CN105405490A - 激光加工用导电性糊、导电性片材、信号布线的制造方法及电子设备 - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
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Abstract
本发明的目的在于提供一种激光加工用导电性糊、导电性片材、信号布线的制造方法及电子设备。本发明的激光加工用导电性糊含有粘合剂树脂、导电性微粒子及分散剂,并且使用E型粘度计在温度25℃、转子转速5rpm时测定的粘度为10Pa·s~150Pa·s,且触变指数为1.2~2.4。所述激光加工用导电性糊可获得能通过激光加工来形成微细的信号布线的导电性被膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种可通过激光烧蚀(laserablation)来形成信号布线等的导电性糊。
背景技术
作为电子零件、电磁波屏蔽用的薄膜形成方法或信号布线等的形成方法,广泛使用蚀刻法。蚀刻法为通过利用蚀刻液将金属被膜的一部分除去而获得所需形状的信号布线的方法,但通常工序烦杂且另需要废液处理,因此有费用昂贵及对环境造成负荷的问题。另外,通过蚀刻法所形成的信号布线是由铝或铜等金属材料等所形成,因此有不耐受弯折等物理冲击等问题。
因此,为了解决所述问题、且更廉价地形成信号布线,使用了导电性糊的印刷法受到关注。将导电性糊印刷成信号布线的形状的印刷法无需蚀刻工序,因此无需大型的设备或废液处理等,所以能以低成本且容易地形成信号布线。进而,也有助于布线板总体的小型化,因此电子零件的小型轻量化、生产性的提高、低成本化备受期待。
另外,近年来智能手机(smartphone)、平板型终端等信息终端在维持其大小的状态下推进多功能化及显示器的高精细化,为了进一步提高这些性能,需要以更高的密度来安装电子零件。对于电子零件的高密度安装来说,要求电子零件自身的小型化及信号布线的微细化,随之也要求利用导电性糊的印刷法的高精细化。
例如对于静电电容方式的触摸屏(touchpanel)来说,宽度100μm以下的线/间隙(以下简称为“L/S”)普遍为100μm以下/100μm以下,进而由于智能手机及平板型终端等的多功能化、以及显示器的高精细化,强烈要求L/S为50μm/50μm以下。然而,印刷法难以实现更高精细化(实现宽度更窄的L/S)。
因此,正在研究通过对导电性被膜照射激光而形成信号布线的激光加工法(激光烧蚀法)。激光加工法中,印刷导电性糊而在绝缘性基材上形成导电性被膜,利用激光将其一部分从绝缘性基材上除去,由此形成信号布线。由此,可形成利用印刷法难以形成的L/S为50μm/50μm左右的高精细的信号布线,但进一步的高精细化的难度高。
在专利文献1中,公开了如下导电性糊作为用来通过激光照射而形成烧蚀加工(以下称为激光加工)的导电性糊,所述导电性糊含有导电性微粒子、无机填料及树脂粘合剂、以及表面活性剂、硅烷偶合剂及有机金属化合物的任一种。
另外,专利文献2中公开了如下导电性糊,所述导电性糊含有数量平均分子量为5,000~60,000且玻璃化转变温度为60℃~100℃的粘合剂树脂、金属粉及有机溶剂。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2014-2992号公报
[专利文献2]WO2014/013899号
发明内容
[发明所欲解决的问题]
然而,为了通过激光加工来形成高精细化的信号布线,必须使导电性被膜的表面形成得平滑,另外,现有的导电性糊的粘性不适于形成表面平滑性高的导电性被膜。因此,现有的导电性被膜存在以下问题:因厚度不均一,因此在激光加工时可由同一输出除去的被膜量产生不均一,由此难以形成具有精密的L/S的高精细的信号布线。
本发明的目的在于提供一种激光加工用导电性糊及其制造方法,所述激光加工用导电性糊可获得能通过激光加工而形成高精细的信号布线的导电性被膜。
[解决问题的技术手段]
本发明的激光加工用导电性糊含有粘合剂树脂、导电性微粒子及分散剂,并且
使用E型粘度计在温度25℃、转子转速5rpm时测定的粘度为10Pa·s~150Pa·s,且触变指数为1.2~2.4。
[发明的效果]
根据所述本发明,通过将导电性糊的粘性调整为既定范围的触变指数(TI值),所形成的导电性被膜的表面平滑性提高。所述导电性被膜由于表面平滑性优异,因此在激光加工时,激光不易在表面上漫反射,因此可形成高精细的信号布线。
根据本发明,可提供一种激光加工用导电性糊,所述激光加工用导电性糊可获得能通过激光加工来形成高精细的信号布线的导电性被膜。
附图说明
图1为激光加工性的评价中使用的丝网印刷版的平面图。
图2为激光加工后的电路图案的局部放大图。
[符号的说明]
1:丝网印刷版
2:窗框花样图像部
3:线部(L)
4:间隙部(S)
具体实施方式
首先,在说明本发明之前对用语进行定义。信号布线包含传输布线电路、电路图案等的电信号的布线以及地线等接地用的布线。导电性糊的粘度为使用E型(锥板型)粘度计、转子#7(θ3°×R7.7mm)在温度25度、转速5rpm时测定的数值。另外,触变指数(以下称为TI值)为利用E型粘度计并使用转子#7,在温度25℃下将转速2rpm时的粘度除以转速20rpm时的粘度所得的数值。另外,各粘度为从测定开始起2分钟后的数值。
本发明的激光加工用导电性糊(以下有时简称为导电性糊)含有粘合剂树脂、导电性微粒子及分散剂,使用E型粘度计在温度25℃、转子转速5rpm时测定的粘度为10Pa·s~150Pa·s,且触变指数为1.2~2.4。
关于利用印刷法而形成信号布线,通常通过对导电性糊进行丝网印刷来形成信号布线。为了对导电性糊通过丝网印刷来印刷高精细信号布线,而将其粘性调整为触变性。因此,现有的导电性糊的流动性差,所以若通过丝网印刷来形成激光加工用的导电性被膜,则在其表面上残留来源于丝网印刷版的凹凸形状。因此,导电性被膜的膜厚的不均一大。若为了形成高精细的例如L/S=30μm/30μm的信号布线而对这种导电性被膜进行激光加工,则被膜厚的部分难以进行激光烧蚀,因此被膜容易残留。另一方面,被膜薄的部分容易进行激光烧蚀而可除去被膜,结果间隙宽(S宽度)产生不均一,形成直线性低的信号布线。相对于此,本发明的导电性糊由于粘性接近牛顿型(Newtonian),所以流动性良好。因此,所形成的导电性被膜表面的凹凸少而平滑性良好。所述导电性被膜的被膜厚度的不均一少,因此若以例如L/S=30μm/30μm为目标而进行激光加工,则容易将导电性被膜均匀除去,因此可形成直线性高的信号布线。
所述激光加工用导电性糊优选的是通过丝网印刷等而形成导电性被膜,通过激光照射而形成所需的信号布线。
本发明中,粘合剂树脂优选的是数量平均分子量为10,000~50,000,更优选20,000~40,000。通过数量平均分子量成为10,000以上,所形成的信号布线的环境可靠性提高,特别是耐湿热性(高温高湿环境下的耐久性)进一步提高。另外,通过数量平均分子量成为50,000以下,可对导电性被膜赋予适度的凝聚力,因此激光加工时的烧蚀变容易而容易获得高精细的信号布线。此外,数量平均分子量为通过凝胶渗透色谱仪(GelPermeationChromatography,GPC)测定的聚苯乙烯换算的数值。另外,所谓信号布线的环境可靠性,是指导电性被膜对基材(例如氧化铟锡(IndiumTinOxide,ITO)膜)的密接性不易劣化,具体来说,分别为80℃、-40℃及60℃90%的经时试验以及85℃~-40℃的循环试验。
另外,粘合剂树脂优选的是玻璃化转变温度(以下称为Tg)为5℃~100℃,更优选10℃~95℃。若Tg成为5℃以上,则信号布线与基材的60℃90%经时后的密接性(以下称为耐湿热性)进一步提高。另外,若Tg成为100℃以下,则信号布线与基材的密接性进一步提高,激光加工变容易,由此容易获得高精细的L/S。此外,Tg为使用差示扫描热量分析计(DifferentialScanningCalorimetry,DSC)测定装置“DSC-220C”(精工电子(SeikoInstruments)公司制造)所测定的数值。
粘合剂树脂若同时满足数量平均分子量与Tg,则信号布线的环境可靠性进一步提高,并且激光加工性进一步提高。
粘合剂树脂例如可举出:聚酯、氨基甲酸酯改性聚酯、环氧改性聚酯、(甲基)丙烯酸系树脂、苯乙烯树脂、苯乙烯-(甲基)丙烯酸系树脂、苯乙烯-丁二烯树脂、环氧树脂、改性环氧树脂、苯氧基树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、缩丁醛树脂、乙缩醛树脂、酚树脂、聚碳酸酯、聚醚、聚氨基甲酸酯、聚氨基甲酸酯脲、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、醇酸树脂、聚烯烃、氟树脂、酮树脂、苯并胍胺树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、硅树脂、硝基纤维素、纤维素乙酸丁酸酯(CelluloseAcetateButyrate,CAB)树脂、纤维素乙酸丙酸酯(CelluloseAcetatePropionate,CAP)树脂、松香、松香酯及马来酸树脂等。这些树脂中,从对基材的密接性、例如对丝网印刷中使用的溶剂的溶解性、信号布线所必需的涂膜的机械强度的方面来看,粘合剂树脂优选的是从聚酯、聚氨基甲酸酯、聚氨基甲酸酯脲及环氧树脂中适当选择。
