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導電性墨水的制作方法

文檔序號:11445480閱讀:779來源:國知局

本發(fā)明是涉及一種導電性墨水,其用于形成半導體集成電路等的配線或電極圖案,且可在有機薄膜晶體管基板形成配線或電極圖案。更詳細而言,本發(fā)明是涉及一種能夠適合用于使用包含反轉印刷法等的轉印印刷法來形成配線或電極圖案的導電性墨水。



背景技術:

之前已知如下方法:通過濺鍍或蒸鍍等,在基板的整個面上形成金屬薄膜后,利用光刻法對不需要的部分進行蝕刻而形成所需的導電膜圖案。然而,該方法除了步驟煩雜以外,還需要使用高價的真空裝置。

因此,謀求更簡便且廉價的導電膜圖案的形成方法,近年來,提出了使用凸版印刷法、凹版印刷法、網(wǎng)版印刷法、噴墨印刷法等印刷法的方法。進而,作為能夠形成更高精細的圖案的印刷方法,提出了使用反轉印刷法或微接觸印刷法等的方法,正在開發(fā)適合于這些印刷法的導電性墨水、絕緣性墨水及電阻墨水等各種墨水。

專利文獻1中提出了用以形成利用凸版反轉印刷法的微細的導電膜圖案的導電性墨水,具體而言揭示了如下的導電性墨水,其為用以利用凸版反轉印刷法來形成導電膜圖案的實質上不包含粘合劑成分的導電性墨水,其特征在于:以體積平均粒徑(mv)為10nm~700nm的導電性粒子、脫模劑、表面能量調整劑、溶劑成分作為必需成分,溶劑成分為25℃下的表面能量為27mn/m以上的溶劑與大氣壓下的沸點為120℃以下的揮發(fā)性溶劑的混合物,且25℃下的墨水的表面能量為10mn/m~21mn/m。

通過使用所述專利文獻1中記載的導電性墨水,可利用凸版反轉印刷法,在無轉印不良的情況下穩(wěn)定地形成微細的導電膜圖案,例如通過將在使用銀作為導電性粒子的情況下形成的微細圖案在200℃以下的低溫下進行煅燒,可賦予電阻率為10-5ω·cm級別以下的優(yōu)異導電性,除此以外,轉印性優(yōu)異,因此可通過全轉印來形成微細圖案。

另外,專利文獻2中揭示有:“一種油墨,當將氣泡的發(fā)生頻率設定為0.05hz來測定利用最大泡壓法而求出的25℃下的動態(tài)表面張力時,所述動態(tài)表面張力為16mn/m以上、23mn/m以下,且當將所述發(fā)生頻率設定為10.0hz來測定時,所述動態(tài)表面張力為20mn/m以上、27mn/m以下”。

該油墨為反轉印刷用油墨,其通過將動態(tài)表面張力調整為適當?shù)姆秶鴮τ诠柰z板(siliconeblanket)的表面兼具適度的潤濕性及脫模性,獲得在基板等被印刷體的表面無不均或缺陷的厚度均勻的油墨圖案。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:國際公開第wo2008/111484號公報

專利文獻2:日本專利特開2011-252072號公報



技術實現(xiàn)要素:

[發(fā)明所要解決的問題]

然而,雖然可通過使用所述專利文獻1中記載的導電性墨水來形成微細的圖案,但由于實質上不包含粘合劑,故而存在形成于基板上的導電膜圖案缺乏密合性的情況。進而,為了表現(xiàn)出導電性而需要180℃以上的煅燒溫度,存在無法使用耐熱性劣化的廉價基材的問題。

另外,所述專利文獻2中揭示的油墨為主要適合于構成液晶顯示器的彩色濾光片的油墨,無法直接用于適合于反轉印刷法等轉印印刷法的導電性墨水,且包含比較大量的使粘合劑溶解的溶劑,因此涂敷于硅酮膠板表面后需要使其干燥比較長的時間,在印刷作業(yè)(printingtact)比較長的方面存在問題。

因此,本發(fā)明的目的是鑒于所述現(xiàn)有技術所具有的問題而形成,在于提供一種轉印印刷用導電性墨水,其可適合用于包含反轉印刷法等的轉印印刷法,且可將具有充分的導電性以及與基板的良好密合性的導電膜圖案在低溫下進行煅燒。

[解決問題的技術手段]

本發(fā)明人為了達成所述目的而反復進行努力研究,結果發(fā)現(xiàn),為了獲得可適合用于包含反轉印刷法等的轉印印刷法的轉印印刷用導電性墨水,且可將具有充分的導電性以及與基板的良好密合性的導電膜圖案在低溫下進行煅燒的轉印印刷用導電性墨水,包含適當量的金屬粒子以及特定的具有羥基的高沸點溶劑的情況在達成所述目的的方面極其有效,從而達成本發(fā)明。

即,本發(fā)明提供一種轉印印刷用導電性墨水,其特征在于包含:

金屬粒子;

包含乙醇的溶媒;以及

0.1質量%~3.0質量%的具有羥基的高沸點溶劑。

本發(fā)明中的“轉印印刷法”中,對其代表性的“反轉印刷法”進行說明?!胺崔D印刷法”為如下的印刷方法:在硅酮樹脂等的膠板上涂布墨水而形成墨水涂布面,在該墨水涂布面上按壓用以去除非圖像部的凸版,將與該凸版接觸的部分的墨水自膠板上去除后,將殘留于該膠板上的墨水轉印于被印刷體上。

本發(fā)明的轉印印刷用導電性墨水中,所述高沸點溶劑更優(yōu)選為包含1,3-丁二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇或者辛二醇。

另外,本發(fā)明的轉印印刷用導電性墨水優(yōu)選為還包含氫氟醚。

另外,本發(fā)明的轉印印刷用導電性墨水優(yōu)選為:

所述金屬粒子為銀微粒子;且

所述轉印印刷用導電性墨水包含如下的銀微粒子分散體,所述銀微粒子分散體包含:

銀微粒子;

碳數(shù)為5以下且分配系數(shù)logp為-1.0~1.4的短鏈胺;

高極性溶媒;以及

用以使所述銀微粒子分散的具有酸價的分散劑。

進而,本發(fā)明的轉印印刷用導電性墨水優(yōu)選為:

在所述銀微粒子分散體中,所述短鏈胺為烷氧基胺,且還包含具有酸價的保護分散劑。

進而,本發(fā)明的轉印印刷用導電性墨水中,優(yōu)選為:

所述保護分散劑的酸價為5~200,且具有源自磷酸的官能基。

[發(fā)明的效果]

依據(jù)本發(fā)明的轉印印刷用導電性墨水,能夠實現(xiàn)一種轉印印刷用導電性墨水,其可適合用于包含反轉印刷法的轉印印刷法,且可將具有充分的導電性及與基板的良好密合性的導電膜圖案在低溫下進行煅燒。

