。因此，提出了使用含有金属或金属氧化物的墨液通过印刷而制作配线的技术。印刷的配线技术能够以低成本高速地制作大量的制品，因此已经探讨出一部分实用性的电子设备的制作。一般而言，为了印刷薄膜，虽有凹版印刷，但凹版印刷其设备规模大，不是适于少量多品种的印刷法。此外，在喷墨印刷的情况下，印刷速度缓慢，并且在印刷含有金属粒子的墨液的情况下，需要使用数十nm以下的粒径的金属粒子，因此原材料的成本也变得非常高。因此，虽期望通过丝网印刷进行薄膜印刷，但在丝网印刷的情况下，网版的透过容积大，印刷后的膜厚一定程度上会增厚。另外，为了维持印刷后的图案形状，墨液需要一定程度的粘度。若为了提高墨液的粘度而使金属浓度成为高浓度，则溶剂干燥后的膜厚会变得非常厚。因而，若降低金属浓度并通过粘合剂树脂确保粘性，则此时存在因粘合剂树脂而无法确保导电性的问题。因此，如专利文献1所记载，虽然尝试使用无机酸银和/或有机酸银并含有有机粘合剂以及溶剂来进行丝网印刷，但烧成时需要600℃以上的相当高的高温，无法适用于搭载有不耐热的基材或搭载了部件的基材。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2006/035908号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的目的在于，提供一种薄膜印刷用导电性组合物及薄膜导电图案形成方法，所述导电组合物容易进行厚度3μm以下的薄膜印刷，且可以通过300℃以下的加热烧成或光照射更容易提高导电性。用于解决课题的手段为实现上述目的，本专利技术一实施方式为一种薄膜印刷用导电性组合物，其特征在于，含有金属粒子、粘合剂树脂及溶剂，所述溶剂中的具有带有桥环骨架的烃基和羟基的有机化合物的含有率为5～98质量％，所述金属粒子含有率为15～60质量％，且所述金属粒子含有20质量％以上的扁平金属粒子，相对于所述金属粒子100质量份，含有0.5～10质量份的所述粘合剂树脂，所述组合物在25℃下的粘度为1.0×103～2×105mPa·s。优选的是，所述具有带有桥环骨架的烃基和羟基的有机化合物为异冰片基环己醇、三环癸烷二甲醇或羟基二环戊二烯中的任一种或它们的混合物。另外，优选的是，所述金属粒子含有40质量％以上的扁平金属粒子。优选的是，所述扁平金属粒子为银扁平粒子，其纵横比(扁平金属粒子的宽度/厚度)为5～200。另外，优选的是，所述金属粒子混合有多种金属粒子。优选的是，多种金属粒子含有扁平粒子和球状纳米粒子。另外，优选的是，所述粘合剂树脂为聚-N-乙烯基酰胺、聚亚烷基二醇、聚氨酯、纤维素树脂及其衍生物、聚酯树脂、氯化聚烯烃树脂、聚丙烯酸系树脂、聚乙烯醇缩醛(聚乙烯醇缩丁醛)树脂、环氧树脂、环氧丙烯酸酯树脂、酚树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂中的任一种。另外，优选的是，所述聚-N-乙烯基酰胺为选自聚-N-乙烯基甲酰胺、聚-N-乙烯基乙酰胺、聚-N-乙烯基吡咯烷酮及聚-N-乙烯基己内酰胺、或者它们的单体与其它乙烯基化合物的共聚物中的至少一种，优选的是，所述聚亚烷基二醇化合物为选自聚乙二醇、聚丙二醇、乙二醇与丙二醇的共聚物(具有氧化乙烯单元和氧化丙烯单元的共聚物)、聚THF(聚丁二醇)中的至少一种。另外，优选的是，作为所述纤维素树脂，为选自甲基纤维素、乙基纤维素、羟基纤维素、甲基羟基纤维素、乙酸纤维素中的至少一种，优选的是，作为环氧树脂，为选自双酚-A-型环氧树脂、双酚-F-型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、脂肪族多元环氧树脂、脂环族缩水甘油基型多元环氧树脂等中的至少一种。另外，优选的是，所述聚氨酯为选自以下含羟基化合物中的至少一种与选自以下含异氰酸酯基的化合物中的至少一种的反应生成物，所述含羟基的化合物为选自聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚酯多元醇中的至少一种多元醇、或选自季戊四醇、二季戊四醇、三羟甲基丙烷、二(三羟甲基丙烷)、甘油中的至少一种多元醇或对甲苯磺酸的环氧乙烷和/或环氧丙烷加成物，所述含异氰酸酯基的化合物为二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基-1,6-二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯。另外，本专利技术的另一实施方式为一种薄膜导电图案形成方法，其特征在于，具有以下工序：利用所述任一项所述的薄膜印刷用导电性组合物在基板上丝网印刷任意形状的薄膜图案的工序；以及对所述薄膜图案进行300℃以下的加热烧成和/或对薄膜图案照射脉冲光的工序。专利技术效果根据本专利技术，可实现容易进行利用丝网印刷的厚度3μm以下的薄膜印刷，即使对于耐热性低的基材，也可以通过300℃以下的较低温的加热烧成或光照射而容易地形成导电性薄膜的印刷用导电性组成物和/或薄膜导电图案形成方法。附图说明图1是用于说明脉冲光的定义的图。具体实施方式以下，对用于实施本专利技术的方式(以下称作实施方式)进行说明。实施方式的薄膜印刷用导电性组合物的特征在于，包含金属粒子、粘合剂树脂和溶剂，在上述溶剂中含有5～98质量％的具有带有桥环骨架的烃基和羟基的有机化合物，上述金属粒子含有率为15～60质量％，且上述金属粒子含有20质量％以上的扁平金属粒子，相对于金属粒子100质量份，含有0.5～10质量份的粘合剂树脂，上述组合物在25℃下的粘度为1.0×103～2×105mPa·s。在此，作为上述具有带有桥环骨架的烃基和羟基的有机化合物，例如可举出异冰片基环己醇、三环癸烷二甲醇或羟基二环戊二烯等。它们可以单独使用，也可以混合使用。如果使用该薄膜印刷用导电性组合物(以下有时也称作导电性墨液或墨液。)，则能够良好地进行利用丝网印刷的薄膜(导电图案)形成，可通过蒸发除去分散介质(主要为溶剂)而形成显示导电性的涂膜。本说明书中，“薄膜”是指厚度为3μm以下的膜。作为本实施方式的导电性组合物(墨液)的导电成分的金属粒子需要含有扁平状的金属粒子，但也可以含有平均粒径为5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜印刷用导电性组合物，其特征在于，含有金属粒子、粘合剂树脂及溶剂，所述溶剂中含有5～98质量％的具有带有桥环骨架的烃基和羟基的有机化合物，所述金属粒子含有率为15～60质量％，且所述金属粒子含有20质量％以上的扁平金属粒子，相对于所述金属粒子100质量部，含有0.5～10质量部的所述粘合剂树脂，所述组合物在25℃下的粘度为1.0×103～2×105mPa·s。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.31 JP 2013-226484;2013.12.25 JP 2013-266931.一种薄膜印刷用导电性组合物，其特征在于，含有金属粒子、粘合
剂树脂及溶剂，所述溶剂中含有5～98质量％的具有带有桥环骨架的烃基
和羟基的有机化合物，所述金属粒子含有率为15～60质量％，且所述金属
粒子含有20质量％以上的扁平金属粒子，相对于所述金属粒子100质量部，
含有0.5～10质量部的所述粘合剂树脂，所述组合物在25℃下的粘度为1.0
×103～2×105mPa·s。
2.根据权利要求1所述的薄膜印刷用导电性组合物，所述具有带有桥
环骨架的烃基和羟基的有机化合物为异冰片基环己醇、三环癸烷二甲醇或
羟基二环戊二烯中的任一种或它们的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的薄膜印刷用导电性组合物，所述金属粒
子含有40质量％以上的扁平金属粒子。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的薄膜印刷用导电性组合物，所
述扁平金属粒子为银扁平粒子，其纵横比即扁平金属粒子的宽度/厚度为
5～200。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的薄膜印刷用导电性组合物，所
述金属粒子混合有多种金属粒子。
6.根据权利要求5所述的薄膜印刷用导电性组合物，所述多种金属粒
子含有扁平粒子和球状纳米粒子。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的薄膜印刷用导电性组合物，所
述粘合剂树脂为聚-N-乙烯基酰胺、聚亚烷基二醇、聚氨酯、纤维素树脂及
其衍生物、聚酯树脂、氯化聚烯烃树脂、聚丙烯酸系树脂、聚乙烯醇缩醛(聚
乙烯醇缩丁醛)树脂、环氧树脂、环氧丙烯酸酯树脂、酚树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：内田博，若林正一郎，窦君，小野孝彦，栗谷真澄，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP