CN106416432A - 配线板 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种配线板,其具备通过印刷法形成在基板上的银细线,所述银细线被构成为:在与其线长方向的方向垂直的截面上,宽度为20μm以下,且顶端的宽度也比与所述基板的接触部小,所述银细线的体积电阻率为15μΩ·cm以下。

Description

配线板
技术领域
本发明涉及基板上形成有银细线的配线板。
本申请基于并要求于2014年1月24日向日本提交的专利申请第2014-011899号的优先权,其全部内容结合于此作为参考。
背景技术
基板上形成有导电性细线的配线板,被作为各种电子设备的透明电极、电磁波屏蔽膜、触摸面板等的部件广泛使用。尤其是触摸面板,在以便携式电话等信息通信设备为代表的各种显示元件上的需要激增,使用透明基板的配线板成为重要的部件。
另一方面,作为具备配线的电路基板,公开了一种例如通过丝网印刷法等,利用包含银等导电性粒子的导电性油墨形成图案,将其在150℃左右的较低温下加热处理形成配线图案而制造的基板,配线公开了一种能够形成线宽为50至70μm左右,可应用于触摸面板的制造的配线(参照专利文献1)。
然而,在上述触摸面板等使用的最新的配线板中,采用50μm左右的配线线宽无法满足要求,需要例如形成线宽为20μm以下等更加微细的细线。根据专利文献1公开的方法,这样的导电性细线的形成较为困难,必须依靠蚀刻法,但如果使用蚀刻法,不仅工序变得复杂,还需要废液处理等额外的工序,因而存在配线板的制造方法变得复杂这一问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-253172号公报。
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于提供一种能够以简便方法制造,形成有导电性细线的配线板。
解决课题的手段
本发明提供一种配线板,上述配线板具备通过印刷法形成在基板上的银细线,所述银细线在垂直于其线长方向的方向的截面上,宽度为20μm以下,且顶端的宽度也比与所述基板的接触部小,所述银细线的体积电阻率为15μΩ·cm以下。
在本发明的配线板上,所述银细线在垂直于其线长方向的方向的截面上,高宽比可以是0.1以下。
在本发明的配线板上,所述配线板的光透过率与没有形成所述银细线的所述基板的光透过率的差,同一波长的光为15%以下。
在本发明的配线板上,所述基板的厚度为0.5至5000μm。
在本发明的配线板上,所述银细线的节距为50至320μm。
在本发明的配线板上,可以具有由所述多根所述银细线交叉而成的图案作为所述银细线的图案。
在本发明的配线板上,所述银细线可以使用银油墨组合物形成,所述银油墨组合物可以由羧酸银、含氮化合物、以及还原剂及醇中的任一项或两项混合而成。
发明效果
本发明的配线板形成有导电性细线,能够使用简便的方法制造。
附图说明
图1A是示意性地示出本发明的配线板的一个例子的俯视图。
图1B是图1A所示的配线板的I-I线的截面图。
图2A是示意性地示出本发明的其它形状的银细线的一个例子的截面图。
图2B是示意性地示出本发明的其它形状的银细线的一个例子的截面图。
图2C是示意性地示出本发明的其它形状的银细线的一个例子的截面图。
图3是示意性地示出利用蚀刻法形成的银细线的一个例子的截面图。
具体实施方式
以下,对本发明的配线板的优选例进行说明。但是,本发明不仅限于这些例子,例如,只要在不脱离本发明宗旨的范围内,可以进行追加、省略、替换、以及其它变更(量、数、位置、尺寸等)。
《配线板》
本发明的配线板具备通过印刷法形成在基板上的银细线,所述银细线在垂直于其线长方向的方向的截面上,宽度为20μm以下,且顶端的宽度也比与所述基板的接触部小,所述银细线的体积电阻率为15μΩ·cm以下。
本发明的配线板,银细线的线宽及体积电阻率小,具有上述特定的形状,优选作为各种电子设备的电磁波屏蔽膜、触摸面板等的部件。
图1A是示意性地示出本发明的配线板的一个例子的俯视图,图1B是图1A所示的配线板的I-I线的截面图(与银细线的线长(长度)方向垂直的方向的截面图)。
这里所示的配线板1,是在基板11的表面(一个主面)11a上具有多根直线状的银细线12而形成的,这些多根银细线12平行地设置在垂直的两个方向上,形成网眼。
〈基板〉