具體實施方式

以下,對(1)本發(fā)明的轉印印刷用導電性墨水的優(yōu)選的一實施方式、(2)本發(fā)明的轉印印刷用導電性墨水的制造方法的優(yōu)選的一實施方式、(3)使用本發(fā)明的轉印印刷用導電性墨水的導電膜圖案以及其制造方法進行詳細說明。此外,在以下的說明中有時省略重復的說明。

(1)轉印印刷用導電性墨水

本實施方式的轉印印刷用導電性墨水的特征在于包含:金屬粒子、包含乙醇的溶媒、以及0.1質量%~3.0質量%的具有羥基的高沸點溶劑。另外,所述轉印印刷用導電性墨水包含:以包含金屬粒子及有機成分的金屬粒子分散體(換言之為金屬膠體(colloid))粒子作為主成分的固體成分、以及將這些固體成分進行分散的分散介質。其中,所述膠體液中,“分散介質”即便溶解所述固體成分的一部分也無妨。

依據(jù)所述金屬膠體液,由于包含有機成分,故而可提高金屬膠體液中的金屬膠體粒子的分散性,因此,即便增加金屬膠體液中的金屬成分的含量,金屬膠體粒子也難以凝聚,能夠保持良好的分散穩(wěn)定性。此外,此處所謂的“分散性”,是表示在剛制備金屬膠體液后,該金屬膠體液中的金屬粒子的分散狀態(tài)是否優(yōu)異(是否均勻)者,所謂“分散穩(wěn)定性”,是表示在調整金屬膠體液且經過既定的時間后,該金屬膠體液中的金屬粒子的分散狀態(tài)是否得以維持者,也可稱為“低沉降凝聚性”。

此處,所述金屬膠體液中,金屬膠體粒子中的“有機成分”為實質上與所述金屬成分一并構成金屬膠體粒子的有機物。該有機成分中不包含如金屬中最初作為雜質而包含的微量有機物、在后述制造過程中混入的微量有機物附著于金屬成分上的有機物、在洗滌過程中未徹底去除的殘留還原劑、殘留分散劑等般,微量附著于金屬成分上的有機物等。此外,所述“微量”,具體而言是指在金屬膠體粒子中小于1質量%。

本實施方式中的金屬膠體粒子由于包含有機成分,故而在金屬膠體液中的分散穩(wěn)定性高。因此,即便增大金屬膠體液中的金屬成分的含量,金屬膠體粒子也難以凝聚,其結果為保持良好的分散性。

另外,本實施方式中的金屬膠體液的所謂“固體成分”,是指在使用硅膠(silicagel)等,自金屬膠體液中去除分散介質后,例如在30℃以下的常溫(例如25℃)下干燥24小時時所殘存的固體成分,通常包含金屬粒子、殘存有機成分以及殘留還原劑等。此外,使用硅膠自金屬膠體液中去除分散介質的方法可采用多種方法,例如只要通過在玻璃基板上涂布金屬膠體液,將帶有涂膜的玻璃基板在加入有硅膠的密閉容器中放置24小時以上而去除分散介質即可。

本實施方式的金屬膠體液中,優(yōu)選的固體成分的濃度為1質量%~60質量%。若固體成分的濃度為1質量%以上,則能夠確保轉印印刷用導電性墨水中的金屬的含量,導電效率不會降低。另外,若固體成分的濃度為60質量%以下,則金屬膠體液的粘度不會增加,操作容易,在工業(yè)上有利,可形成平坦的薄膜。更優(yōu)選的固體成分的濃度為5質量%~40質量%。

本發(fā)明的轉印印刷用導電性墨水包含0.1質量%~3.0質量%的具有羥基的高沸點溶劑。具有羥基的高沸點溶劑優(yōu)選為選自1,3-丁二醇(沸點:203℃)、2,4-二乙基-1,5-戊二醇(沸點:150℃/5mmhg,1氣壓下為200℃以上)或者辛二醇(沸點:243℃)中。

本發(fā)明中所謂的“高沸點溶劑”是指具有200℃以上的沸點的溶劑。另外,通過具有羥基而對水具有適度的親和性,存在對空氣中的水分進行吸收或吸附等而保濕的傾向,因此能夠以少的添加量來形成適合于轉印印刷法的墨水。進而,通過將高沸點溶劑的添加量設為必需最小限度,發(fā)揮如下效果:可使涂布于硅酮膠板上的墨水在短時間內半干燥,可縮短印刷作業(yè)。

具有羥基的高沸點溶劑的添加量為0.1質量%~3.0質量%。若小于0.1質量%,則量過少而難以成為適合于轉印印刷法的墨水狀,若超過3.0質量%,則達到適合于轉印印刷法的半干燥狀態(tài)的時間變長,在印刷作業(yè)的方面變得不利。更確實而言,就容易成為適合于轉印印刷法的墨水狀,可縮短達到適合于轉印印刷法的半干燥狀態(tài)的時間,在印刷作業(yè)的方面變得有利的觀點而言,具有羥基的高沸點溶劑的添加量特優(yōu)選為0.3質量%~2.0質量%。

另外,本發(fā)明的轉印印刷用導電性墨水中,為了提高墨水的干燥性而添加乙醇等高揮發(fā)性溶劑。通過添加該溶劑,可將轉印印刷用導電性墨水快速地調整為適合于印刷的粘度。作為高揮發(fā)性溶劑,除了乙醇以外,還可使用選自甲醇、丙醇、異丙醇、丙酮、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇等沸點小于100℃的溶劑的組群中的一種或兩種以上的低沸點溶劑。

進而,本發(fā)明的轉印印刷用導電性墨水中,優(yōu)選為包含氫氟醚等氟溶劑。氟溶劑由于表面張力低而可對硅酮膠板發(fā)揮良好的潤濕性,且由于沸點比較低而可賦予良好的干燥性。其中,就臭氧損耗系數(shù)的觀點而言,較包含鹵素原子的氟溶劑而言,優(yōu)選為氫氟醚。

另外,氫氟醚由于較氫氟碳類而言具有醚鍵,故而極性高,具有基本上不會使硅酮膠板膨潤的優(yōu)點,發(fā)揮與乙醇等醇的相容性良好,與分散于醇中的金屬粒子的相容性也優(yōu)異的效果,因此更優(yōu)選。

本發(fā)明的轉印印刷用導電性墨水中,出于提高對硅酮膠板的潤濕性的目的,也可添加具有氟原子的氟系表面活性劑。其中,該情況下,若添加量過多,則使用轉印印刷用導電性墨水來制作的導電性覆膜的導電性下降,若添加量過少,則潤濕性改善的效果不充分,因此優(yōu)選為0.01質量%~2質量%。

本發(fā)明的轉印印刷用導電性墨水中,表面張力為22mn/m以下。通過將表面張力充分降低至22mn/m以下,可充分地擔保轉印印刷用導電性墨水對硅酮樹脂等膠板的潤濕性??赏ㄟ^調整所述本發(fā)明的轉印印刷用導電性墨水的成分比來實現(xiàn)將表面張力設為22mn/m以下的目的。表面張力的下限只要是13mn/m左右即可。此外,本發(fā)明中所謂的表面張力是以板法(platemethod)(威廉(wilhelmy)法)的原理來測定而獲得,例如可利用協(xié)和界面科學(股)制造的全自動表面張力計cbvp-z等來測定。