粘合剂树脂可单独使用或并用两种以上。
聚酯优选的是具有羟基及羧基中的至少一者。聚酯可通过多元酸与多元醇等的反应、或多元酸酯与多元醇等的酯交换反应等众所周知的反应等的众所周知的合成法来合成。另外,对聚酯赋予羧基的方法可使用众所周知的方法,例如可举出:聚合聚酯后,在180℃~230℃下后加成(开环加成)ε-己内酯等环状酯而嵌段化的方法;或加成偏苯三甲酸酐、邻苯二甲酸酐等酸酐的方法等。另外,聚酯优选饱和聚酯。
多元酸例如优选芳香族二羧酸、直链脂肪族二羧酸、环状脂肪族二羧酸等及三官能以上的羧酸等。此外,多元酸包括含酸酐基的化合物。
芳香族二羧酸例如可举出对苯二甲酸及间苯二甲酸等,但不限定于这些化合物。另外,直链脂肪族二羧酸例如可举出己二酸、癸二酸及壬二酸等,但不限定于这些化合物。另外,环状脂肪族二羧酸例如可举出1,4-环己烷二羧酸、二羧基氢化双酚A、二聚酸、4-甲基六氢邻苯二甲酸酐及3-甲基六氢邻苯二甲酸酐等,但不限定于这些化合物。另外,三官能以上的羧酸可举出偏苯三甲酸酐及均苯四甲酸酐等,但不限定于这些化合物。其他羧酸也可举出富马酸等不饱和二羧酸、5-磺基间苯二甲酸钠盐等含磺酸金属盐的二羧酸等,但不限定于这些化合物。
多元酸可单独使用或并用两种以上。
多元醇优选二醇及具有三个以上的羟基的化合物。
二醇例如可举出乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇及新戊二醇等,但不限定于这些化合物。
具有三个以上的羟基的化合物可举出三羟甲基丙烷、甘油及季戊四醇等,但不限定于这些化合物。
多元醇可单独使用或并用两种以上。
聚氨基甲酸酯为使多元醇、二异氰酸酯与链延长剂的二醇化合物反应而成的末端具有羟基的化合物。聚氨基甲酸酯可使用链延长剂来延长分子链。链延长剂通常优选二醇等。聚氨基甲酸酯可利用众所周知的合成法来合成。
用于合成聚氨基甲酸酯的多元醇优选聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇及聚丁二烯二醇等。多元醇可单独使用或并用两种以上。
聚醚多元醇为氧化乙烯、氧化丙烯及四氢呋喃等的聚合物以及这些化合物的共聚物。
聚酯多元醇为所述聚酯中说明的多元醇与多元酸的酯。
聚碳酸酯多元醇优选的是1)使二醇或双酚与碳酸酯反应而成的化合物、及2)使二醇或双酚在碱的存在下与光气反应而成的化合物等。
碳酸酯例如可举出碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二苯酯、碳酸乙二酯及碳酸丙二酯等,但不限定于这些化合物。
二异氰酸酯优选芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯等。二异氰酸酯可单独使用或并用两种以上。
聚氨基甲酸酯脲为使多元醇与二异氰酸酯反应而合成末端具有异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物,进而与多胺反应而成的化合物。另外,对于聚氨基甲酸酯脲,为了调整分子量,视需要可使反应停止剂进行反应。多元醇及二异氰酸酯优选的是使用所述聚氨基甲酸酯中说明的化合物。多胺优选二胺。
反应停止剂优选二烷基胺、单醇等。聚氨基甲酸酯脲可通过众所周知的合成法来合成。
聚氨基甲酸酯及聚氨基甲酸酯脲优选的是除了羟基以外具有羧基。具体可举出:在合成时将一部分二醇替换成具有羧基的二醇来进行合成的方法。所述二醇优选二羟甲基丙酸及二羟甲基丁酸等。
在导电性糊含有聚氨基甲酸酯或聚氨基甲酸酯脲的情况下,所形成的导电性被膜的硬度进一步提高。
在合成聚氨基甲酸酯或聚氨基甲酸酯脲时,可使用溶剂。
溶剂优选酯系溶剂、酮系溶剂、二醇醚系溶剂、脂肪族系溶剂、芳香族系溶剂及碳酸酯系溶剂等。
酯系溶剂例如可举出乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、乳酸乙酯等,但不限定于这些化合物。
酮系溶剂例如可举出丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、二异丁基酮、二丙酮醇、异佛尔酮、环己酮等,但不限定于这些化合物。
二醇醚系溶剂例如可举出:乙二醇单乙醚、乙二醇单异丙醚及乙二醇单丁醚等单醚以及这些单醚的乙酸酯,二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚及丙二醇单乙醚等以及这些二醇醚的乙酸酯等,但不限定于这些化合物。
脂肪族系溶剂例如可举出正庚烷、正己烷、环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷等,但不限定于这些化合物。
芳香族系溶剂例如可举出甲苯、二甲苯等,但不限定于这些化合物。
碳酸酯系溶剂例如可举出碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等,但不限定于这些化合物。
溶剂可单独使用或并用两种以上。
环氧树脂为具有环氧基及羟基的化合物,可使用众所周知的化合物。环氧树脂优选的是使双酚A及双酚F所代表的芳香族二醇与表氯醇反应所得的聚缩水甘油醚。环氧树脂也优选的是使用作为高分子环氧树脂的所谓苯氧基树脂。
粘合剂树脂可单独使用或并用两种以上。
在粘合剂树脂及导电性微粒子的合计100重量%中,粘合剂树脂优选的是调配5重量%~40重量%,更优选5重量%~15重量%。通过粘合剂树脂成为5重量%以上,导电性被膜与基材的密接性进一步提高,被膜的机械强度也提高。另外,通过粘合剂树脂成为40重量%以下,导电性被膜的导电性进一步提高。
本发明中,导电性微粒子可使用具有导电性的众所周知的微粒子。另外,导电性微粒子优选的是使用容易将导电性糊的粘性调整为牛顿型的微粒子。导电性微粒子的D50平均粒径优选0.5μm~3μm。
这种导电性微粒子优选的是粒径小、粒径分布相对较窄、粗大粒子少的粒子。若使用含有这种导电性微粒子的导电性糊来进行例如丝网印刷,则可抑制导电性被膜表面的凹凸,因此在激光加工时激光不易在导电性被膜的表面上散射(不易漫反射),所以容易形成高精细的信号布线。另外,导电性被膜的厚度不易不均一,因此激光加工中容易获得良好的加工精度,容易形成直线性高的信号布线。另外,导电性微粒子由于粒径分布狭窄(sharp),因此容易使导电性糊的TI值接近牛顿型。
为了更容易地将导电性糊的粘性调整为牛顿型,导电性微粒子优选的是D10平均粒径为0.3μm~1μm,且D90平均粒径为所述D10平均粒径的2倍~5倍。此外,D10平均粒径更优选0.3μm~0.8μm。另外,D90平均粒径更优选的是D10平均粒径的2倍~4倍。通过所述导电性微粒子满足这些数值范围,可抑制导电性微粒子中的粗大粒子,因此可形成表面更平滑的导电性被膜,所以激光加工性进一步提高。此外,D10平均粒径及D90平均粒径为使用激光衍射粒度分布测定装置“萨拉德(SALAD)-3000”(岛津制作所公司制造)测定体积粒度分布的累计粒度(D10及D90)所得的数值。此外,导电性微粒子未必一定要全部满足所述D50平均粒径、所述D10平均粒径及所述D90平均粒径。
导电性微粒子例如可举出:金、银、铜、镍、铬、钯、铑、钌、铟、硅、铝、钨、钼及铂等的金属粉,以及这些金属的合金,以及这些金属的复合粉。
另外可举出:具有核体且以与所述核体物质不同的物质将所述核体表面被覆而成的复合微粒子,例如以铜为核体且以银将其表面被覆而成的所谓银涂布铜粉等。
另外,导电性微粒子例如也可举出:氧化银、氧化铟、氧化锡、氧化锌、氧化钌、掺锡的氧化铟(Tin-dopedIndiumOxide,ITO)、掺铝的氧化锌(Aluminium-dopedZincOxide,AZO)及掺镓的氧化锌(Gallium-dopedZincOxide,GZO)等金属氧化物的粉末,以及表面经这些金属氧化物被覆而成的粉末等。
这些中,优选的是成本低、导电性高、因难以氧化而电阻率的变化少的银。导电性微粒子可单独使用或并用两种以上。
导电性微粒子的形状可使用球状、鳞片状、树枝状、棒状及线状等众所周知的形状。
在粘合剂树脂及导电性微粒子的合计100重量%中,导电性微粒子优选的是调配60重量%~95重量%,更优选85重量%~95重量%。通过导电性微粒子成为60重量%以上,导电性进一步提高。另外,通过导电性微粒子成为95重量%以下,导电性被膜与基材的密接性进一步提高,机械强度也提高。
作为本发明的激光加工用导电性糊的其他实施方式,也优选的是将D50平均粒径0.7μm~3μm的导电性微粒子A(以下也简称为导电性微粒子A)、与D50平均粒径0.1μm~0.6μm的导电性微粒子B(以下也简称为导电性微粒子B)组合使用。由此,在通过激光烧蚀来形成高精细的信号布线时,通过高能量的激光来进行直线部的形成,且通过低能量的激光来进行曲线部的形成,结果可解决难以高精细地形成布线的曲线部分的问题。即,以低能量来进行激光烧蚀时,因存在导电性微粒子B而可形成微细的布线电路,另一方面,以高能量来进行激光烧蚀时,因存在导电性微粒子A而可将对布线的损伤抑制于最小限度,此外可获得布线电路的物性提高的预料之外的效果。进而,通过并用导电性微粒子,可形成良好的导电路径,由此导电性提高。