基板11优选为薄膜状或片状,优选厚度为0.5至5000μm,更优选为0.5至2500μm。
基板11的材质不受特别限定,可以根据目的选择,但优选在通过后述的银油墨组合物的加热处理形成银细线12时具有不变质的耐热性的材质,优选具有光透过性的材质。
作为基板11的材质,具体而言,可以举例如下:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚甲基戊烯(PMP)、聚环烯烃、聚苯乙烯(PS)、聚醋酸乙烯酯(PVAc)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸树脂、AS树脂、ABS树脂、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚缩醛、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚乙烯萘polyethylene naphthalate(PEN)、聚丁烯萘酯polybutylene naphthalate(PBN)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯、聚苯醚(PPE)、改性聚苯醚(m-PPE)、多芳基化合物、环氧树脂、三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、尿素树脂等合成树脂。
而且,作为基板11的材质,除上述以外,还可以列举如:玻璃、硅等的陶瓷。
此外,基板11也可以是同时使用了玻璃环氧树脂、聚合物合金等两种以上的材质的基板。
基板11可以是单层,也可以由双层以上的多层构成。当基板11由多层构成时,这些多层可以彼此相同,也可以不同。即、所有的层都可以相同,所有的层也都可以不同,也可以是一部分层不同。并且,当多层彼此不同时,这些多层的组合不受特别限定。其中,所谓多层彼此不同,是指各层的材质及厚度中至少有一项彼此不同。
当基板11由多层构成时,各层的合计厚度为上述优选基板的厚度即可。
〈银细线〉
银细线12在所述截面上宽度W是20μm以下,优选为15μm以下,更优选为13μm以下。
而且,银细线12的所述截面形状,是椭圆的短轴方向的大体上一半的区域被切下的半椭圆形状。在本发明中,如上所述银细线12在所述截面上,顶端的宽度变得比与基板11的接触部更小。
在本发明中,银细线12的所述截面形状不仅限于此,例如,也可以是图2A所示的梯形、图2B所示的三角形、图2C所示的由两种以上的形状组合而成的复合形状等其它形状,并且,也可以是图2A至图2C中角部被加工成圆形的形状。
如图2B所示,在所述截面中,当银细线12的顶端是非平面时,银细线12的顶端的宽度自然比与基板11的接触部小(宽度作为0)。并且,如图2A及图2C所示,在所述截面中,当银细线12的顶端是平面时,其平面部的宽度也比银细线12与基板11的接触部的宽度更小。
而且,其中,银细线12的所述截面形状是面向纸面呈左右对称,但在本发明中,不仅限于此,也可以是左右不对称。
而且,其中,示意性地示出了银细线12的所述截面,银细线12的表面光滑,但在本发明中,不仅限于此,银细线12的表面也可以是规则的或不规则的凹凸面。
即、图1A、图1B、图2A、图2B以及图2C所示的银细线12的所述截面形状只不过是极少数的一部分例子,只要具有本发明的特征,银细线12的所述截面形状不受特别限定。
银细线12在所述截面中,随着从基板11的表面11a起的高度逐渐变高,优选宽度变窄的区域占银细线12的高度方向的80%以上,更优选占85%以上,进一步优选占90%以上,特别优选占95%以上,也可以占100%。优选银细线12在其线长方向的所有区域上具有这样的截面。
银细线12通过印刷法形成,优选凹版印刷法,典型的有像上述那样的特有形状。
另一方面,利用蚀刻法形成的银细线,典型的有所述截面形状成为图3所示的倒梯形,或接近于四角形的倒梯形。
例如,当在基板11的表面11a上形成被覆层(省略图示)以覆盖银细线12时,如果银细线的所述截面形状为图3所示的形状,则符号S所示的银细线的根部位(与基板的接触部)的附近区域无法形成被覆层,容易产生空隙。对此,如果银细线12为图1A、图1B、图2A、图2B及图2C所示的形状,则能极大地抑制上述空隙部的产生。尤其在银细线12的表面如图1B所示那样不具有尖的形状时,由于能够稳定并保持被覆层的构造,因此,能够长期维持设置被覆层所达到的效果。