此處,本實施方式的轉印印刷用導電性墨水優(yōu)選為包含銀微粒子分散體(例如膠體狀),所述銀微粒子分散體包含:銀微粒子、碳數(shù)為5以下且分配系數(shù)logp為-1.0~1.4的短鏈胺、高極性溶媒、以及用以使所述銀微粒子分散的具有酸價的分散劑。以下,對該銀微粒子分散體以及各成分等的詳情進行說明。

本實施方式的銀微粒子分散體包含:銀微粒子、碳數(shù)為5以下的短鏈胺、以及高極性溶媒,例如具有膠體狀的膠體液的形態(tài)。關于銀微粒子分散體的固體成分中所含的銀微粒子(銀膠體粒子)的形態(tài),例如可列舉在包含銀成分的粒子的表面附著有機成分而構成的銀膠體粒子;以所述包含銀成分的粒子作為核,且其表面由有機成分被覆而構成的銀膠體粒子;銀成分與有機成分均勻混合而構成的銀膠體粒子等,并無特別限定。優(yōu)選為:以包含銀成分的粒子作為核,且其表面由有機成分被覆而構成的銀膠體粒子;或者銀成分與有機成分均勻混合而構成的銀膠體粒子。此外,本領域技術人員可使用該領域中的周知技術來適當制備具有所述形態(tài)的銀膠體粒子。

(1-1)銀微粒子

本實施方式中的銀微粒子分散體中所含的銀微粒子的平均粒徑只要是不損及本發(fā)明的效果的范圍,則并無特別限制,優(yōu)選為具有產生熔點下降的平均粒徑,例如只要是1nm~400nm即可。尤其優(yōu)選為1nm~70nm。若銀微粒子的平均粒徑為1nm以上,則銀微粒子具備良好的低溫燒結性,并且銀微粒子制造的成本不會變高,較為實用。另外,若為400nm以下,則銀微粒子的分散性難以經時地變化,而優(yōu)選。此外,使用本實施方式的銀微粒子分散體而獲得的轉印印刷用導電性墨水中,銀膠體粒子(包含銀微粒子)的平均粒徑(中值粒徑)也與該范圍大致相同(可近似)。

此外,銀微粒子分散體中的銀微粒子的粒徑隨著固體成分濃度而變動,并不限定為固定,也可不固定。另外,在銀微粒子分散體包含后述分散劑等作為任意成分的情況下,存在包含平均粒徑超過400nm的銀微粒子成分的情況,但若為不產生凝聚,不明顯損及本發(fā)明的效果的成分,則也可包含所述具有超過400nm的平均粒徑的銀微粒子成分。

此處,本實施方式的銀微粒子分散體中的銀微粒子的平均粒徑是通過動態(tài)光散射法(多普勒(doppler)散射光分析)而得者,例如可由利用堀場制作所(股)制造的動態(tài)光散射式粒徑分布測定裝置lb-550來測定的體積基準的中值粒徑(d50)來表示。具體而言,在10ml的乙醇中滴加數(shù)滴的金屬膠體液,以手振動使其分散而制備測定用試樣。繼而,將3ml的測定用試樣投入至堀場制作所(股)制造的動態(tài)光散射式粒徑分布測定裝置lb-550的槽內,利用下述條件來測定。

·測定條件

數(shù)據(jù)讀入次數(shù):100次

槽架內溫度:25℃

·顯示條件

分布形態(tài):標準

反復次數(shù):50次

粒徑基準:體積基準

分散質的折射率:0.200-3.900i(銀的情況)

分散介質的折射率:1.36(乙醇為主成分的情況)

·系統(tǒng)條件設定

強度基準:動態(tài)(dynamic)

散射強度范圍上限:10000.00

散射強度范圍下限:1.00

(1-2)碳數(shù)為5以下的短鏈胺

本實施方式的銀微粒子分散體中,在銀微粒子的表面的至少一部分附著有碳數(shù)為5以下的短鏈胺。此外,在銀微粒子的表面,也可附著有如原料中最初作為雜質而包含的微量有機物、在后述制造過程中混入的微量有機物、在洗滌過程中未徹底去除的殘留還原劑、殘留分散劑等般的微量的有機物。

碳數(shù)為5以下的短鏈胺中,若分配系數(shù)logp為-1.0~1.4,則并無特別限定,可為直鏈狀,也可為分支鏈狀,且也可具有側鏈。該短鏈胺例如可列舉乙基胺(-0.3)丙基胺(0.5)、丁基胺(1.0)、n-(3-甲氧基丙基)丙烷-1,3-二胺(-0.6)、1,2-乙二胺,n-(3-甲氧基丙基)-(-0.9),2-甲氧基乙基胺(-0.9)、3-甲氧基丙基胺(-0.5)、3-乙氧基丙基胺(-0.1)、1,4-丁二胺(-0.9)、1,5-戊二胺(-0.6)戊醇胺(-0.3)、氨基異丁醇(-0.8)等,其中優(yōu)選為使用烷氧基胺。

所述短鏈胺例如可為包含羥基、羧基、烷氧基、羰基、酯基、巰基等的胺以外的官能基的化合物。另外,所述胺可分別單獨使用,也可并用兩種以上。除此以外,常溫下的沸點優(yōu)選為300℃以下,尤其優(yōu)選為250℃以下。

若為不損及本發(fā)明的效果的范圍,則本實施方式的銀粒子分散體除了包含所述碳數(shù)為5以下的短鏈胺以外,還可包含羧酸。羧酸的一分子內的羧基具有比較高的極性,容易產生由氫鍵引起的相互作用,但這些官能基以外的部分具有比較低的極性。進而,羧基容易顯示出酸性的性質。另外,羧酸若在本實施方式的銀粒子分散體中局部存在(附著)于銀微粒子的表面的至少一部分中(即,若被覆銀微粒子的表面的至少一部分),則可使溶媒與銀微粒子充分地親和,可防止銀微粒子彼此的凝聚(提高分散性)。

羧酸可廣泛使用具有至少一個羧基的化合物,例如可列舉:甲酸、乙二酸、乙酸、己酸、丙烯酸、辛酸、油酸等。羧酸的一部分的羧基也可與金屬離子形成鹽。此外,關于該金屬離子,也可包含兩種以上的金屬離子。

所述羧酸也可為包含例如氨基、羥基、烷氧基、羰基、酯基、巰基等的羧基以外的官能基的化合物。該情況下,羧基的數(shù)量優(yōu)選為羧基以外的官能基的數(shù)量以上。另外,所述羧酸可分別單獨使用,也可并用兩種以上。除此以外,常溫下的沸點優(yōu)選為300℃以下,尤其優(yōu)選為250℃以下。另外,胺與羧酸形成酰胺。該酰胺基也適度地吸附于銀微粒子表面,因此在銀微粒子表面可附著有酰胺基。