然后,对D50平均粒径0.7μm~3μm的导电性微粒子A与D50平均粒径0.1μm~0.6μm的导电性微粒子B这两种导电性微粒子的作用加以说明。平均粒径小的导电性微粒子B可有效率地将低能量激光转变成热,因此容易进行低能量的布线形成。另外,平均粒径大的导电性微粒子A即便在高能量激光下也相对不易被烧蚀,因此不易产生布线电路的断线。
导电性微粒子A的D50平均粒径优选0.7μm~3μm,更优选0.8μm~2μm。通过D50平均粒径为0.7μm~3μm,可将低能量的激光烧蚀对加工性的影响抑制于最小限度,且可抑制由高能量的激光烧蚀所致的断线,因此导电性或密接性提高。
导电性微粒子B的D50平均粒径优选0.1μm~0.6μm,更优选0.2μm~0.6μm。通过D50平均粒径为0.1μm~0.6μm,可抑制高能量激光烧蚀与低能量激光烧蚀的缺点(demerit),可兼具激光加工性与导电性。
导电性微粒子A与导电性微粒子B的混合比率以重量比计优选A/B=95/5~30/70,更优选80/20~60/40。通过混合比率满足这些数值范围,能以更高的水平兼具导电性与激光加工性。
所述两种导电性微粒子可在生产导电性糊时将导电性微粒子A与导电性微粒子B以所述比率混合,或也可使用一种导电性微粒子的粒径分布广结果满足所述混合比率的微粒子。
在粘合剂树脂及导电性粒子的合计100重量%中,导电性粒子A及导电性粒子B优选的是合计调配60重量%~95重量%,更优选85重量%~95重量。通过导电性粒子A及导电性粒子B合计成为60重量%以上,导电性进一步提高。另外,通过导电性粒子A及导电性粒子B合计成为95重量%以下,导电性被膜与基材的密接性进一步提高,机械强度也提高。
导电性微粒子A与导电性微粒子B的除此以外的方面与上文已说明的导电性微粒子相同。
本发明的激光加工用导电性糊为了进一步提高激光加工性,可含有激光增感剂。激光增感剂优选的是对激光的波长具有吸收的染料、颜料及填料等,更优选颜料的碳粉末。碳粉末例如可举出碳黑、炉黑、槽黑(channelblack)、灯黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管及石墨等。相对于粘合剂树脂及导电性微粒子的合计100重量份,激光增感剂优选的是调配0.1重量份~10重量份。
本发明中,分散剂是为了将不易分散的导电性微粒子分散在导电性糊中而使用。若导电性糊含有分散剂,则粘合剂树脂与导电性微粒子容易混合而分散性提高,因此TI值降低,所以容易使其粘性接近牛顿型。本发明的导电性糊由于粘度低而具有接近牛顿型的粘性,所以流动性良好。因此,例如由丝网印刷所形成的导电性被膜的表面平滑而膜厚不易不均一,因此激光加工中的加工性良好,可形成直线性良好的信号布线。
分散剂优选树脂型分散剂、表面活性剂、硅烷偶合剂、金属螯合物及磷酸系分散剂等。
树脂型分散剂为具有吸附于导电性微粒子的亲和性部位、及对粘合剂树脂的亲和性高的部位的聚合物(树脂)的分散剂。亲和性部位可举出羧基、磷酸基、磺酸基、羟基、马来酸基、(一级、二级、三级)氨基、酰胺基、烷基铵盐、磷酸盐及聚酰胺酰胺等。另外,对粘合剂树脂的亲和性高的部位可举出聚酯单元、聚醚单元、聚醚酯单元、聚丙烯酸系单元及聚氨基甲酸酯单元等。
树脂型分散剂优选的是具有所述亲和性部位的以下树脂。例如可举出:聚氨基甲酸酯及聚丙烯酸酯等聚羧酸酯聚酰胺;聚羧酸、聚羧酸(部分)胺盐、聚羧酸铵盐、聚羧酸烷基胺盐、聚硅氧烷、长链聚氨基酰胺磷酸盐及含羟基的聚羧酸酯;由聚(低级亚烷基亚胺)与具有游离羧基的聚酯的反应所合成的酰胺及其盐等;
聚酯、聚醚、聚酯醚、聚氨基甲酸酯等聚磷酸(盐);聚磷酸、聚磷酸(部分)胺盐、聚磷酸铵盐、聚磷酸烷基胺盐等;
(甲基)丙烯酸-苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酯系、改性聚丙烯酸酯系、环氧乙烷/环氧丙烷加成化合物、及纤维系衍生物树脂等。
表面活性剂优选阴离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂及两性表面活性剂。
阴离子性表面活性剂例如可举出:月桂基硫酸钠、聚氧亚乙基烷基醚硫酸盐、十二烷基苯磺酸钠及苯乙烯-丙烯酸共聚物的碱盐;硬脂酸钠、烷基萘磺酸钠、烷基二苯基醚二磺酸钠、月桂基硫酸单乙醇胺、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸铵、硬脂酸单乙醇胺、硬脂酸钠、月桂基硫酸钠及苯乙烯-丙烯酸共聚物的单乙醇胺聚氧亚乙基烷基醚磷酸酯等,但不限定于这些化合物。
非离子性表面活性剂例如可举出聚氧亚乙基油基醚、聚氧亚乙基月桂基醚、聚氧亚乙基壬基苯基醚、聚氧亚乙基烷基醚磷酸酯、聚氧亚乙基山梨醇酐单硬脂酸酯、聚乙二醇单月桂酸酯等,但不限定于这些化合物。
阳离子性表面活性剂可举出烷基四级铵盐或这些烷基四级铵盐的环氧乙烷加成物等,但不限定于这些化合物。
两性表面活性剂例如可举出烷基二甲基氨基乙酸甜菜碱等烷基甜菜碱、及烷基咪唑啉等,但不限定于这些化合物。
硅烷偶合剂例如可举出:乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷-3-甲基丙烯酰氧基丙基、甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基硅烷基-N(1,3-二甲基-亚丁基)、丙基胺N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(乙烯基苄基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷的盐酸盐、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基硅烷基丙基)四硫醚及3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷等,但不限定于这些化合物。
金属螯合物为使金属醇盐与β-二酮或酮酯(例如乙酰乙酸乙酯等)等螯合化剂反应而成的螯合化合物(金属络合物)。金属螯合物优选铝螯合物、锆螯合物及钛螯合物等。
铝螯合物是由铝与配体的丙酮酸基所构成。丙酮酸基例如可举出乙酰丙酮酸基:-O-C(CH3)=CH-CO(CH3)、或甲基乙酰丙酮酸基:-O-C(CH3)=CH-CO-O-CH3、及乙基乙酰丙酮酸基:-O-C(CH3)=CH-CO-O-C2H5等。这些中,若自乙酰丙酮酸基、甲基乙酰丙酮酸基及乙基乙酰乙酸基中使用至少一种以上,则导电性被膜的导电性进一步提高,因此优选。
铝螯合物例如可举出:乙基乙酰乙酸二异丙酸铝、三(乙基乙酰乙酸)铝、烷基乙酰乙酸二异丙醇铝、三(乙酰乙酸)铝、单乙酰乙酸双(乙基乙酰乙酸)铝、二正丁醇单甲基乙酰乙酸铝、二异丁醇单甲基乙酰乙酸铝、二叔丁醇单甲基乙酰乙酸铝等,但不限定于这些化合物。铝螯合物优选式量为200~420的化合物。
锆螯合物是由锆与丙酮酸基所构成。丙酮酸基优选乙酰丙酮酸基及乙基乙酰乙酸基。
锆螯合物例如可举出:四乙酰丙酮酸锆、三丁氧基乙酰丙酮酸锆、单丁氧基乙酰丙酮酸双(乙基乙酰乙酸)锆、二丁氧基双(乙基乙酰乙酸)锆等。锆螯合物优选式量为350~1,000的化合物。
钛螯合物优选的是可由(HOR1O)2Ti(OR2)2或(H2NR1O)2Ti(OR2)2所表示的钛螯合物及烷氧基钛。此外,R1及R2为烷基。
钛螯合物例如可举出:二异丙氧基双(乙酰丙酮)钛、二正丁氧基双(三乙醇胺)钛、异丙氧基辛二醇钛、硬脂酸钛、乙酰丙酮酸钛、四乙酰丙酮酸钛、聚乙酰丙酮酸钛、辛二醇钛、乙基乙酰乙酸钛、乳酸钛及三乙醇胺钛等。钛螯合物优选式量为250~1,500的化合物。
本发明的导电性糊若含有磷酸系分散剂,则除了导电性微粒子的分散性提高以外,导电性糊的储存稳定性进一步提高。磷酸系分散剂具有进一步提高粘合剂树脂与导电性微粒子的亲和性的作用,因此即便时间经过,粘度或TI值的变化也少,导电性糊的储存稳定性提高。
磷酸系分散剂优选的是具有磷酸基、磷酸酯、磷酸盐的分散剂。磷酸系分散剂的基本骨架优选聚磷酸以及由聚酯单元、聚醚单元、聚酯醚单元及聚氨基甲酸酯单元等所构成的磷酸酯等。
磷酸系分散剂优选的是酸值为10mgKOH/g~250mgKOH/g,更优选50mgKOH/g~200mgKOH/g。
磷酸系分散剂所具有的磷酸基及来源于磷酸基的单元可无规地存在于分散剂的分子中,优选的是通过采用嵌段结构或接枝结构的分子结构而所述单元存在于分子的末端部分。通过所述单元存在于分子末端部分,对导电性微粒子的亲和性提高,分散性提高,储存稳定性也提高。
磷酸系分散剂更优选的是通过磷酸基与胺化合物形成胺盐而成的分散剂。胺盐可将磷酸基的一部分或全部改性。通过磷酸系分散剂具有胺盐,与粘合剂树脂的相容性提高。另外,同时磷酸系分散剂的酸性度降低,因此粘合剂树脂、导电性微粒子及磷酸系分散剂容易混合而分散性进一步提高。形成胺盐的化合物优选低分子胺、聚合物胺。
