[发明专利]高导电性银油墨组合物和使用其的配线

说明书

本发明提供成本低且导电性高的银油墨组合物和使用其的配线的制造方法。一种丝网印刷用导电性油墨组合物，为含有具有油酸表面活性剂的导电性金属粒子(A)、非氯系树脂组合物(B)和有机溶剂(C)的导电性油墨组合物，导电性金属粒子(A)相对于总油墨组成为45～70重量％，非氯系树脂组合物(B)的数均分子量为50,000以上且相对于总油墨组成为5～15重量％，有机溶剂(C)的闪点为75～110℃且相对于总油墨组成为25～50重量％，油墨组合物的剪切速率100s^‑1时的油墨粘度为10～25Pa·s(23℃)。以及使用该油墨组合物的配线的制造方法。

技术领域

本发明涉及高导电性银油墨组合物和使用其的配线。

背景技术

作为触摸屏、电子纸和各种电子部件中所使用的配线、电极等配线的形成方法，已知有印刷法或者蚀刻法。

在通过蚀刻法形成配线时，在蒸镀了各种金属膜的基板上通过光刻法形成配线化的抗蚀膜后，将不需要的蒸镀金属膜化学地或电化学地溶解除去，最后还需要将抗蚀膜除去，其工序非常繁杂，量产性差。

另一方面，通过印刷法能够以低成本进行所希望的配线的大量生产，而且，通过使印刷涂膜干燥或固化，从而能够容易地赋予导电性。作为这些印刷方式，考虑到想要形成的配线的线宽、厚度、生产速度，提出了柔版印刷、丝网印刷、凹版印刷、凹版胶印、喷墨印刷等。

为了进一步提高印刷方式的生产性，近年来正在进行卷对卷(Roll to Roll)的研究。在以往的1张1张印刷的单张型的印刷方式中，由于每次都需要更换基材，每1张就需要15～30秒的时间，而卷对卷的印刷方式中，由于连续地供给基材，每1张所需的时间仅为数秒。

以往单张型所应用的导电性油墨的烧成时间大多需要30分钟，在将这些油墨用于卷对卷时，就需要长的烧成炉，由于对制造空间带来很大压力而不现实。对于要求用于卷对卷的导电性油墨，需要在以往的油墨所不可能达到的60秒左右的烧成时间来表现出导电性。

这样的导电性油墨中使用金、银、铜这样的导电性金属粉体。这些导电性金属粉体在刚刚制造后，粒径越小则其表面的活化程度就越高，例如在空气、氧存在时容易被氧化，在金属表面形成金属氧化物的薄膜。但是，这样的金属氧化物的薄膜由于与金属自身相比导电性差，因此必须采取使下降的导电性得到提高的方法。

为了使活性的导电性金属粉体的表面难以接触空气、氧，尝试了通过添加油酸、硬脂酸这样的长链脂肪酸来被覆导电性金属粉体的表面以抑制氧化，但即使是这样的方法，也还是不能避免与金属自身相比导电性变差的缺点。

在专利文献1中，反复进行银粉的清洗，直至能够从银粉提取的脂肪酸达到50ppm以下，其结果是，虽然提高了阳离子系固化剂的催化剂活性，使得导电性变好，但没有提及的是，如果进行提取直至脂肪酸量达到50ppm以下，则银粉彼此会开始凝集，油墨中粗大粒子增大。

此外，油墨中所含银粉含量为70～75重量％，其原料成本不能说是低价格，此外，由于所使用的粘合剂树脂是低分子量型的，为了赋予丝网印刷适合性，油墨配比就要是高银粉含量且不挥发成分80重量％的设计。

专利文献2中，在110～150℃加热5～1小时，使能够从银粉中提取的脂肪酸为100ppm以下，虽然导电性变好，但其也没有提及所产生的粗大粒子。

此外，由于银粉形状为球状、粘合剂树脂为低分子量型，为了赋予印刷适合性，油墨配比就需要是银粉含量80重量％以上且不挥发成分90重量％以上的设计，原料成本不能实现低价格。

专利文献3中，为了在丝网印刷后以低膜厚实现高导电性，除了限定银粉的脂肪酸种类、银粉形状之外，还通过选择分子量高的树脂，来实现银粉含量64重量％、不挥发成分70重量％的低银粉量且低不挥发成分的油墨配比，但能够选择的树脂仅为作为氯系树脂的聚偏氯乙烯。