在通過銀微粒子與附著于該銀微粒子的表面的有機物(所述碳數(shù)為5以下的短鏈胺等)而構成膠體的情況下,該膠體中的有機成分的含量優(yōu)選為0.5質量%~50質量%。若有機成分含量為0.5質量%以上,則存在所獲得的銀微粒子分散體的貯存穩(wěn)定性變得良好的傾向,若為50質量%以下,則存在對銀微粒子分散體進行加熱而獲得的煅燒體的導電性良好的傾向。有機成分的更優(yōu)選的含量為1質量%~30質量%,尤其優(yōu)選的含量為2質量%~15質量%。

(1-3)高極性溶媒

本實施方式的銀微粒子分散體是在多種高極性溶媒中分散有銀微粒子者。

作為所述溶媒,可在不損及本發(fā)明的效果的范圍內使用多種高極性溶媒。高極性溶媒可例示:甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、2-丁醇、戊醇、己醇、異戊醇、糠醇、硝基甲烷、乙腈、吡啶、丙酮甲酚、二甲基甲酰胺、二噁烷、乙二醇、甘油、苯酚、對甲酚、乙酸丙酯、乙酸異丙酯、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、4-甲基-2-戊醇、3-甲基-1-戊醇、3-甲基-2-戊醇、2-丁醇、1-己醇、2-己醇2-戊酮、2-庚酮、乙酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、乙酸-2-丁氧基乙酯、乙酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、乙酸-2-甲氧基乙酯、2-己氧基乙醇等,本發(fā)明中由于與所述碳數(shù)為5以下的短鏈胺的相容性良好,故而優(yōu)選為使用碳數(shù)1~6的醇。此外,這些溶媒可分別單獨使用,也可并用兩種以上。

(1-4)分散劑

本實施方式的銀粒子分散體中,還包含為了使銀微粒子分散而在銀微粒子合成后添加的“具有酸價的分散劑”。通過使用所述分散劑,可提高溶媒中的銀微粒子的分散穩(wěn)定性。此處,該分散劑的酸價更優(yōu)選為5~200,且該分散劑尤其優(yōu)選為具有源自磷酸的官能基。

原因在于:若分散劑的酸價為5以上,則與胺配位而開始產生因酸堿相互作用造成的對粒子表面為堿性的金屬物的吸附,原因在于:若為200以下,則不會過度地具有吸附部位,因此以優(yōu)選的形態(tài)來吸附。另外,原因在于:通過分散劑具有源自磷酸的官能基,磷p經由氧o而與金屬m相互作用,因此對于金屬或金屬化合物的吸附而言最有效果,能夠以必需最小限度的吸附量來獲得適當?shù)姆稚⑿浴?/p>

此外,作為酸價為5~200的高分子分散劑,例如路博潤(lubrizol)公司的索努帕斯(solsperse)系列中可列舉索努帕斯(solsperse)-16000、21000、41000、41090、43000、44000、46000、54000等,畢克化學(byk-chemie)公司的迪斯帕畢克(disperbyk)系列中可列舉迪斯帕畢克(disperbyk)-102、110、111、170、190.194n、2015.2090、2096等,贏創(chuàng)(evonik)公司的迪高迪斯帕(tegodispers)系列中可列舉610、610s、630、651、655、750w、755w等,楠本化成(股)制造的帝司巴隆(disparlon)系列中可列舉da-375、da-1200等,共榮化學工業(yè)(股)制造的弗洛蘭(flowlen)系列中可例示wk-13e、g-700、g-900、gw-1500、gw-1640、wk-13e。

在本實施方式的銀微粒子分散體中含有分散劑時的含量只要根據(jù)粘度等所需的特性來調整即可,例如,在將銀微粒子分散體用作銀墨水的情況下,優(yōu)選為將分散劑的含量設為0.5質量%~20質量%,在用作銀漿的情況下,優(yōu)選為將分散劑的含量設為0.1質量%~10質量%。

高分子分散劑的含量優(yōu)選為0.1質量%~15質量%。若高分子分散劑的含量為0.1%以上,則所獲得的銀微粒子分散體的分散穩(wěn)定性變得良好,在含量過多的情況下,低溫燒結性下降。就此種觀點而言,高分子分散劑的更優(yōu)選的含量為0.3質量%~10質量%,尤其優(yōu)選的含量為0.5質量%~8質量%。

本實施方式的銀微粒子分散體優(yōu)選為:對固體成分以10℃/min的升溫速度進行熱重量分析時的100℃~500℃下的重量損耗為10質量%以下。若將所述固體成分加熱至500℃,則有機物等氧化分解,大部分氣化而消失。因此,因加熱至500℃而引起的減量可基本上相當于固體成分中的有機物的量。

所述重量損耗越多,銀微粒子分散體的分散穩(wěn)定性越優(yōu)異,若過多,則有機物以雜質的形式殘留于轉印印刷用導電性墨水中,使導電性下降。特別是為了通過100℃左右的低溫下的加熱而獲得導電性高的導電膜圖案,所述重量損耗優(yōu)選為20質量%以下。另一方面,若所述重量損耗過少,則膠體狀態(tài)下的分散穩(wěn)定性受損,因此優(yōu)選為0.1質量%以上。更優(yōu)選的重量損耗為0.5質量%~15質量%。

(1-5)保護劑(保護分散劑)

本實施方式的銀微粒子分散體可還包含銀微粒子合成前所添加的作為保護劑的具有酸價的分散劑(保護分散劑)。此處所謂的“保護分散劑”可為與所述銀微粒子合成后所添加的“具有酸價的分散劑”相同種類者,也可為不同種類者。

(1-5)其他成分

本實施方式的銀微粒子分散體中,除了所述成分以外,也可在不損及本發(fā)明的效果的范圍內,為了賦予符合使用目的的適度的粘性、密合性、干燥性或者印刷性等功能,而添加例如發(fā)揮作為粘合劑的作用的寡聚物成分、樹脂成分、有機溶劑(可使固體成分的一部分溶解或分散)、表面活性劑、增粘劑或者表面張力調整劑等任意成分。所述任意成分并無特別限定。

樹脂成分例如可列舉聚酯系樹脂、嵌段異氰酸酯等聚氨基甲酸酯系樹脂、聚丙烯酸酯系樹脂、聚丙烯酰胺系樹脂、聚醚系樹脂、三聚氰胺系樹脂或者萜烯系樹脂等,這些樹脂可分別單獨使用,也可并用兩種以上。

增粘劑例如可列舉粘土(clay)、膨潤土(bentonite)或鋰膨潤石(hectorite)等粘土礦物,例如:聚酯系乳膠樹脂、丙烯酸系乳膠樹脂、聚氨基甲酸酯系乳膠樹脂或者嵌段異氰酸酯等乳膠,甲基纖維素、羧基甲基纖維素、羥基乙基纖維素、羥基丙基纖維素、羥基丙基甲基纖維素的纖維素衍生物、三仙膠(xanthangum)或者瓜爾膠(guargum)等多糖類等,這些增粘劑可分別單獨使用,也可并用兩種以上。