低分子胺例如可举出乙醇胺、二乙醇胺、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N,N-二丁基乙醇胺、油基胺等。
聚合物胺例如可举出多胺、胺系(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚烯丙胺等。
磷酸系分散剂若举出市售品,则例如可举出:迪斯帕毕克(Disperbyk)(注册商标)-110、迪斯帕毕克(Disperbyk)-111、迪斯帕毕克(Disperbyk)-180(均为日本毕克化学(BYKChemieJapan)公司制造),特高(TEGO)(注册商标)迪斯帕斯(Dispers)651、特高(TEGO)(注册商标)迪斯帕斯(Dispers)655(均为日本赢创(EvonicJapan)公司制造),普莱沙夫(Prisurf)(注册商标)A212C、普莱沙夫(Prisurf)A215C、普莱沙夫(Prisurf)A208F、普莱沙夫(Prisurf)A208N、普莱沙夫(Prisurf)A208B、普莱沙夫(Prisurf)A219B、普莱沙夫(Prisurf)A210D、普莱沙夫(Prisurf)DB-01、普莱沙夫(Prisurf)AL、普莱沙夫(Prisurf)AL12H、普莱沙夫(Prisurf)DBS、普莱沙夫(Prisurf)DOM(均为第一工业制药公司制造),迪斯帕隆(DISPARLON)(注册商标)-DA325、迪斯帕隆(DISPARLON)-375(均为楠本化成公司制造)等众所周知的分散剂。
相对于粘合剂树脂及导电性微粒子的合计100重量份,分散剂优选的是调配0.1重量份~20重量份,更优选0.1重量份~15重量份。通过分散剂成为0.1重量份以上,导电性微粒子的分散性进一步提高。另外,通过分散剂成为20重量份以下,导电性被膜的导电性进一步提高。
本发明的激光加工用导电性糊可进一步调配溶剂。通过调配溶剂,导电性微粒子的分散变容易,容易调整为适于印刷的粘度。
溶剂可根据所使用的树脂的溶解性或印刷方法等的种类而选择。
溶剂优选酯系溶剂、酮系溶剂、二醇醚系溶剂、脂肪族系溶剂、脂环族系溶剂、芳香族系溶剂、醇系溶剂及水等。
酯系溶剂例如可举出乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、乳酸乙酯及碳酸二甲酯等,但不限定于这些化合物。
环状酯系溶剂例如可举出ε-己内酯及γ-丁内酯等,但不限定于这些化合物。
酮系溶剂例如可举出丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、二异丁基酮、二丙酮醇、异佛尔酮及环己酮等,但不限定于这些化合物。
二醇醚系溶剂例如可举出:乙二醇单乙醚、乙二醇单异丙醚及乙二醇单丁醚等单醚以及这些单醚的乙酸酯,二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚及丙二醇单乙醚等以及这些二醇醚的乙酸酯等,但不限定于这些化合物。
脂肪族系溶剂例如可举出正庚烷、正己烷、环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷等,但不限定于这些化合物。
芳香族系溶剂例如可举出甲苯、二甲苯、四氢萘等,但不限定于这些化合物。
溶剂可单独使用或并用两种以上。
在导电性糊的不挥发成分及溶剂的合计100重量%中,溶剂为5重量%~50重量%左右。
本发明的导电性糊可进一步含有硬化剂。硬化剂具有多个可与粘合剂树脂所具有的反应性官能基(例如羟基或羧基等)反应的官能基。硬化而成的导电性被膜的耐热性、耐溶剂性、耐薬品性或密接性等进一步提高。硬化剂例如优选异氰酸酯化合物、环氧化合物、氮丙啶化合物、噁唑啉化合物、碳二酰亚胺化合物、胺化合物及含酸酐基的化合物等。
在粘合剂树脂具有羟基的情况下,硬化剂优选异氰酸酯化合物等。另外,在粘合剂树脂具有羧基的情况下,硬化剂优选异氰酸酯化合物、环氧化合物、氮丙啶化合物、噁唑啉化合物及碳二酰亚胺化合物等。进而,在粘合剂树脂具有环氧基的情况下,硬化剂优选胺化合物、含酸酐基的化合物等。
异氰酸酯化合物优选芳香族聚异氰酸酯、脂肪族聚异氰酸酯及脂环族聚异氰酸酯等。
芳香族聚异氰酸酯例如可举出甲苯二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加合体、甲苯二异氰酸酯的异氰脲酸酯体、及4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯的寡聚物等。
脂肪族聚异氰酸酯例如可举出:六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲体、六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体、六亚甲基二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加合体、六亚甲基二异氰酸酯的寡聚物、六亚甲基二异氰酸酯的脲二酮、及包含甲苯二异氰酸酯与六亚甲基二异氰酸酯的共聚物的异氰脲酸酯体等。
脂环族聚异氰酸酯例如可举出异佛尔酮二异氰酸酯的异氰脲酸酯体、异佛尔酮二异氰酸酯的寡聚物等。
另外,将这些化合物封闭(block)而成的封闭化异氰酸酯也优选。封闭剂例如优选ε-己内酰胺、丁酮肟、苯酚及活性亚甲基化合物等。
环氧化合物为具有环氧基的化合物。环氧化合物的性状有液体与固体。环氧化合物优选缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂及环状脂肪族(脂环型)环氧树脂等环氧树脂。
缩水甘油醚型环氧树脂例如可举出:双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、在甲酚酚醛清漆型环氧树脂的甲酚结构与甲酚结构之间具有联苯结构的环氧树脂(日本化药公司制造:NC-3000等)、在甲酚酚醛清漆型环氧树脂的甲酚结构与甲酚结构之间具有二环戊二烯骨架结构的环氧树脂(日本化药公司制造:XD-1000等)、α-萘酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚A型酚醛清漆型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、联苯型环氧树脂、三(缩水甘油氧基苯基)甲烷及四(缩水甘油氧基苯基)乙烷等。
缩水甘油胺型环氧树脂例如可举出四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷、三缩水甘油基对氨基苯酚、三缩水甘油基间氨基苯酚及四缩水甘油基间二甲苯二胺等。
缩水甘油酯型环氧树脂例如可举出邻苯二甲酸二缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯及四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯等。
环状脂肪族(脂环型)环氧树脂例如可举出环氧环己基甲基-环氧环己烷羧酸酯及己二酸双(环氧环己基)酯等。
氮丙啶化合物例如可举出三羟甲基丙烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、四羟甲基甲烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、N,N-六亚甲基-1,6-双-1-氮丙啶羧基酰胺、4,4-双(亚乙基亚氨基羧基氨基)二苯基甲烷等。
噁唑啉化合物例如可举出2,2′-(1,3-亚苯基)-双(2-噁唑啉)等。
碳二酰亚胺化合物例如可举出二环己基碳二酰亚胺及卡波基莱特(Carbodilite)(日清纺公司制造,聚碳二酰亚胺)等。
胺化合物例如可举出二乙三胺、三乙四胺、四乙五胺等。
含酸酐基的化合物例如可举出四氢邻苯二甲酸酐、十二烯基琥珀酸酐、甲基耐地酸酐、偏苯三甲酸酐及均苯四甲酸酐等。
硬化剂可单独使用或并用两种以上。
相对于粘合剂树脂100重量份,硬化剂优选的是调配0.5重量份~20重量份。若在所述范围内使用硬化剂,则导电性被膜的密接性及耐热性进一步提高。
为了促进硬化反应,本发明的导电性糊可调配硬化促进剂等添加剂。硬化促进剂可使用二氰二酰胺、三级胺化合物、膦化合物、咪唑化合物、羧酸酰肼、脂肪族二甲基脲或芳香族二甲基脲等二烷基脲、酸酐等。此外,添加剂有效地促进环氧树脂的硬化。
三级胺化合物例如可举出三乙胺、苄基二甲基胺、1,8-二氮杂双环(5.4.0)十一烯-7及1,5-二氮杂双环(4.3.0)壬烯-5等。
膦化合物例如可举出三苯基膦及三丁基膦等。
咪唑化合物例如可举出:2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2,4-二甲基咪唑及2-苯基咪唑等,以及使这些化合物与环氧树脂反应而不溶于溶剂中的化合物,以及将这些化合物封入微胶囊中的类型等保存稳定性经改良的潜伏性硬化促进剂等。