银细线12在所述截面上,高度H与宽度W的比(H/W),即高宽比优选为0.1以下,较优选为0.05以下,特别优选为0.02以下。通过使银细线12成为这样的形状,其能更适合作为各种电子设备的电磁波屏蔽膜、触摸面板等的部件。
银细线12的节距(相邻的银细线12之间的距离)P可以根据目的任意地设定,但在例如将配线板1作为电磁波屏蔽膜、触摸面板等的部件利用时,优选为50至320μm,更优选为70至260μm。
银细线12的节距P可以全部相同,可以全部不同,也可以部分不同。例如,银细线12的节距P在垂直的两个方向上可以彼此相同,也可以彼此不同。
银细线12在其线长(长度)方向上,优选宽度W的变动率({[W的最大值]-[W的最小值]}/[W的平均值]×100)在20%以下,更优选在10%以下。
银细线12以金属银为主成分,金属银的比率高到外观上让人以为只由金属银构成的程度,银细线12中的金属银的比率优选为99质量%以上。银细线12的金属银的比率的上限值可以从例如99.9质量%、99.8质量%、99.7质量%、99.6质量%、99.5质量%、99.4质量%、99.3质量%、99.2质量%以及99.1质量%中选择任一个。
因此,银细线12的导电性高,银细线12的体积电阻率在15μΩ·cm以下,优选在12μΩ·cm以下,更加优选在10μΩ·cm以下。
配线板1的光透过率与没有形成银细线12的基板11的光透过率的差,同一波长的光优选为15%以下,较优选为12%以下,特别优选为10%以下。通过使配线板1满足这样的条件,能使其更适合作为各种电子设备的电磁波屏蔽膜、触摸面板等的部件。
在本发明中,所谓“配线板的光的透过率”,是指同时包括配线板的银细线的形成部分及非形成部分(即基板)的任意区域的、在配线板的厚度方向上的光的透过率,可以说,是由受配线板的银细线影响的区域的光透过率、和不受配线板的银细线影响的区域的光透过率求得的光透过率的平均值,或可能接近于该平均值的值。
在本发明中,测量透过率的光是可见光,其波长优选为360至830nm。上述光的透过率的差,通过同一波长的光求得。
在本发明中,上述配线板的光的透过率与未形成银细线的基板(不受银细线影响的基板)的光的透过率的差,反映了具备银细线所导致的光的透过性的降低程度,由于银细线微细而被抑制在小的值。
除了基板11及银细线12以外,在不损害本发明效果的范围内,配线板1可以具备一个或两个以上的其它构成。所述其它构成可以根据目的任意选择。
其中,作为配线板,示出了平行地设置在多根银细线垂直的两个方向上,从而形成网眼的例子,但本实施方式的配线板不仅限于此,银细线也可以形成为其它图案。
作为由银细线形成的其它图案,可以举例出:多根银细线交叉(相交)的角度为90°以外的角度,而不是上述那样的90°的图案;银细线的一部分或全部为曲线,而不是直线的图案;多根银细线不交叉而设置(多根银细线不交叉,而平行地设置在一个方向上的情况等,形成条纹花样的图案)等。
配线板具有的银细线的图案,可以只有一种,也可以有两种以上,当有两种以上时,其组合可以任意选择。
《配线板的制造方法》
本发明涉及的配线板可以利用具有通过印刷法在基板上形成银细线的工序的制造方法制造。
银细线可以通过调制用于形成其的组合物(以下,有时简单记为“银细线用组合物”),并使用其通过印刷法在基板上形成图案,适当选择并进行干燥处理及加热(烧成)处理等后处理来形成。加热处理也可以兼作干燥处理进行。
在本发明中,作为印刷法,可以使用公知的方法,其中优选凹版印刷法,也可以使用凹版胶印法。
本发明使用的印刷装置,可以是公知的装置,例如,只要是凹版印刷法,可以使用具备金属制凹版的装置,该凹版在表面上具有成为银细线的模型的槽。作为胶印辊,可以使用金属制且筒体表面被毯状材包覆的辊,作为毯状材的材质,可以举出硅树脂、氟树脂、尿烷树脂、合成橡胶、天然橡胶等弹性材料的例子,其中,从耐久性、耐油性高,且在有足够的弹性的同时适度具有粘弹力(コシ)这一方面出发,尤其优选硅树脂,其特别适合用于对硬质的基板进行凹版胶印印刷。
在本发明中,作为所述银细线用组合物,优选使用混合金属银的形成材料而成的银油墨组合物。
所述金属银的形成材料具有银原子(元素),只要是能通过分解等结构变化生成金属银的物质即可,可以举例如银盐、银络化物、有机银化合物(具有银-碳结合键的化合物)等。所述银盐及银络化物可以是具有有机基团的银化合物以及不具有有机基团的银化合物中的任一种。其中,金属银的形成材料优选通过加热分解形成金属银的材料,优选是银盐。