也可添加與所述有機成分不同的表面活性劑。多成分溶媒系的無機膠體分散液中,容易產生因干燥時的揮發(fā)速度的差異而引起的覆膜表面的粗糙以及固體成分的偏差。通過在本實施方式的銀微粒子分散體中添加表面活性劑,而抑制這些不利,獲得可形成均勻的導電性覆膜的銀微粒子分散體。

本實施方式中可使用的表面活性劑并無特別限定,可使用陰離子性表面活性劑、陽離子性表面活性劑、非離子性表面活性劑的任一者,例如可列舉烷基苯磺酸鹽、四級銨鹽等。其中,由于以少量的添加量而獲得效果,故而優(yōu)選為氟系表面活性劑、硅酮系表面活性劑。若表面活性劑的含量過少,則無法獲得效果,若過多,則在覆膜中成為殘量雜質,因此存在阻礙導電性的顧慮。相對于銀微粒子分散體的分散介質100質量份,優(yōu)選的表面活性劑的含量為0.01質量份~5質量份。

本實施方式中的銀微粒子是在表面的至少一部分附著有分配系數(shù)logp為-1.0~1.4且碳數(shù)為5以下的烷氧基胺的銀微粒子。通過使分配系數(shù)logp為-1.0~1.4的碳數(shù)為5以下的烷氧基胺附著于銀微粒子的表面的至少一部分,可對銀微粒子賦予對于多種溶媒(特別是高極性溶媒)的優(yōu)異分散性及低溫燒結性。

作為所述溶媒,可在不損及本發(fā)明的效果的范圍內使用多種溶媒,可使用sp值(溶解參數(shù))為7.0~15.0的溶媒。此處,在高極性溶媒中銀微粒子也均勻地分散是本發(fā)明的銀微粒子分散體的特征之一,本發(fā)明中,由于與所述碳數(shù)為5以下的短鏈胺的相容性良好,因此優(yōu)選為使用碳數(shù)1~6的醇。此外,這些溶媒可分別單獨使用,也可并用兩種以上。

作為sp值(溶解參數(shù))為7.0~15.0的溶媒,例如可例示:己烷(7.2)、三乙基胺(7.3)、乙醚(7.7)、正辛烷(7.8)、環(huán)己烷(8.3)、乙酸正戊酯(8.3)、乙酸異丁酯(8.3)、甲基異丙基酮(8.4)、戊基苯(8.5)乙酸丁酯(8.5)、四氯化碳(8.6)、乙基苯(8.7)、對甲苯(8.8)、甲苯(8.9)、甲基丙基酮(8.9)乙酸乙酯(8.9)、四氫呋喃(9.2)、甲基乙基酮(9.3)、氯仿(9.4)、丙酮(9.8)、二噁烷(10.1)、吡啶(10.8)、異丁醇(11.0)、正丁醇(11.1)、硝基乙烷(11.1)異丙醇(11.2)、間甲酚(11.4)、乙腈(11.9)、正丙醇(12.1)、糠基醇(12.5)、硝基甲烷(12.7)、乙醇(12.8)、甲酚(13.3)、乙二醇(14.2)、甲醇(14.8)苯酚、對甲酚、乙酸丙酯、乙酸異丙酯、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、4-甲基-2-戊醇、3-甲基-1-戊醇、3-甲基-2-戊醇、2-丁醇、1-己醇、2-己醇-2-戊酮、2-庚酮、乙酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、乙酸-2-丁氧基乙酯、乙酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、乙酸-2-甲氧基乙酯、2-己氧基乙醇等。

本實施方式的銀微粒子分散體的粘度理想為1cps~100cps的粘度范圍,更優(yōu)選為1cps~20cps的粘度范圍。通過設為該粘度范圍,可將銀微粒子分散體均勻地且以薄膜狀涂布于硅酮樹脂上。涂布的方法中可利用通用的涂布方法,可例示:敷料器法、棒涂布機法、毛細管涂布機法、以及旋轉涂布法等。

本實施方式的銀微粒子分散體的粘度的調整可通過固體成分濃度的調整、各成分的調配比的調整、增粘劑的添加等而進行。另外,可利用振動式粘度計(例如cbc(股)制造的vm-100a-l)來測定粘度。測定是對振蕩器浸漬液體而進行,測定溫度只要設為常溫(20℃~25℃)即可。

(2)轉印印刷用導電性墨水的制造方法

為了制造本實施方式的轉印印刷用導電性墨水,首先制備銀微粒子分散體(金屬膠體液)。繼而,通過將該金屬膠體液、與所述各種成分進行混合,可獲得本實施方式的導電性墨水。

其中,本實施方式的銀微粒子分散體包括:生成銀微粒子的步驟;以及在所述銀微粒子中添加·混合用以使所述銀微粒子分散的具有酸價的分散劑的步驟。進而,優(yōu)選為包括:第1前步驟,調整可通過還原而分解生成金屬銀的銀化合物、與分配系數(shù)logp為-1.0~1.4的短鏈胺的混合液;以及第2前步驟,通過將該混合液中的所述銀化合物還原而生成在表面的至少一部分附著有碳數(shù)為5以下的短鏈胺的銀微粒子。

在所述第1前步驟中,優(yōu)選為相對于1mol的金屬銀而添加2mol以上的短鏈胺。通過將短鏈胺的添加量相對于1mol的金屬銀而設為2mol以上,可使適量的短鏈胺附著于通過還原而生成的銀微粒子的表面,可對該銀微粒子賦予對于多種溶媒(特別是高極性溶媒)的優(yōu)異分散性及低溫燒結性。

此外,根據(jù)所述第1前步驟中的混合液的組成以及所述第2前步驟中的還原條件(例如加熱溫度以及加熱時間等),優(yōu)選為將所獲得的銀微粒子的粒徑設為產生熔點下降的納米尺寸,更優(yōu)選為設為1nm~200nm。此處,視需要也可包含微米尺寸的粒子。

自所述第2前步驟中獲得的銀微粒子分散體中取出銀微粒子的方法并無特別限定,例如可列舉對所述銀微粒子分散體進行洗滌的方法等。

用以獲得由有機物(分配系數(shù)logp為-1.0~1.4的短鏈胺)所被覆的銀微粒子的起始材料可使用多種公知的銀化合物(金屬鹽或其水合物),例如可列舉:硝酸銀、硫酸銀、氯化銀、氧化銀、乙酸銀、乙二酸銀、甲酸銀、亞硝酸銀、氯酸銀、硫化銀等銀鹽。這些化合物只要可還原,則并無特別限定,可溶解于適當?shù)娜苊街?,也可以分散于溶媒中的狀態(tài)來使用。另外,這些化合物可單獨使用,也可并用多種。

另外,在所述原料液中將這些銀化合物還原的方法并無特別限定,例如可列舉:使用還原劑的方法;照射紫外線等光、電子束、超聲波或者熱能量的方法;進行加熱的方法等。其中,就操作容易的觀點而言,優(yōu)選為使用還原劑的方法。

所述還原劑可列舉:例如二甲基氨基乙醇、甲基二乙醇胺、三乙醇胺、菲尼酮(phenidone)、肼(hydrazine)等胺化合物;例如硼氫化鈉、碘化氫、氫氣等氫化合物;例如一氧化碳、亞硫酸等氧化物;例如硫酸亞鐵、氧化鐵、反丁烯二酸鐵、乳酸鐵、乙二酸鐵、硫化鐵、乙酸錫、氯化錫、二磷酸錫、乙二酸錫、氧化錫、硫酸錫等低原子價金屬鹽;例如乙二醇、甘油、甲醛、對苯二酚、鄰苯三酚、單寧、單寧酸、水楊酸、d-葡萄糖等糖等;只要是可溶解于分散介質中而將所述金屬鹽還原者,則并無特別限定。在使用所述還原劑的情況下,也可施加光和/或熱而促進還原反應。

作為使用所述金屬鹽、有機成分、溶媒及還原劑來制備由有機物所被覆的銀微粒子的具體方法,例如可列舉如下的方法等:將所述金屬鹽溶解于有機溶媒(例如甲苯等)中而制備金屬鹽溶液,在該金屬鹽溶液中添加作為保護分散劑的短鏈胺或具有酸價的保護分散劑,繼而,向其中緩緩地滴加溶解有還原劑的溶液。

以所述方式獲得的包含由短鏈胺或具有酸價的保護分散劑所被覆的銀微粒子的分散液中,除了銀微粒子以外,還存在金屬鹽的反荷離子、還原劑的殘留物或分散劑,存在液體整體的電解質濃度或有機物濃度高的傾向。此種狀態(tài)的液體由于電導度高等原因,容易產生金屬粒子的凝析而沉淀?;蛘撸幢悴怀恋?,若金屬鹽的反荷離子、還原劑的殘留物、或者分散所需要的量以上的過剩的分散劑殘留,則存在使導電性惡化的顧慮。因此,通過對包含所述銀微粒子的溶液進行洗滌而去除多余的殘留物,可確實地獲得由有機物所被覆的銀微粒子。

所述洗滌方法例如可列舉:將以下步驟重復若干次的方法:將包含由有機成分所被覆的銀微粒子的分散液靜置一定時間,去除所產生的上清液后,添加使銀微粒子沉淀的溶媒(例如水、甲醇、甲醇/水混合溶媒等),再次攪拌,進而靜置一定期間而將所產生的上清液去除;代替所述靜置而進行離心分離的方法;利用超濾裝置或離子交換裝置等來進行脫鹽的方法等。通過此種洗滌而去除多余的殘留物,并且去除有機溶媒,由此可獲得本實施方式的由“短鏈胺或具有酸價的分散劑”所被覆的金屬粒子。

本實施方式中,銀微粒子分散體(銀膠體分散液)是通過將所述中獲得的由短鏈胺或具有酸價的保護分散劑所被覆的銀微粒子、與所述本實施方式中所說明的分散介質進行混合而獲得。所述由“短鏈胺或具有酸價的保護分散劑”所被覆的金屬粒子與分散介質的混合方法并無特別限定,可使用攪拌機或攪拌器(stirrer)等,利用現(xiàn)有公知的方法來進行。利用刮勺之類者進行攪拌,或也可利用適當功率的超聲波均質器。

在獲得包含多種金屬的銀微粒子分散體的情況下,其制造方法并無特別限定,例如在制造包含銀及其他金屬的銀微粒子分散體的情況下,可在所述由有機物所被覆的金屬粒子的制備中,分別制造包含銀微粒子的分散液、以及包含其他金屬粒子的分散液,然后混合,也可將銀離子溶液與其他金屬離子溶液混合,然后進行還原。

也可通過以下步驟來制造銀微粒子:第1步驟,調整可通過還原而分解生成金屬銀的銀化合物、與分配系數(shù)logp為-1.0~1.4的短鏈胺的混合液;以及第2步驟,通過將該混合液中的所述銀化合物進行還原,而生成于表面的至少一部分附著有碳數(shù)為5以下的短鏈胺的銀微粒子。

例如,可通過對由包含銀的乙二酸銀等金屬化合物與短鏈胺所生成的絡合物進行加熱,將該絡合物中所含的乙二酸根離子等金屬化合物分解,使所生成的原子狀的銀凝聚,來制造由短鏈胺的保護膜所保護的銀粒子。

如上所述,在通過將金屬化合物的絡合物在胺的存在下進行熱分解來制造由胺所被覆的金屬粒子的金屬胺絡合物分解法中,由于通過作為單一種的分子的金屬胺絡合物的分解反應而生成原子狀金屬,故而可在反應系統(tǒng)內均勻地生成原子狀金屬,與通過多種成分間的反應而生成金屬原子的情況相比較,由構成反應的成分的組成搖晃所引起的反應的不均勻得到抑制,特別是在以工業(yè)規(guī)模來制造大量的金屬粉末時有利。

另外,在金屬胺絡合物分解法中推測為:在所生成的金屬原子上配位鍵結有短鏈胺分子,通過配位于該金屬原子上的短鏈胺分子的作用而產生凝聚時的金屬原子的運動得到控制者。其結果為:依據(jù)金屬胺絡合物分解法,可制造非常微細且粒度分布狹窄的金屬粒子。

進而,在所制造的金屬微粒子的表面,多數(shù)的短鏈胺分子也產生比較弱的力的配位鍵,這些在金屬粒子的表面形成致密的保護覆膜,因此可制造保存穩(wěn)定性優(yōu)異的表面潔凈的被覆金屬粒子。另外,形成該覆膜的短鏈胺分子可通過加熱等而容易脫離,因此可制造可在非常低的溫度下進行燒結的金屬粒子。

另外,當將固體狀的金屬化合物與胺混合而生成絡合物等復合化合物時,通過對于構成被覆銀粒子的覆膜的具有酸價的分散劑,混合碳數(shù)為5以下的短鏈胺來使用,藉此絡合物等復合化合物的生成變得容易,且可通過短時間的混合來制造復合化合物。另外,通過混合該短鏈胺來使用,可制造具有符合各種用途的特性的被覆銀粒子。

(3)導電膜圖案(帶有導電膜圖案的基材)及其制造方法

若使用本實施方式的轉印印刷用導電性墨水,則可通過將所述轉印印刷用導電性墨水涂布于基材上的導電性墨水涂布步驟、將涂布于所述基材上的所述轉印印刷用導電性墨水在200℃以下的溫度(優(yōu)選為小于180℃,尤其優(yōu)選為150℃以下)下進行煅燒而形成導電膜圖案的導電膜圖案形成步驟,來制造包含基材、以及形成于所述基材的表面的至少一部分上的導電膜圖案的帶有導電膜圖案的基板。

本發(fā)明人反復進行了努力研究,結果發(fā)現(xiàn):若使用所述本實施方式的轉印印刷用導電性墨水作為所述轉印印刷用導電性墨水涂布步驟中的導電性墨水,則在導電膜圖案形成步驟中,即便將涂布于所述基材上的所述導電性墨水在200℃以下的溫度下進行煅燒,也確實地獲得具有優(yōu)異導電性的導電膜圖案。