羧酸酰肼例如可举出琥珀酸酰肼、己二酸酰肼等。酸酐可举出四氢邻苯二甲酸酐、十二烯基琥珀酸酐、甲基耐地酸酐、偏苯三甲酸酐及均苯四甲酸酐等。添加剂可单独使用或并用两种以上。
相对于粘合剂树脂100重量份,添加剂优选的是调配0.1重量份~30重量份。
本发明的导电性糊视需要可含有耐摩擦改良剂、红外线吸收剂、紫外线吸收剂、芳香剂、抗氧化剂、有机颜料、无机颜料、消泡剂、塑化剂、阻燃剂及保湿剂等。
关于本发明的导电性糊的制造,通过将上文中说明的原料以既定的比例调配并利用搅拌机进行混合,可制作导电性糊。搅拌机可使用行星式搅拌机(planetarymixer)及分散机等众所周知的装置。另外,通过除了搅拌机以外进行分散,可将导电性微粒子更微细地分散。分散机可举出球磨机、珠磨机及三辊磨机等。
本发明的导电性糊具有接近牛顿型的粘性。具体来说,利用E型粘度计在温度25℃下使用转子#7(θ3°×R7.7mm)以转子转速5rpm测定的粘度为10Pa·s~150Pa·s,且TI值为1.2~2.4。此外,TI值更优选1.2~2。
本发明的导电性片材具备基材、及形成激光加工用导电性糊而成的导电性被膜。若举出导电性片材的制造方法的一例,则例如可通过将导电性糊印刷在基材上而形成导电性被膜。所得的导电性被膜由于表面平滑,因此激光加工性良好。导电性被膜的表面平滑性优选的是表面粗糙度Ra为0.3μm以下,更优选0.25μm以下。另外,Ra的下限值优选0μm,但因实际上在技术方面困难,所以现状为0.1μm左右。若Ra成为0.3μm以下,则表面的凸凹少,因此激光不易漫反射而容易形成直行性高的电路图案。此外,Ra为算术平均高度,可利用接触式表面形状粗糙度测定机塔里沙夫(Talysurf)60(阿美特克(Ametek)公司制造)等来测定。
印刷例如优选丝网印刷、柔版印刷、胶版印刷、凹版印刷及凹版胶版印刷等,更优选丝网印刷。丝网印刷中使用的丝网版优选的是使用可应对导电电路图案的高精细化、导电性被膜的平滑性的微细网目、特别优选400目~650目左右的微细网目的丝网。此时的丝网的开放面积优选20%~50%。丝网线径优选约10μm~70μm。
印刷后,优选的是进行干燥工序。关于干燥工序,可举出热风烘箱、红外线烘箱及微波烘箱、以及将这些烘箱复合而成的复合烘箱等众所周知的干燥装置。
基材并无特别限定,例如可举出:聚酰亚胺膜、聚对亚苯基对苯二甲酰胺膜、聚醚腈膜、聚醚砜膜、聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚对苯二甲酸丁二酯膜、聚碳酸酯膜、聚氯乙烯膜及聚丙烯酸系膜等。另外,也可举出在这些膜上形成有ITO(掺锡的氧化铟)层的ITO膜、及在玻璃板上形成有ITO层的ITO玻璃。另外,基材也可举出在陶瓷板上形成有ITO层的ITO陶瓷,此外,ITO层无需形成在膜或板的整个面上,也可局部地形成。
基材的厚度并无特别限定,为30μm~350μm左右,更优选50μm~250μm。通过所述范围的厚度,基材的机械特性、形状稳定性、尺寸稳定性及操作方面等容易变适当。
导电性被膜的厚度通常优选3μm~30μm,更优选4μm~10μm。通过厚度成为3μm~30μm而抑制激光非照射部的激光的影响,与基材的密接性进一步提高。
对使用本发明的导电性糊的信号布线的制造方法加以说明。
所述信号布线的制造方法包括以下工序:在基材上印刷含有粘合剂树脂、导电性微粒子及分散剂的激光加工用导电性糊而形成导电性被膜,对所述导电性被膜照射激光,将所述导电性被膜的一部分除去,由此形成信号布线。
这里,所述激光加工用导电性糊优选的是在温度25℃、转子转速5rpm时的粘度为10Pa·s~150Pa·s,且触变指数为1.2~2.4。
另外,优选的是所述导电性微粒子的D10平均粒径为0.3μm~1μm,且D90平均粒径为所述D10平均粒径的2倍~5倍。
所述工序的前阶段(直到形成导电性被膜为止)如上文中所说明。
然后,所述工序的后阶段对所得的导电性被膜照射激光而形成信号布线。可认为,导电性被膜中经激光照射的部分吸收激光能量而温度急剧地上升到几千度,由此所述部分熔融及蒸发、或瞬间成为等离子体,导电性涂膜被除去。此外,信号布线可为具有所需的L/S的布线电路,也可为地线等。
激光优选的是基本波的波长为193nm~10600nm的范围。具体可举出:准分子激光(基本波的波长:193nm~308nm)、YVO4激光(基本波的波长:1064nm)、钇铝石榴石(YttriumAluminumGarnet,YAG)激光(基本波的波长:1064nm)、纤维激光(基本波的波长:1060nm)、CO2激光(基本波的波长:10600nm)及半导体激光等。
本发明中,尤其YAG激光对基材的损伤少,因此优选。
使用激光时的输出、扫描速度及频率只要为可除去导电性被膜的程度的条件即可,并无限定,通常输出为1W~50W,扫描速度为1,000mm/s~4,000mm/s及频率为10kHz~400kHz左右。
另外,也可将激光的扫描(照射)反复进行多次。
利用本发明的制造方法所制作的信号布线容易获得L/S为30μm/30μm以下的超高精细图案,因此可用于视认性重要的触摸屏的构成构件。另外,也可用于平板显示器、太阳电池等的布线的用途。
本发明的电子设备具备使用激光加工用导电性糊所形成的信号布线。电子设备可举出:手机、智能手机、平板终端、笔记(note)型个人计算机(PersonalComputer,PC)、电子书、汽车导航等具备触摸屏显示器的电子元件。另外,可无限制地用于并无显示器但具备通过激光加工而形成的信号布线的电子设备等、例如数字相机、摄像机、光盘(CompactDisc,CD)·数字化视频光盘(DigitalVideoDisk,DVD)播放器等。
[实施例]
以下,举出实施例、比较例对本发明进行详细说明,但本发明并非仅限定于以下的实施例。此外,“份”是指“重量份”,“%”是指“重量%”。
(粘合剂树脂溶液1)
将40份的JER1256(双酚A型环氧树脂,数量平均分子量(Mn)为25,000,Tg为95℃,环氧当量为7,500,羟基值为190,三菱化学公司制造)溶解在30份的异佛尔酮及30份的γ-丁内酯中,获得不挥发成分为40%的粘合剂树脂溶液(1)。
(粘合剂树脂溶液2)
将40份的JER4250(双酚A型环氧树脂及双酚F型环氧树脂的混合物,Mn为24,000,Tg为70℃,环氧当量为8,500,羟基值为180,三菱化学公司制造)溶解在30份的异佛尔酮及30份的γ-丁内酯中,获得不挥发成分为40%的粘合剂树脂溶液(2)。
(粘合剂树脂溶液3)
将40份的JER1009(双酚A型环氧树脂,Mn为5,200,Tg为79℃,环氧当量为2,500,羟基值为220,三菱化学公司制造)溶解在30份的异佛尔酮及30份的γ-丁内酯中,获得不挥发成分为40%的粘合剂树脂溶液(3)。
(粘合剂树脂溶液4)
将40份的拜伦(Vyron)650(聚酯,Mn为23,000,Tg为10℃,羟基值为5,酸值为1,东洋纺绩公司制造)溶解在30份的异佛尔酮及30份的γ-丁内酯中,获得不挥发成分为40%的粘合剂树脂溶液(4)。
(粘合剂树脂溶液5)
将40份的拜伦(Vyron)550(聚酯,Mn为28,000,Tg为-15℃,羟基值为4,酸值为1,东洋纺绩公司制造)溶解在30份的异佛尔酮及30份的γ-丁内酯中,获得不挥发成分为40%的粘合剂树脂溶液(5)。
(粘合剂树脂溶液6)
在具备搅拌机、温度计、回流冷凝管、氮气导入管的反应装置中,添加127.4份的由间苯二甲酸与3-甲基-1,5-戊二醇所合成的聚酯多元醇(可乐丽多元醇(KurarayPolyol)P-2030,Mn为2033,可乐丽(Kuraray)公司制造)、1.9份的二羟甲基丁酸、15.9份的异佛尔酮二异氰酸酯、0.04份的二月桂酸二丁基锡及43份的二乙二醇单乙醚乙酸酯,在氮气流下在90℃下反应5小时。然后添加102份的二乙二醇单乙醚乙酸酯,由此获得Mn为19,000、Tg为17℃、羟基值为3、酸值为5的聚氨基甲酸酯的溶液。在100份的聚氨基甲酸酯的溶液中添加25份的异佛尔酮,获得不挥发成分为40%的聚氨基甲酸酯的粘合剂树脂溶液(6)。
(粘合剂树脂溶液7)
在具备搅拌机、温度计、回流冷凝管、氮气导入管的反应装置中,添加90.9份的可乐丽多元醇(KurarayPolyol)P-2030、1.5份的二羟甲基丁酸、17.1份的异佛尔酮二异氰酸酯、0.03份的二月桂酸二丁基锡及23份的二乙二醇单乙醚乙酸酯,在氮气流下在90℃下反应3小时。然后添加72份的二乙二醇单乙醚乙酸酯,由此获得具有异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物溶液。然后,在3.18份的异佛尔酮二胺、0.36份的二正丁基胺、17.9份的二乙二醇单乙醚及56.7份的二乙二醇单乙醚乙酸酯的混合物中,添加204.5份的所得的具有异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物溶液,在50℃下反应3小时后,在90℃下反应2小时,由此获得Mn为17,000、Tg为19℃、酸值为5、不挥发成分为40%的聚氨基甲酸酯脲的粘合剂树脂溶液(7)。