通过使用金属银的形成材料,由所述材料生成金属银,形成含有该金属银的银细线。如上所述,这种情况的银细线是以金属银为主成分的细线,金属银的比率足够高。
作为所述银油墨组合物,优选金属银的形成材料均匀地分散的组合物。
[羧酸银]
作为金属银的形成材料,可以举例如具有由式[-COOAg]表示的基团的羧酸银。
在本发明中,羧酸银可以单独使用一种,也可以两种以上同时使用。在同时使用两种以上时,其组合及比率可以任意地调整。
所述羧酸银,只要具有由式[-COOAg]表示的基团,并不受特别限定。例如,由式[-COOAg]表示的基团的数目可以仅是一个,也可以是2个以上。此外,羧酸银中的由式[-COOAg]表示的基团,其位置不受特别限定。
优选所述羧酸银是从由下述通式(1)表示的β-酮羧酸银(以下,有时简记为β-酮羧酸银(1))以及由下述通式(4)表示的羧酸银(以下,有时简记为羧酸银(4))构成的组中选出的一种以上。
在本说明书中,单纯地写为“羧酸银”时,只要没有特别说明,则表示不只是“β-酮羧酸银(1)”以及“羧酸银(4)”,而是包括它们在内的“具有由式[-COOAg]表示的基团的羧酸银”。
[化学式1]
(式中,R是1个以上的氢原子可以被取代基取代的碳原子数1至20的脂肪族烃基或苯基、羟基、氨基、或由通式[R1-CY1 2-]、[CY1 3-]、[R1-CHY1-]、[R2O-]、[R5R4N-]、[(R3O)2CY1-]或[R6-C(=O)-CY1 2-]表示的基团;
Y1是各自独立的氟原子、氯原子、溴原子或氢原子;R1是碳原子数1至19的脂肪族烃基或苯基;R2是碳原子数1至20的脂肪族烃基;R3是碳原子数1至16的脂肪族烃基;R4及R5是各自独立的碳原子数1至18的脂肪族烃基;R6是碳原子数1至19的脂肪族烃基、羟基或由式[AgO-]表示的基团;
X1是各自独立的氢原子、碳原子数1至20的脂肪族烃基、卤素原子、1个以上的氢原子可以被取代基取代的苯基或苄基、氰基、N-邻苯二甲酰-3-氨基丙基、2-乙氧基乙烯基、或由通式[R7O-]、[R7S-]、[R7-C(=O)-]或[R7-C(=O)-O-]表示的基团;
R7是碳原子数1至10的脂肪族烃基、噻吩基、或1个以上的氢原子可以被取代基取代的苯基或二苯基。)
[化学式2]
(式中,R8是碳原子数1至19的脂肪族烃基、羧基或由式[-C(=O)-OAg]表示的基团,在所述脂肪族烃基具有亚甲基时,1个以上的所述亚甲基可以被羰基取代。)
(β-酮羧酸银(1))
β-酮羧酸银(1)由所述通式(1)表示。
式中,R是1个以上的氢原子可以被取代基取代的碳原子数1至20的脂肪族烃基或苯基、羟基、氨基、或由通式[R1-CY1 2-]、[CY1 3-]、[R1-CHY1-]、[R2O-]、[R5R4N-]、[(R3O)2CY1-]或[R6-C(=O)-CY1 2-]表示的基团;
R的碳原子数1至20的脂肪族烃基可以是直链状、支链状及环状(脂肪族环式基)中的任一种,在是环状时,可以是单环状及多环状中的一种。所述脂肪族烃基可以是饱和脂肪族烃基及不饱和脂肪族烃基中的任一种。而且,所述脂肪族烃基,优选碳原子数是1至10,更优选是1至6。作为R的优选所述脂肪族烃基,可以举出烷基、烯基、炔基的例子。
作为R的直链状或支链状的所述烷基,可以举例如:甲基、乙基、正-丙基、异丙基、正-丁基、异丁基、仲-丁基、叔-丁基、正-戊基、异戊基、新戊基、叔-戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、正-己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、3-乙基丁基、1-乙基-1-甲基丙基、正-庚基、1-甲基己基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、5-甲基己基、1,1-二甲基戊基、2,2-二甲基戊基、2,3-二甲基戊基、2,4-二甲基戊基、3,3-二甲基戊基、4,4-二甲基戊基、1-乙基戊基、2-乙基戊基、3-乙基戊基、4-乙基戊基、2,2,3-三甲基丁基、1-丙基丁基、正-辛基、异辛基、1-甲基庚基、2-甲基庚基、3-甲基庚基、4-甲基庚基、5-甲基庚基、1-乙基己基、2-乙基己基、3-乙基己基、4-乙基己基、5-乙基己基、1,1-二甲基己基、2,2-二甲基己基、3,3-二甲基己基、4,4-二甲基己基、5,5-二甲基己基、1-丙基戊基、2-丙基戊基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基。