在轉印印刷法中的反轉印刷法中,首先在膠板上涂布轉印印刷用導電性墨水而形成導電性墨水涂布面。膠板優(yōu)選為包含硅酮的硅酮膠板。通過在膠板的表面形成導電性墨水涂布面后,放置既定時間,低沸點溶劑揮發(fā)以及被吸收于膠板中,由此,轉印印刷用導電性墨水的粘度上升。

若在所述導電性墨水涂布面上按壓形成有與既定的圖案相符的版的凸版,則與該凸版接觸的部分的導電性墨水自膠板上去除。此時,通過導電性墨水具有適度的凝聚性,導電性墨水的結構不會破壞,確實地進行自膠板上的剝離、以及在凸版上的附著,在膠板上的欠佳的殘留得到抑制。其結果為:通過殘留于膠板上的導電性墨水,與凸版的圖案相符的導電性墨水的圖案被形成于膠板上。

將殘留于膠板上的濕潤狀態(tài)或者半干燥狀態(tài)的導電性墨水轉印于被印刷體上。此時,通過導電性墨水具有適度的凝聚性,而確實地進行自膠板上的剝離、以及在被印刷體上的附著,在膠板上的欠佳的殘留得到抑制。其結果為:在被印刷體上,通過相對于形成于凸版上的圖案而反轉的圖案來形成導電膜圖案。

作為本實施方式中可使用的基材,只要是可涂布導電性墨水,且通過加熱進行煅燒而搭載導電膜圖案的具有至少一個主面者,則并無特別限制,但優(yōu)選為耐熱性優(yōu)異的基材。另外,如上所述,與現(xiàn)有的導電性墨水相比較,本實施方式的轉印印刷用導電性墨水即便在低的溫度下進行加熱而煅燒,也可獲得具有充分的導電性的導電膜圖案,因此可在高于該低煅燒溫度的溫度范圍內使用較之前而言耐熱溫度低的基材。

作為構成此種基材的材料,例如可列舉:聚酰胺(polyamide,pa)、聚酰亞胺(polyimide,pi)、聚酰胺酰亞胺(polyamideimide,pai)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,pet)、聚對苯二甲酸丁二酯(polybutyleneterephthalate,pbt)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylenenaphthalate,pen)等聚酯,聚碳酸酯(polycarbonate,pc)、聚醚砜(polyethersulfone,pes)、乙烯基樹脂、氟樹脂、液晶聚合物、陶瓷、玻璃或者金屬等。另外,基材可為例如板狀或者帶狀等多種形狀,可為剛性,也可為柔性?;牡暮穸纫部蛇m當選擇。出于粘接性或者密合性的提高或者其他的目的,也可使用形成有表面層的基材或實施了親水化處理等表面處理的基材。

通過將以所述方式涂布后的涂膜加熱至200℃以下(優(yōu)選為小于180℃,尤其優(yōu)選為150℃以下)的溫度而進行煅燒,可獲得本實施方式的導電膜圖案(帶有導電膜圖案的基材)。

進行所述煅燒的方法并無特別限定,例如可通過使用現(xiàn)有公知的齒輪烘箱(gearoven)等,以涂布或描畫于基材上的所述導電性墨水的溫度成為200℃以下(優(yōu)選為小于180℃,尤其優(yōu)選為150℃以下)的方式進行煅燒而形成導電膜圖案。所述煅燒的溫度的下限未必限定,優(yōu)選為可在基材上形成導電膜圖案的溫度,且可在不損及本發(fā)明的效果的范圍內使所述有機成分等通過蒸發(fā)或分解而去除的溫度(也可在不損及本發(fā)明的效果的范圍內殘存一部分,但理想為以全部去除為宜)。

依據(jù)本實施方式的導電性墨水,可形成在120℃左右的低溫加熱處理中也表現(xiàn)出高導電性的導電膜圖案,因此在比較不耐熱的基材上也可形成導電膜圖案。另外,煅燒時間并無特別限定,可根據(jù)煅燒溫度而在基材上形成導電膜圖案。

本實施方式中,為了進一步提高所述基材與導電膜圖案的密合性,也可進行所述基材的表面處理。作為所述表面處理方法,例如可列舉:進行電暈處理(coronatreatment)、等離子體處理、紫外線(ultraviolet,uv)處理、電子束處理等干式處理的方法;在基材上預先設置底涂層或導電性墨水受容層的方法等。

以所述方式可獲得本實施方式的導電膜圖案(帶有導電膜圖案的基材)。以所述方式所獲得的本實施方式的導電膜圖案例如為0.1μm~5μm左右,更優(yōu)選為0.1μm~1μm。若使用本實施方式的導電性墨水,則獲得即便厚度為0.1μm~5μm左右,也具有充分的導電性的導電膜圖案。此外,本實施方式的導電膜圖案的體積電阻值為15μω·cm以下。

此外,本實施方式的導電膜圖案的厚度t例如可使用下述式來求出(導電膜圖案的厚度t也可利用激光顯微鏡(例如基恩斯(keyence)制造的激光顯微鏡vk-9510)來測定)。

式:t=m/(d×m×w)

m:導電膜圖案重量(利用電子天平來測定形成于載玻片上的導電膜圖案的重量)

d:導電膜圖案密度(g/cm3)(銀的情況下為10.5g/cm3)

m:導電膜圖案長度(cm)(以相當于jis1級的尺度來測定形成于載玻片上的導電膜圖案的長度)

w:導電膜圖案寬度(cm)(以相當于jis1級的尺度來測定形成于載玻片上的導電膜圖案的寬度)

[實施例]

以下,列舉實施例及比較例,對本發(fā)明的轉印印刷用導電性墨水以及使用該導電性墨水的導電膜圖案(帶有導電膜圖案的基材)的制造方法進一步進行說明,但本發(fā)明不受這些實施例的任何限定。

<<制備例1>>

將8.9g的3-甲氧基丙基胺(和光純藥工業(yè)(股)制造的試劑一級,碳數(shù):4,logp:-0.5)、與0.3g的作為高分子分散劑的迪斯帕畢克(disperbyk)-111加以混合,利用磁力攪拌器充分攪拌,生成胺混合液(相對于銀,所添加的胺的摩爾比為10)。繼而,一邊進行攪拌,一邊添加3.0g的乙二酸銀。添加乙二酸銀后,在室溫下繼續(xù)攪拌,由此使乙二酸銀變化為具有粘性的白色物質,以目視來確認該變化在外觀上結束,且在該時刻結束攪拌(第1前步驟)。

將所獲得的混合液轉移至油浴中,在120℃下加熱攪拌。攪拌開始后即刻開始伴隨二氧化碳的產生的反應,然后,進行攪拌直至二氧化碳的產生完畢,由此獲得銀微粒子懸浮于胺混合液中的懸浮液(第2前步驟)。