此外,粘合剂树脂(1)~粘合剂树脂(7)的Mn、Tg、环氧当量、酸值及羟基值是依照以下的方法而求出。
<数量平均分子量(Mn)的测定>
装置:GPC(凝胶渗透色谱仪)
机种:昭和电工公司制造的昭和(Shodex)GPC-101
管柱:昭和电工公司制造的GPCKF-G+KF805L+KF803L+KF802
检测器:差示折射率检测器,昭和电工公司制造的昭和(Shodex)RI-71
洗脱液:四氢呋喃(Tetrahydrofuran,THF)
流量:样品侧:1mL/分钟,参照侧:0.5mL/分钟
温度:40℃
样品:0.2%THF溶液(100μL注入)
校准曲线:使用东曹(Tosoh)公司制造的下述分子量的标准聚苯乙烯12点来制作校准曲线。
F128(1.09×106)、F80(7.06×105)、F40(4.27×105)、F20(1.90×105)、F10(9.64×104)、F4(3.79×104)、F2(1.81×104)、F1(1.02×104)、A5000(5.97×103)、A2500(2.63×103)、A1000(1.05×103)、A500(5.0×102)。
基线(baseline):除了粘合剂(3)以外,以GPC曲线的最初波峰的上升点作为起点,在滞留时间25分钟(分子量3,150)时未检测到波峰,因此将其作为终点。然后,将连结两点的线作为基线,计算分子量。
此外,关于粘合剂树脂(3),在滞留时间25分钟时仍检测到主波峰。因此,以在主波峰的低分子量侧几乎检测不到连续的多个小波峰的滞留时间30分钟(分子量250)作为终点,与其他粘合剂树脂的情况同样地设定基线,求出分子量。
<Tg的测定>
·装置:精工电子(SeikoInstruments)公司制造的差示扫描热量分析计DSC-220C
·试样:约10mg(称量精确到0.1mg)
·升温速度:以10℃/分钟测定到200℃为止
·Tg温度:设定为将低温侧的基线向高温侧延长的直线、与在熔解波峰的低温侧的曲线中梯度达到最大的点处所作的折线的交点的温度。
<环氧当量的测定>
依照日本工业标准(JapaneseIndustrialStandard,JIS)K7236来进行测定。
<羟基值、酸值的测定>
依照JISK0070来进行测定。
<导电性微粒子>
[银粉A]日本美泰乐科技(MetalorTechnologiesJapan)公司制造的鳞片银粉(D10平均粒径为0.8μm,D90/D10平均粒径比为2.3,振实密度为3.9g/cm3,比表面积为1.46m2/g)
[银粉B]日本美泰乐科技(MetalorTechnologiesJapan)公司制造的凝聚银粉(D10平均粒径为0.5μm,D90/D10平均粒径比为3.4,振实密度为2.9g/cm3,比表面积为1.50m2/g)
[银粉C]多华电子(DOWAELECTRONICS)公司制造的球状银粉(D10平均粒径为0.7μm,D90/D10平均粒径比为4.4,振实密度为3.8g/cm3,比表面积为0.97m2/g)
[银粉D]市售鳞片状银粉(D50平均粒径0.7μm,振实密度为4.5g/cm3,比表面积为2.3m2/g)
[银粉E]市售鳞片状银粉(D50平均粒径为0.8μm,振实密度为3.6g/cm3,比表面积为1.7m2/g)
[银粉F]市售鳞片状银粉(D50平均粒径为1.0μm,振实密度为3.8g/cm3,比表面积为1.3m2/g)
[银粉G]市售球状银粉(D50平均粒径为1.4μm,振实密度为4.1g/cm3,比表面积为0.9m2/g)
[银粉H]市售球状银粉(D50平均粒径为2.8μm,振实密度为4.8g/cm3,比表面积为0.4m2/g)
[银粉d]市售凝聚状银粉(D50平均粒径为0.2μm,振实密度为2.4g/cm3,比表面积为11.5m2/g)
[银粉e]市售球状银粉(D50平均粒径为0.3μm,振实密度为2.5g/cm3,比表面积为4.0m2/g)
[银粉f]市售鳞片状银粉(D50平均粒径为0.6μm,振实密度为4.0g/cm3,比表面积为2.0m2/g)
<平均粒径>
使用激光衍射粒度分布测定装置“萨拉德(SALAD)-3000”(岛津制作所公司制造)来测定体积粒度分布的累计粒度(D10、D50、D19)。
<振实密度>
根据JISZ2512:2006法进行测定。
<BET比表面积>
将根据使用流动式比表面积测定装置“弗洛索布(Flowsorb)II”(岛津制作所公司制造)所测定的表面积通过以下的计算式所算出的值记载为BET比表面积。
比表面积(m2/g)=表面积(m2)/导电性微粒子的质量(g)
[分散剂A]铝螯合物ALCH-90F(乙基乙酰乙酸二异丙酸铝,不挥发成分为90%,川研精化公司制造)
[分散剂B]迪斯帕毕克(DISPERBYK)-140(树脂型分散剂:具有羧基、氨基及聚丙烯酸系单元的铵盐,酸值为73KOHmg/g,胺值为76KOHmg/g,不挥发成分为52%,日本毕克化学(BYKChemieJapan)公司制造)
[分散剂C]海帕莫(Hypermer)KD-8(树脂型分散剂:含羧基的脂肪酸酯共聚物,酸值为33KOHmg/g,不挥发成分为100%,日本克罗达(CrodaJapan)公司制造)
[分散剂D]迪斯帕毕克(DISPERBYK)-180(含磷酸基的聚酯-醚共聚物的胺盐,酸值为94KOHmg/g,胺值为94KOHmg/g,不挥发成分为81%,日本毕克化学(BYKChemieJapan)公司制造)
[分散剂E]特高(TEGO)迪斯帕斯(Dispers)655(特殊改性聚醚聚合物的磷酸酯,酸值为190KOHmg/g,不挥发成分为100%,日本赢创(EvonicJapan)公司制造)
[分散剂F]迪斯帕毕克(DISPERBYK)-111(含磷酸基的嵌段共聚物,酸值为129KOHmg/g,不挥发成分为95%,日本毕克化学(BYKChemieJapan)公司制造)
[碳黑A]碳黑#3030B(D50:55nm,比表面积为32m2/g,吸油量为130cm3/100g,三菱化学公司制造)
[硬化剂A]杜拉奈特(Duranate)MF-K60X(封闭型六亚甲基二异氰酸酯硬化剂,不挥发成分为60%,旭化成化学公司制造)
[硬化剂B]阿米固(Amicure)PN-23(潜伏性咪唑硬化剂,不挥发成分为100%,味之素精密技术(AjinomotoFinetechno)公司制造)
[硬化剂C]阿米固(Amicure)PN-50(潜伏性咪唑硬化剂,不挥发成分为100%,味之素精密技术(AjinomotoFinetechno)公司制造)
<实施例1>
利用行星式搅拌机将100份的粘合剂树脂溶液(1)、1.23份的分散剂A、370份的银粉A及37份的二乙二醇单丁醚乙酸酯混合后,接着使用三辊磨机进行分散,由此制备导电性糊。
所得的导电性糊的不挥发成分为约81%,不挥发成分中,银粉为约90%,环氧树脂为约10%。
<实施例2~实施例32、比较例1>
除了将粘合剂树脂溶液、银粉、分散剂、碳黑及硬化剂设定为表1及表2所示的调配比率以外,与实施例1同样地进行操作,由此分别制备实施例2~实施例32及比较例1的导电性糊。此外,碳黑是与粘合剂树脂溶液、银粉、分散剂、溶剂一起混合,并使用三辊磨机进行分散。
<粘度、TI值的测定>
在下述条件下测定所得的导电性糊的粘度、TI值。
·粘度计:E型粘度计TVE-25H(东机产业公司制造)
·转子:锥转子#7(θ3°×R7.7mm)
·测定温度:25℃
·试样:0.1ml
·粘度测定:以转速5rpm、2分钟后的数值作为粘度。
·TI值测定:测定转速2rpm的2分钟后的数值及转速20rpm的2分钟后的数值
TI值=(转速2rpm的2分钟后的数值)/(转速20rpm的2分钟后的数值)
[导电性片材的制作]
在厚度75μm的聚对苯二甲酸乙二酯膜(以下称为PET膜)上,以纵15mm×横30mm的图案形状来丝网印刷所得的导电性油墨,在135℃烘箱中干燥30分钟,获得膜厚为约5μm的导电性片材。此外,导电性片材的厚度是使用MH-15M型测定器(尼康(Nikon)公司制造)来测定。
<表面电阻值>
所得的导电性片材的表面电阻值是在25℃、湿度50%环境下使用低阻计(loresta)GPMCP-T610测定机(三菱化学分析(MitsubishiChemicalAnalytech)公司制造)的串联四探针探头(ASP)来测定。
<体积电阻率>
将利用所述方法所测定的表面电阻值及膜厚代入到以下的式子中而算出导电性片材的体积电阻率。此外,评价基准如下。
体积电阻率(Ω·cm)=(表面电阻率:Ω/□)×(膜厚:cm)
良好:50μΩ·cm以下
实用范围:超过50μΩ·cm且为150Ω·cm以下
无法实用:超过150μΩ·cm
<密接性>
1.基材使用ITO积层膜及ITO积层蚀刻膜来评价密接性。关于密接性,对初期密接性及经时试验后的密接性进行评价。
将所得的导电性糊以干燥后的膜厚成为约6μm的方式丝网印刷到ITO积层膜的ITO层上,形成纵15mm×横30mm的图案,然后在135℃烘箱中干燥30分钟,由此获得印刷物。另外,与上文所述同样地对ITO积层蚀刻膜的ITO层及PET膜基材露出的一面印刷导电性糊,由此获得印刷物。然后,使用这些印刷物来评价导电性被膜的密接性。