作为R的环状的所述烷基,可以举例如:环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、降冰片基、异冰片基、1-金刚烷基、2-金刚烷基、三环癸基。
作为R的所述烯基,可以举例如:乙烯基vinyl(ethenyl、-CH=CH2)、烯丙基(2-丙烯基、-CH2-CH=CH2)、1-丙烯基(-CH=CH-CH3)、异丙烯基(-C(CH3)=CH2)、1-丁烯基(-CH=CH-CH2-CH3)、2-丁烯基(-CH2-CH=CH-CH3)、3-丁烯基(-CH2-CH2-CH=CH2)、环己烯基、环戊烯基等的、R的所述烷基的碳原子间的1个单键(C-C)被双键(C=C)取代的基团。
作为R的所述炔基,可以举例如:乙炔基(-C≡CH)、丙炔基(-CH2-C≡CH)等的、R的所述烷基的碳原子间的1个单键(C-C)被三键(C≡C)取代的基团。
R的碳原子数1至20的脂肪族烃基,其1个以上的氢原子可以被取代基取代,作为优选的所述取代基,举例如:氟原子、氯原子、溴原子。取代基的数目及位置不受特别限定。而且,当取代基的数目是多个时,这些多个取代基可以彼此相同,也可以不同。即、可以所有的取代基都相同,也可以所有的取代基都不同,也可以只有一部分的取代基不同。
R的苯基,1个以上的氢原子可以被取代基取代,作为优选的所述取代基,可以举例如:碳原子数为1至16的饱和或不饱和的一价的脂肪族烃基、所述脂肪族烃基与氧原子结合而成的一价基、氟原子、氯原子、溴原子、羟基(-OH)、氰基(-C≡N)、苯氧基(-O-C6H5)等,取代基的数目及位置没有特别限定。而且,在取代基的数目是多个时,这些多个取代基可以彼此相同,也可以不同。
作为取代基即所述脂肪族烃基,可以举出除了碳原子数为1至16这一点以外,其它与R的所述脂肪族烃基相同的例子。
R的Y1是各自独立的氟原子、氯原子、溴原子或氢原子。而且,在通式[R1-CY1 2-]、[CY1 3-]以及[R6-C(=O)-CY1 2-]中,各个通式的多个Y1可以彼此相同也可以不同。
R的R1是碳原子数1至19的脂肪族烃基或苯基(C6H5-),作为R1的所述脂肪族烃基,可以举出除碳原子数为1至19这一点以外,其它与R的所述脂肪族烃基相同的例子。
R的R2是碳原子数1至20的脂肪族烃基,可以举出与R的所述脂肪族烃基相同的例子。
R的R3是碳原子数1至16的脂肪族烃基,可以举出除碳原子数为1至16这一点以外,其它与R的所述脂肪族烃基相同的例子。
R的R4及R5是各自独立的碳原子数1至18的脂肪族烃基。即、R4及R5是可以彼此相同也可以不同,可以举出除了碳原子数为1至18这一点以外,其它与R的所述脂肪族烃基相同的例子。
R的R6是碳原子数为1至19的脂肪族烃基、羟基或由式[AgO-]表示的基团,作为R6的所述脂肪族烃基,可以举出除了碳原子数为1至19这一点以外,其它与R的所述脂肪族烃基相同的例子。
R在上述中也优选是直链状或支链状的烷基、由通式[R6-C(=O)-CY1 2-]表示的基团、羟基或苯基。而且,R6优选是直链状或支链状的烷基、羟基或由[AgO]表示的基团。
在通式(1),X1是各自独立的氢原子、碳原子数1至20的脂肪族烃基、卤素原子、1个以上的氢原子可以被取代基取代的苯基或苄基(C6H5-CH2-)、氰基、N-邻苯二甲酰-3-氨基丙基、2-乙氧基乙烯基(C2H5-O-CH=CH-)、或由通式[R7O-]、[R7S-]、[R7-C(=O)-]或[R7-C(=O)-O-]表示的基团;
作为X1的碳原子数为1至20的脂肪族烃基,可以举出与R的所述脂肪族烃基相同的例子。
作为X1的卤素原子,可以举例如:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
X1的苯基及苄基,1个以上的氢原子可以被取代基取代,作为优选的所述取代基,可以举例如卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、硝基(-NO2)等,取代基的数目及位置不受特别限定。而且,在取代基的数目是多个时,这些多个取代基可以彼此相同也可以不同。