繼而,為了將所獲得的懸浮液的分散介質加以置換,添加甲醇/水的混合溶媒10ml而進行攪拌,然后通過離心分離,使銀微粒子沉降而分離。對于分離的銀微粒子,再次添加甲醇/水的混合溶媒10ml而攪拌后,通過離心分離,使銀微粒子沉降而分離,添加乙醇/異丁醇/異丙醇(40∶40∶20v/v)混合溶媒2.1g作為分散溶媒,由此獲得固體成分濃度為48質量%的銀微粒子分散體a。

<<制備例2>>

將8.9g的3-甲氧基丙基胺(和光純藥工業(yè)(股)制造的試劑一級,碳數(shù):4,logp:-0.5)、與0.3g的作為高分子分散劑的迪斯帕畢克(disperbyk)-102加以混合,利用磁力攪拌器充分攪拌,生成胺混合液(相對于銀,所添加的胺的摩爾比為5)。繼而,一邊進行攪拌,一邊添加3.0g的乙二酸銀。添加乙二酸銀后,在室溫下繼續(xù)攪拌,由此使乙二酸銀變化為具有粘性的白色物質,以目視來確認該變化在外觀上結束,且在該時刻結束攪拌(第1前步驟)。

將所獲得的混合液轉移至油浴中,在120℃下加熱攪拌。攪拌開始后即刻開始伴隨二氧化碳的產生的反應,然后,進行攪拌直至二氧化碳的產生完畢為止,由此獲得銀微粒子懸浮于胺混合液中的懸浮液(第2前步驟)。

繼而,為了將所獲得的懸浮液的分散介質加以置換,添加甲醇/水的混合溶媒10ml而進行攪拌,然后通過離心分離,使銀微粒子沉降而分離。對于分離的銀微粒子,再次添加甲醇/水的混合溶媒10ml而攪拌后,通過離心分離,使銀微粒子沉降而分離,添加包含0.06g的索努帕斯(solsperse)41000(日本路博潤(lubrizol)(股)制造)的乙醇2.1g,由此獲得固體成分濃度為48質量%的銀微粒子分散體b。

<<實施例及比較例>>

使用以所述方式所獲得的銀微粒子分散體a或銀微粒子分散體b,與表1所示的其他成分混合,制備實施例1~實施例7的實施轉印印刷用導電性墨水1~實施轉印印刷用導電性墨水7以及比較例1~比較例3的比較轉印印刷用導電性墨水1~比較轉印印刷用導電性墨水3。此外,表1中的成分的量的單位設為“質量%”。

另外,對于所述的銀微粒子分散體a及銀微粒子分散體b以及實施轉印印刷用導電性墨水1~實施轉印印刷用導電性墨水7以及比較轉印印刷用導電性墨水1~比較轉印印刷用導電性墨水3,實施以下的評價試驗。將其結果示于表1中。

[評價試驗]

(1)有機分測定

利用熱重量分析法來測定銀微粒子分散體中所含的有機成分的含量。具體而言,對銀微粒子分散體的固體成分以10℃/min的升溫速度進行加熱,特定有機成分的含量作為室溫~500℃的重量減少量。

(2)分散性

將轉印印刷用導電性墨水靜置于容器中,室溫1天后,以目視來觀察沉淀的有無及上清液的狀態(tài),由此評價銀微粒子分散體的分散性。將在容器下基本上未辨認出沉降物的情況評價為“○”,將辨認出少量沉降物的情況評價為“△”,將在容器上下明顯存在濃度差且清晰地辨認出沉降物的情況評價為“×”。

(3)導電性墨水的表面張力測定

利用全自動表面張力計cbvp-z(協(xié)和界面科學(股)制造),來測定實施例1~實施例4中獲得的實施轉印印刷用導電性墨水1~實施轉印印刷用導電性墨水4、以及比較例1~比較例3中獲得的比較轉印印刷用導電性墨水1~比較轉印印刷用導電性墨水3的表面張力。測定中使用鉑板,通過自動測定來進行。測定溫度設為常溫(20℃~25℃)。

(4)導電性墨水的潤濕性評價

使用實施例1~實施例7中獲得的實施轉印印刷用導電性墨水1~實施轉印印刷用導電性墨水7、以及比較例1~比較例3中獲得的比較轉印印刷用導電性墨水1~比較轉印印刷用導電性墨水3,利用棒涂布機(no.7)涂布于硅酮制膠板上,對轉印印刷用導電性墨水對于膠板的潤濕性進行目視評價。將潤濕性良好的情況評價為“○”,將不良的情況評價為“×”。

(5)印刷形狀(細線描畫性)的評價

在涂布有轉印印刷用導電性墨水的膠板上按壓玻璃凸版,轉印非圖像部(不需要部分)而去除。進而,通過在膠板材上按壓基材(pen:聚萘二甲酸乙二酯)而將圖案轉印于基材上。通過對所獲得的圖案形狀進行目視觀察來評價印刷形狀。將印刷形狀良好的情況評價為“○”,將容許范圍的情況評價為“△”,將不良的情況評價為“×”。圖案設為細線,線寬設為10μm、20μm、30μm、50μm、100μm,長度設為10mm。

(6)轉印性的評價

通過對所述(5)中形成的印刷形狀、以及殘留于膠板上的導電性墨水進行目視評價來評價轉印性。將印刷形狀良好,基本上不殘留于膠板上的情況評價為“○”,將容許范圍的情況評價為“△”,將印刷形狀差或者明顯殘留于膠板上的情況評價為“×”。

(7)連續(xù)印刷性的評價

通過將所述(5)的印刷形狀的評價的操作連續(xù)反復進行5次,來評價連續(xù)印刷性。

(8)導電膜圖案的導電性評價

對轉印于基材上的圖案(線寬100μm、長度10mm)以120℃×30分鐘的條件進行煅燒,測定圖案的電阻值。具體而言,使用橫川計器與儀器(yokogawameters&instruments)(股)制造的攜帶用雙電橋(doublebridge)2769,利用雙電橋法來求出體積電阻率?;谝韵碌氖阶?,由測定端子間距離與導電膜圖案的厚度來換算體積電阻值。

式:(體積電阻率pv)=

(電阻值r)×(覆膜寬度w)×(覆膜厚度t)/(端子間距離l)

[表1]

此外,表1中,“諾貝克(novec)7300”為住友3m制造,“沙福隆(surflon)s-651”為agc制化學制造。另外,“福杰特(ftergent)610fm”為尼歐斯(neos)公司制造。

根據(jù)表1所示的結果所明示,可知本發(fā)明的轉印印刷用導電性墨水的分散性、潤濕性、印刷性及導電性優(yōu)異。其中,使用銀微粒子分散體b的實施例3及實施例4的連續(xù)印刷性也優(yōu)異,特優(yōu)選。

與此相對,根據(jù)比較例1及比較例2可知:不含有特定的高沸點溶劑的導電性墨水的轉印性劣化。另外,根據(jù)比較例3可知:在高沸點溶劑的含量過剩的情況下,干燥緩慢而轉印性劣化。進而,根據(jù)比較例2可知:在僅包含氟溶劑的情況下,雖可確保潤濕性,但轉印性劣化。

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