·ITO积层膜:V150L-OFME(厚度:175μm,日东电工公司制造)
·ITO积层蚀刻膜:以盐酸将所述ITO积层膜的一部分蚀刻而将ITO层除去、使基材(PET膜)露出的膜。
·评价方法
胶带密接试验:依照JISK5600来实施胶带密接试验。
在ITO残存部分、ITO蚀刻部分各区域上的导电性糊中,利用切割刀(cutter)以棋盘格状以宽度1m的间隔刻入10格×10格共计100个网格,将玻璃胶带(cellophanetape)(25mm宽,米其邦(Nichiban)公司制造)贴附在印刷面上后,以手将玻璃胶带急速剥离,由此评价残留网格的状态。
·评价基准
○:无剥离(良好)
△:格子的端部稍许缺损(实用上无问题)
×:观察到一格以上的剥离(无法实用)
·经时试验后的密接性
将利用所述方法另制作的ITO积层膜的印刷物、及ITO积层蚀刻膜的印刷物在60℃90%环境下放置240小时后,利用与上文所述相同的方法评价密接性。以与上文所述相同的评价基准进行评价。
2.基材使用聚酰亚胺膜来评价密接性。
在聚酰亚胺膜(卡普顿(Kapton)100H,25μm厚,东丽杜邦(TorayDupont)公司制造)上,以干燥后的膜厚成为约8μm的方式进行导电性糊的丝网印刷,形成纵15mm×横30mm的图案。然后,在180℃烘箱中进行30分钟干燥,由此获得印刷物。使用所述印刷物来评价导电性被膜的密接性。
将玻璃胶带(25mm宽)贴附在印刷物的导电性被膜上,以手将玻璃胶带急速剥离,由此评价密接性。
○:完全无剥离(良好)
△:稍有剥离(实用上无问题)
×:全面剥离(无法实用)
[激光加工性的评价]
使用高精度丝网印刷装置(赛利亚(SERIA),东海精机公司制造)将导电性糊印刷在厚度75μm的PET膜上,在135℃下干燥30分钟,由此获得具有厚度约6μm的导电性被膜的导电性片材。此外,丝网印刷版1是使用像图1所示那样在纵205mm·宽340mm的区域中具有四个宽6mm、纵115mm、横65mm的窗框花样图像部2的版。此外,印刷条件如下。
(丝网印刷条件)
·丝网:不锈钢版400目、线径18μm
·乳剂厚:10μm
·丝网框:650mm×550mm
·刮板角度:70°
·刮板硬度:80°
·刮板速度:150mm/秒
·刮板印压:15kgf
·刮板压入:1.5mm
·间隙:2.5mm
·所使用的溶剂:二乙二醇单丁醚乙酸酯
<被膜厚度的测定>
使用MH-15M型测定器(尼康(Nikon)(股)公司制造)来测定所得的导电性片材中的导电性被膜的厚度。
<表面粗糙度Ra的测定>
使用接触式表面形状粗糙度测定机塔里沙夫(Talysurf)60(阿美特克(Ametek)公司制造)对所得的导电性片材中的导电性被膜的表面粗糙度Ra进行测定,使用分析软件“TalyMapPlatinumver.5.0”(阿美特克(Ametek)公司制造)进行分析。此外,Ra的定义是依照“JISB0601-2001”。
测定条件如下。
·测定范围:5mm×5mm
·条数:51条
·速度:0.5mm/s
分析时,使用在4mm×4mm的范围内通过0.25μm的滤光片将起伏去掉后的数据来进行参数的算出。
<激光加工评价>
对于导电性片材的窗框花样状的导电性被膜的角部,为了形成像图2的放大图所示那样包含纵线(长度70mm)、横线(长度30mm)及角部的16条L/S为20μm/20μm的布线图案而进行激光加工。激光加工条件如下。
(激光加工条件)
·激光加工机:银浆激光蚀刻机(AgLaserEtchingSystem)(苏州德龙激光股份有限公司(SuzhouDelphiLaserCo.,LTD)制造)
·激光:YAG激光(基本波的波长为1064nm)
·装置的最大输出:20W
·射束径:20μm
·加工输出:25%
·频率:300kHz
·脉冲宽度:25nm
·扫描速度:2000mm/s
·扫描次数:2次
此外,所谓加工输出,是指实际加工时所使用的输出(%)。这里,相对于装置最大输出20W,用于加工的输出为其25%,故可计算出为5W。
使用激光加工后的导电性片材,为了评价间隙宽的不均一程度而使用数字显微镜(VHX-900,基恩士(Keyence)公司制造)进行拍摄。对所拍摄的放大照片使用小型通用图像分析装置“卢泽克斯(LUZEX)AP”(尼利可(Nireco)公司制造),读取导电性被膜经除去的部分的间隙宽。
选择所述电路图案的任意8条间隙,对每一条测定460处、8条合计3680处的间隙宽,求出平均值、标准偏差。
按下述基准来判定间隙宽的平均值。
○:间隙宽为平均18μm~22μm。良好。
△:间隙宽为平均16μm~17μm或23μm~24μm。实用上无问题。
×:间隙宽小于15μm或超过24μm。无法实用。
以标准偏差来评价间隙的直线性(图2中的线部3与间隙部4的交界的锯齿纹·凹凸程度)。
按下述基准来判定间隙的直线性。
○:标准偏差为0μm~1.5μm。良好。
△:标准偏差为1.6μm~2.4μm。实用上无问题。
×:标准偏差为2.5μm以上。无法实用。
将间隙宽的平均值、标准偏差、间隙宽评价及间隙直线性评价示于表1及表2中。
<储存稳定性>
将100g的所得的导电性糊放入到80ml蛋黄酱(mayonnaise)瓶中,在密闭状态下在25℃下储存3个月。储存后利用与所述测定相同的方法来测定粘度、TI值,评价储存稳定性。
·评价基准
○:粘度或TI值的变化小于20%,良好
△:粘度或TI值的变化为20%以上且小于40%(实用上无问题)
×:粘度或TI值的变化为40%以上(无法实用)
<实施例33>
利用行星式搅拌机将100份的粘合剂树脂溶液(1)、2.5份的分散剂A、296份的银粉G、74份的银粉d及32份的二乙二醇单丁基醚乙酸酯混合后,接着使用三辊磨机进行分散,由此制备导电性糊。
所得的导电性糊的不挥发成分中,银粉为约90重量%,环氧树脂为约10重量%。
<实施例34~实施例52>
除了将粘合剂树脂溶液、银粉、分散剂、碳黑及硬化剂设定为表3及表4所示的调配比率以外,与实施例33同样地进行操作,由此分别制备实施例34~实施例52的导电性糊。此外,碳黑是与粘合剂树脂溶液、银粉、分散剂、溶剂一起混合,并使用三辊磨机进行分散。
<粘度、TI值的测定>
在下述条件下测定所得的导电性糊的粘度、TI值。
·粘度计:E型粘度计TVE-25H(东机产业公司制造)
·转子:锥转子#7(θ3°×R7.7mm)
·测定温度:25℃
·试样:0.1ml
·粘度测定:以转速5rpm、两分钟值作为粘度。
·TI值测定:测定转速2rpm的两分钟值及转速20rpm的两分钟值
TI值=(转速2rpm的两分钟值)/(转速20rpm的两分钟值)
[导电性片材的制作(导电性评价用)]
在厚度75μm的聚对苯二甲酸乙二酯膜(以下称为PET膜)上,以纵15mm×横30mm的图案形状丝网印刷所得的导电性糊,在135℃烘箱中干燥30分钟,获得膜厚为约5μm的导电性片材。此外,导电性被膜的厚度及表面电阻率是与上文中说明的方法同样地进行测定。
<体积电阻率>
将利用所述方法所测定的表面电阻率及膜厚代入以下的式子中而算出导电性片材的体积电阻率。此外,评价基准如下。
体积电阻率(Ω·cm)=(表面电阻率:Ω/□)×(膜厚:cm)
○:100μΩ·cm以下。良好。
△:超过100μΩ·cm且为500Ω·cm以下。实用上无问题。
×:超过500μΩ·cm。无法实用。
[导电性片材的制作(激光加工性评价用)]
使用高精度丝网印刷装置(赛利亚(SERIA),东海精机公司制造)将导电性糊印刷在厚度75μm的PET膜上,在135℃下干燥30分钟,由此获得具有厚度约6μm的导电性被膜的导电性片材。此外,丝网印刷版1是使用像图1所示那样在纵205mm·宽340mm的区域中具有四个宽6mm、纵115mm、横65mm的窗框花样图像部2的版。印刷条件如下。此外,所得的导电性片材的厚度是使用MH-15M型测定器(尼康(Nikon)公司制造)来测定。
(丝网印刷条件)
·丝网:不锈钢版400目、线径18μm
·乳剂厚:10μm
·丝网框:650mm×550mm
·刮板角度:70°
·刮板硬度:80°
·刮板速度:150mm/秒
·刮板印压:15kgf
·刮板压入:1.5mm
·间隙:2.5mm
·所使用的溶剂:二乙二醇单丁醚乙酸酯
<激光加工性评价>
对于所得的导电性片材的窗框花样状的导电性被膜的角部,为了形成像图2的放大图所示那样包含纵线(长度70mm)、横线(长度30mm)及角部的16条L/S为20μm/20μm的布线图案而进行激光加工。关于激光加工性的评价,进行低能量加工性、高能量耐受性、间隙直线性这三点评价。激光加工条件如下。
(激光加工条件)
·激光加工机:苏州德龙激光股份有限公司(SuzhouDelphiLaserCo.,LTD)制造的银浆激光蚀刻机(AgLaserEtchingSystem)
·激光:YAG激光(基本波的波长为1064nm)
·装置最大输出:20W
·射束径:20μm
·加工输出:10%~60%
·频率:300kHz
·脉冲宽度:25ns
·扫描速度:2000mm/s
·扫描次数:2次
所谓加工输出,是指实际加工时所使用的输出(%)。此处,相对于装置最大输出20W,用于加工的输出为其10%~60%,故可大致算出为2W~12W。