X1的R7,是碳原子数为1至10的脂肪族烃基、噻吩基(C4H3S-)、或1个以上的氢原子可以被取代基取代的苯基或二苯基(联二苯、C6H5-C6H4-)。作为R7的所述脂肪族烃基,可以举出除了碳原子数为1至10这一点以外,其它与R的所述脂肪族烃基相同的例子。作为R7的苯基及二苯基的所述取代基,可以举例如卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)等,取代基的数目及位置不受特别限定。而且,当取代基的数目是多个时,这些多个取代基可以彼此相同也可以不同。
在R7是噻吩基或二苯基时,它们的与在X1邻接的基团或原子(氧原子、硫原子、羰基、羰基氧基)的结合位置不受特别限定。例如,噻吩基可以是2-噻吩基及3-噻吩基中的一种。
在通式(1),2个X1可以通过双键与被2个羰基夹着的碳原子结合成一个基,作为这种基团,可以举例如由化学式[=CH-C6H4-NO2]表示的基团。
X1在上述中优选是氢原子、直链状或支链状的烷基、苄基、或由通式[R7-C(=O)-]表示的基团,优选至少一个X1是氢原子。
优选β-酮羧酸银(1)是:2-甲基乙酰乙酸银(CH3-C(=O)-CH(CH3)-C(=O)-OAg)、乙酰乙酸银(CH3-C(=O)-CH2-C(=O)-OAg)、2-乙基乙酰乙酸银(CH3-C(=O)-CH(CH2CH3)-C(=O)-OAg)、丙酰乙酸银(CH3CH2-C(=O)-CH2-C(=O)-OAg)、异丁酰乙酸银((CH3)2CH-C-(=O)-CH2-C(=O)-OAg)、新戊酰乙酸银((CH3)3C-C(=O)-CH2-C(=O)-OAg)、己酰基乙酸银(CH3(CH2)3CH2-C(=O)-CH2-C(=O)-OAg)、2-正-丁基乙酰乙酸银(CH3-C(=O)-CH(CH2CH2CH2CH3)-C(=O)-OAg)、2-苄基乙酰乙酸银(CH3-C(=O)-CH(CH2C6H5)-C(=O)-OAg)、苯甲酰乙酸银(C6H5-C(=O)-CH2-C(=O)-OAg)、新戊酰乙酰乙酸银((CH3)3C-C(=O)-CH2-C(=O)-CH2-C(=O)-OAg)、异丁酰乙酰乙酸银((CH3)2CH-C(=O)-CH2-C(=O)-CH2-C(=O)-OAg)、2-乙酰新戊酰乙酸银((CH3)3C-C(=O)-CH(-C(=O)-CH3)-C(=O)-OAg)、2-乙酰异丁酰乙酸银((CH3)2CH-C(=O)-CH(-C(=O)-CH3)-C(=O)-OAg)、或丙酮二羧酸银(AgO-C(=O)-CH2-C(=O)-CH2-C(=O)-OAg)。
在通过干燥处理及加热(烧成)处理等后处理形成的导电体(金属银)中,β-酮羧酸银(1)能够进一步降低残留的原料及杂质的浓度。原料及杂质少,例如,所形成的金属银之间的接触会变得越良好,传导变得容易,电阻率下降。
如后所述,即使不使用该领域公知的还原剂等,β-酮羧酸银(1)也能够在优选60至210℃、更优选60至200℃这种低温下分解,形成金属银。而且,通过同时使用还原剂,可在更加低温下分解并形成金属银。对还原剂,将在后面进行说明。
在本发明中,β-酮羧酸银(1)可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。在同时使用两种以上时,其组合及比率可以任意调整。
(羧酸银(4))
羧酸银(4)由所述通式(4)表示。
式中,R8是碳原子数为1至19的脂肪族烃基、羧基(-COOH)、或由式[-C(=O)-OAg]表示的基团。
作为R8的所述脂肪族烃基,可以举出除了碳原子数为1至19这一点以外,其它与R的所述脂肪族烃基相同的例子。但是,R8的所述脂肪族烃基,优选碳原子数为1至15,更优选为1至10。
在R8的所述脂肪族烃基具有亚甲基(-CH2-)时,1个以上的所述亚甲基可以被羰基取代。可以被羰基取代的亚甲基的数目及位置不受特别限定,也可以所有的亚甲基都被羰基取代。这里,“亚甲基”不仅是指由单独的式[-CH2-]表示的基团,还包括由式[-CH2-]表示的基团多个连接而成的亚烃基中的一个式[-CH2-]表示的基团。