<线宽的测定>
使用激光加工后的导电性片材,为了评价间隙宽的不均一程度而使用数字显微镜(VHX-900,基恩士(Keyence)公司制造)进行拍摄。对所拍摄的放大照片使用小型通用图像分析装置“卢泽克斯(LUZEX)AP”(尼利可(Nireco)公司制造),读取导电性被膜经除去的部分的间隙宽。
选择所述电路图案的任意8条间隙,对每一条测定460处、8条合计3680处的间隙宽,求出平均值、标准偏差。使用所述值来进行下述激光加工性评价。
1.激光加工性评价:低能量加工性
关于低输出加工性,以将间隙宽加工成20μm所必需的最低输出来进行评价。
按下述基准来判定低能量加工性。
○:加工成间隙宽20μm所必需的输出为25%以下。良好。
△:加工成间隙宽20μm所必需的输出超过25%且为35%以下。实用上无问题。
×:加工成间隙宽20μm所必需的输出超过35%。无法实用。
2.激光加工性评价:高能量耐受性
高能量耐受性是以产生断线的最低输出来进行评价。
按下述基准来判定高能量耐受性。
○:产生断线时的输出为50%以上。良好。
△:产生断线时的输出为40%以上且小于50%。实用上无问题。
×:产生断线时的输出小于40%。无法实用。
3.激光加工性评价:间隙直线性
以标准偏差来评价间隙的直线性(图2中的线部3与间隙部4的交界的锯齿纹·凹凸度程度)。
按下述基准来判定间隙的直线性。
○:标准偏差为0μm~1.5μm。良好。
△:标准偏差为1.6μm~2.4μm。实用上无问题。
×:标准偏差为2.5μm以上。无法实用。
<密接性>
1.基材使用ITO积层膜及ITO积层蚀刻膜来评价密接性。关于密接性,对初期密接性及经时试验后的密接性进行评价。
在ITO积层膜的ITO层上,以干燥后的膜厚成为6μm的方式丝网印刷所得的导电性糊,形成纵15mm×横30mm的图案。然后在135℃烘箱中干燥30分钟,由此获得导电性片材。另外,与所述同样地对ITO积层蚀刻膜的ITO层及PET膜基材露出的一面印刷导电性糊,由此获得导电性片材。然后使用这些导电性片材来评价导电性被膜的密接性。
·ITO积层膜:V150L-OFME(厚度:175μm,日东电工公司制造)
·ITO积层蚀刻膜:以盐酸将所述ITO积层膜的一部分蚀刻而将ITO层除去、使基材(PET膜)露出的膜。
·评价方法
胶带密接试验:依照JISK5600来实施胶带密接试验。
在ITO残存部分、ITO蚀刻部分各区域上的导电性糊中,利用切割刀以棋盘格状以宽度1m的间隔刻入10格×10格共计100个网格,将玻璃胶带(25mm宽,米其邦(Nichiban)公司制造)贴附在印刷面上后,以手将玻璃胶带急速剥离,由此评价残留网格的状态。
·评价基准
○:无剥离(良好)
△:格子的端部稍许缺损(实用上无问题)
×:观察到一格以上的剥离(无法实用)
·经时试验后的密接性
将利用所述方法另制作的ITO积层膜的印刷物、及ITO积层蚀刻膜的印刷物在60℃90%环境下放置240小时后,利用与上文所述相同的方法来评价密接性。以与上文所述相同的评价基准进行评价。
2.基材使用聚酰亚胺膜来评价密接性。
在聚酰亚胺膜(卡普顿(Kapton)100H,25μm厚,东丽杜邦(Toray-Dupont)公司制造)上以干燥后的膜厚成为约8μm的方式进行导电性糊的丝网印刷,形成纵15mm×横30mm的图案。然后,在180℃烘箱中干燥30分钟,由此获得印刷物。使用所述印刷物来评价导电性被膜的密接性。
将玻璃胶带(25mm宽)贴附在印刷物的导电性被膜上,以手将玻璃胶带急速剥离,由此评价密接性。
○:完全无剥离(良好)
△:稍有剥离(实用上无问题)
×:全面剥离(无法实用)
3.使用ITO积层蚀刻膜来评价激光加工前后的密接性。
对于导电性糊,使用高精度丝网印刷装置(赛利亚(SERIA),东海精机公司制造)与上文所述同样地对ITO积层蚀刻膜的ITO层及PET膜基材露出的一面印刷导电性糊,在135℃下干燥30分钟,由此获得具有厚度约6μm的导电性被膜的导电性片材。这里所用的ITO积层蚀刻膜是以盐酸将V150L-OFME(厚度:175μm,日东电工公司制造)的一部分蚀刻而将ITO层除去、使基材(PET膜)露出的膜。此外,丝网印刷版1是使用像图1所示那样在纵205mm·宽340mm的区域中具有四个宽6mm、纵115mm、横65mm的窗框花样图像部2的版。对于所制作的导电性片材的窗框花样状的导电性被膜的角部,为了形成像图2的放大图所示那样包含纵线(长度70mm)、横线(长度30mm)及角部的16条L/S为20μm/20μm的布线图案而进行激光加工。此外,印刷条件与上文所述相同,激光加工条件如下。使用所述印刷物来评价激光照射前后的导电性被膜的密接性。将玻璃胶带(25mm宽)贴附在印刷物的导电性被膜上,以手将玻璃胶带急速剥离,由此评价密接性。
○:完全无剥离(良好)
△:稍有剥离(实用上无问题)
×:全面剥离(无法实用)
(激光加工条件)
·激光加工机:苏州德龙激光股份有限公司(SuzhouDelphiLaserCo.,LTD)制造的银浆激光蚀刻机(AgLaserEtchingSystem)
·激光:YAG激光(基本波的波长为1064nm)
·装置最大输出:20W
·射束径:20μm
·加工输出:25%
·频率:300kHz
·脉冲宽度:25ns
·扫描速度:2000mm/s
·扫描次数:2次
<空气除去性>
与上文所述同样地对所得的导电性片材进行激光加工,通过吹气(airblow)来进行激光加工残渣的清洗。吹气时的清洗条件如下。空气除去性是由通过吹气将激光加工后的导电性片材清洗后的每单位面积的垃圾个数来评价。
○:垃圾个数为10个/1cm2以下。良好。
△:垃圾个数超过10个/cm2且为20个/cm2以下。实用上无问题。
×:垃圾个数超过20个/cm2。无法实用。
(空气清洗条件)
·空气清洗机:亚速旺(AS-ONE)公司制造的气枪
·清洗时间:10秒
根据表1及表2的结果,实施例1~实施例32的导电性糊显示出良好的体积电阻率、激光加工性及对基材的密接性。另外,添加有硬化剂的实施例10及实施例25的对聚酰亚胺膜的密接性进一步提高。
另一方面,比较例1不使用分散剂,因此分散差而流动性也低,TI值高。因此,导电性被膜的Ra大于0.3μm,激光加工后的间隙部的直线性低。
另外,根据表3及表4的结果,实施例33~实施例52的导电性糊显示出体积电阻率、激光加工性及对基材的密接性。另外,添加有硬化剂的实施例50~实施例52的对聚酰亚胺膜的密接性及空气除去性进一步提高。
若像这样使用本发明的激光加工用导电性糊,则可获得能通过激光加工来形成微细的信号布线的导电性被膜。另外,使用本发明的激光加工用导电性糊并通过激光加工所形成的信号布线例如可合适地用于手机、智能手机、平板终端、笔记型PC等的触摸屏显示器。
Claims (13)
1.一种激光加工用导电性糊,其含有粘合剂树脂、导电性微粒子及分散剂,并且
使用E型粘度计在温度25℃、转子转速5rpm时测定的粘度为10Pa·s~150Pa·s,且触变指数为1.2~2.4。
2.根据权利要求1所述的激光加工用导电性糊,其中所述导电性微粒子的D10平均粒径为0.3μm~1μm,且D90平均粒径为所述D10平均粒径的2倍~5倍。
3.根据权利要求1或2所述的激光加工用导电性糊,其中所述粘合剂树脂的数量平均分子量为10,000~50,000,且玻璃化转变温度为5℃~100℃。
4.根据权利要求1或2所述的激光加工用导电性糊,其中所述粘合剂树脂为选自由聚酯、聚氨基甲酸酯、聚氨基甲酸酯脲及环氧树脂所组成的组群中的一种以上。
5.根据权利要求4所述的激光加工用导电性糊,其中所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂及双酚F型环氧树脂的至少一者。
6.根据权利要求1或2所述的激光加工用导电性糊,其中所述分散剂为铝螯合物。
7.根据权利要求6所述的激光加工用导电性糊,其特征在于:所述铝螯合物的配体为选自由乙酰丙酮酸基、甲基乙酰丙酮酸基及乙基乙酰丙酮酸基所组成的组群中的一种以上。
8.根据权利要求1或2所述的激光加工用导电性糊,其中所述分散剂为磷酸系分散剂。
9.根据权利要求1或2所述的激光加工用导电性糊,其进一步含有激光增感剂。
10.一种导电性片材,其具备基材、及由根据权利要求1至9中任一项所述的激光加工用导电性糊所形成的导电性被膜。
11.根据权利要求10所述的导电性片材,其特征在于:所述导电性被膜的表面粗糙度Ra为0.3μm以下。
12.一种信号布线的制造方法,其在基材上印刷含有粘合剂树脂、导电性微粒子及分散剂的激光加工用导电性糊而形成导电性被膜,对所述导电性被膜照射激光,将所述导电性被膜的一部分除去,由此形成信号布线;并且
所述激光加工用导电性糊的使用E型粘度计在温度25℃、转子转速5rpm时测定的粘度为10Pa·s~150Pa·s,且触变指数为1.2~2.4。
13.一种电子设备,其具备由根据权利要求1至9中任一项所述的激光加工用导电性糊所形成的信号布线。
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