羧酸银(4)优选丙酮酸银(CH3-C)=O)-C(=O)-OAg)、乙酸银(CH3-C(=O)-OAg)、丁酸银(CH3-(CH2)2-C(=O)-OAg)、异丁酸银((CH3)2CH-C(=O)-OAg)、2-乙基己酸银(CH3-(CH2)3-CH(CH2CH3)-C(=O)-OAg)、新癸酸银(CH3-(CH2)5-C(CH3)2-C(=O)-OAg)、草酸银(AgO-C(=O)-C(=O)-OAg)、或丙二酸银(AgO-C(=O)-CH2-C(=O)-OAg)。此外,在上述由草酸银(AgO-C(=O)-C(=O)-OAg)以及丙二酸银(AgO-C(=O)-CH2-C(=O)-OAg)这2个由式[-COOAg]表示的基团中,优选1个是由式[-COOH]表示的基团的物质(HO-C(=O)-C(=O)-OAg、HO-C(=O)-CH2-C(=O)-OAg)。
羧酸银(4)也和β-酮羧酸银(1)同样,在通过干燥处理及加热(烧成)处理等后处理形成的导电体(金属银)中,能够进一步降低残留的原料及杂质的浓度。而且,通过同时使用还原剂,可在更加低温下分解并形成金属银。
在本发明中,羧酸银(4)可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。在同时使用两种以上时,其组合及比率可以任意调整。
所述羧酸银,优选是从由2-甲基乙酰乙酸银、乙酰乙酸银、2-乙基乙酰乙酸银、丙酰乙酸银、异丁酰乙酸银、新戊酰乙酸银、己酰基乙酸银、2-正-丁基乙酰乙酸银、2-苄基乙酰乙酸银、苯甲酰乙酸银、新戊酰乙酰乙酸银、异丁酰乙酰乙酸银、丙酮二羧酸银、丙酮酸银、乙酸银、丁酸银、异丁酸银、2-乙基己酸银、新癸酸银、草酸银以及丙二酸银构成的组中选出的一种以上。
而且,即使在这些羧酸银中,由于2-甲基乙酰乙酸银以及乙酰乙酸银与后述的含氮化合物(尤其是胺化合物)之间的相容性优异,也可以作为特别适宜于银油墨组合物的高浓度化的例子而举出。
在银油墨组合物中,由来于所述金属银的形成材料的银的含量优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上。由于这样的范围,所形成的导电体(金属银)依靠其品质而成为优异的导电体。所述银的含量的上限值,只要不损害本发明的效果则不受特别限定,但考虑到处理性等,优选为25质量%。
另外,在本说明中,所谓“由来于金属银的形成材料的银”,只要没有特别说明,都表示在制造银油墨组合物时混合的所述金属银的形成材料中的银,它是包括混合后继续构成金属银的形成材料的银、和混合后金属银的形成材料分解而产生的分解物中的银及银本身两个方面的概念。
[含氮化合物]
尤其在所述金属银的形成材料是所述羧酸银时,优选银油墨组合物除了所述金属银的形成材料以外,还混合含氮化合物而形成。
所述含氮化合物是从由碳原子数25以下的胺化合物(以下,有时简称为胺化合物)、碳原子数25以下的季铵盐(以下,有时简称为“季铵盐”)、氨、碳原子数25以下的胺化合物与酸反应而形成的铵盐(以下,有时简称为“由来于胺化合物的铵盐”)、以及氨与酸反应而形成的铵盐(以下,有时简称为“由来于氨的铵盐”)构成的组中选出的一种以上。即、被混合的含氮化合物可以只是一种,也可以是两种以上,当同时使用两种以上时,其组合及比率可以任意调整。
(胺化合物、季铵盐)
所述胺化合物碳原子数为1至25,可以是伯胺、仲胺以及叔胺中的任一种。所述季铵盐碳原子数为4至25。所述胺化合物及季铵盐可以是链状及环状中的任一种。而且,构成胺部位或铵盐部位的氮原子(例如,构成伯胺的氨基(-NH2)的氮原子)的数目可以是1个,也可以是2个以上。
作为所述伯胺,可以举出1个以上的氢原子可以被取代基取代的单烷基胺、单芳基胺、单(杂芳基)胺、二胺等。
构成所述单烷基胺的烷基,可以是直链状、支链状及环状中的任一种,可以举出与R的所述烷基相同的例子,优选是碳原子数为1至19的直链状或支链状的烷基、或碳原子数为3至7的环状的烷基。
作为优选的所述单烷基胺,具体而言,可以举例如:正-丁基胺、正-己基胺、正-辛基胺、正-十二烷基胺、正-十八烷基胺、仲-丁基胺、叔-丁基胺、异丁基胺、3-氨基戊烷、3-甲基丁基胺、2-庚基胺(2-氨基庚烷)、2-氨基辛烷、2-乙基己基胺、1,2-二甲基-正-丙基胺。
作为构成所述单芳基胺的芳基,可以举出苯基、1-萘基、2-萘基等例子,优选碳原子数是6至10。
构成所述单(杂芳基)胺的杂芳基,是具有杂原子作为构成芳香族环骨架的原子的杂芳基,所述杂原子,可以举出氮原子、硫原子、氧原子、硼原子的例子。而且,构成芳香族环骨架的所述杂原子的数目不受特别限定,可以是1个,也可以是2个以上。如果是2个以上时,这些杂原子可以彼此相同也可以不同。即、这些杂原子可以全部相同,可以全部不同,也可以只一部分不同。
所述杂芳基,可以是单环状及多环状中的任一种,其环元数(构成环骨架的原子数)也不受特别限定,但优选3至12元环。
作为具有1至4个氮原子的单环状的所述杂芳基,可以举例如:吡咯基、吡咯啉基(pyrrolinyl)、咪唑基、吡唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三唑基、四唑基、吡咯烷基(pyrrolidinyl)、咪唑烷基、哌啶基、吡唑烷基、哌嗪基,优选3至8元环,更优选5至6元环。
作为具有1个氧原子的单环状的所述杂芳基,可以举出呋喃基的例子,优选3至8元环,更优选5至6元环。
作为具有1个硫原子的单环状的所述杂芳基,可以举出噻吩基的例子,优选3至8元环,更优选5至6元环。
作为具有1至2个氧原子及1至3个氮原子的单环状的所述杂芳基,可以举出噁唑基、异噁唑基、噁二唑基、吗啉基的例子,优选3至8元环,更优选5至6元环。
作为具有1至2个硫原子及1至3个氮原子的单环状的所述杂芳基,可以举出噻唑基、噻二唑基、噻唑烷基的例子,优选3至8元环,更优选5至6元环。
作为具有1至5个氮原子的多环状的所述杂芳基,可以举例如:吲哚基、异吲哚基、吲哚嗪、苯并咪唑基、喹啉基、异喹啉基、吲唑基、苯并三唑基、四唑吡啶基、四唑哒嗪基、二氢三唑并哒嗪基,优选7至12元环,更优选9至10元环。
作为具有1至3个硫原子的多环状的所述杂芳基,可以举例如:二硫萘基、苯并硫苯基,优选7至12元环,更优选9至10元环。
作为具有1至2个氧原子及1至3个氮原子的多环状的所述杂芳基,可以举例如:苯并噁唑基、苯并氧二唑基,优选7至12元环,更优选9至10环。
作为具有1至2个硫原子及1至3个氮原子的多环状的所述杂芳基,可以举例如:苯并噻唑基、苯并噻二唑基,优选7至12元环,更优选9至10元环。
所述二胺,有2个氨基即可,2个氨基的位置关系不受特别限定。作为优选的所述二胺,在所述单烷基胺、单芳基胺或单(杂芳基)胺中,可以举出构成氨基(-NH2)的氢原子以外的1个氢原子被氨基取代的例子。
优选所述二胺的碳原子数是1至10,作为更优选的二胺,可以举出乙二胺、1,3-二胺丙烷、1,4-二胺丁烷的例子。
作为所述仲胺,可以举出1个以上的氢原子可以被取代基取代的二烷基胺、二芳基胺、二(杂芳基)胺等。
构成所述二烷基胺的烷基,和构成所述单烷基胺的烷基相同,优选碳原子数是1至9的直链状或支链状的烷基,或碳原子数是3至7的环状的烷基。此外,二烷基胺一个分子中的2个烷基可以彼此相同也可以不同。
作为优选的所述二烷基胺,具体而言,可以举出N-甲基-正己基胺、二异丁基胺、二(2-乙基己基)胺的例子。
构成所述二芳基胺的芳基,和构成所述单芳基胺的芳基相同,优选碳原子数是6至10。此外,二芳基胺的一个分子中的2个芳基可以彼此相同也可以不同。
构成所述二(杂芳基)胺的杂芳基,和构成所述单(杂芳基)胺的杂芳基相同,优选6至12元环。此外,二(杂芳基)胺的一个分子中的2个杂芳基可以彼此相同也可以不同。
作为所述叔胺,可以举出1个以上的氢原子可以被取代基取代的三烷基胺、二烷基单芳基胺等例子。
构成所述三烷基胺的烷基,和构成所述单烷基胺的烷基相同,优选碳原子数是1至19的直链状或支链状的烷基,或碳原子数是3至7的环状的烷基。此外,三烷基胺的一个分子中的3个烷基,可以彼此相同也可以不同。即、3个烷基可以全部相同,可以全部不同,也可以只部分不同。
作为优选的所述三烷基胺,具体而言,可以举出N,N-二甲基-正-十八烷基胺、N,N-二甲基环己基胺的例子。
构成所述二烷基单芳基胺的烷基,和构成所述单烷基胺的烷基相同,优选碳原子数是1至6的直链状或支链状的烷基,或碳原子数是3至7的环状的烷基。此外,二烷基单芳基胺的一个分子中的2个烷基,可以彼此相同也可以不同。
构成所述二烷基单芳基胺的芳基,和构成所述单芳基胺的芳基相同,优选碳原子数是6至10。
在本发明中,作为所述季铵盐,可以举出1个以上的氢原子可以被取代基取代的卤化四烷基铵等例子。
构成所述卤化四烷基铵的烷基,和构成所述单烷基胺的烷基相同,优选碳原子数是1至19。此外,卤化四烷基铵的一个分子中的4个烷基,可以彼此相同也可以不同。即、4个烷基可以全部相同,可以全部不同,也可以只部分不同。
作为构成所述卤化四烷基铵的卤素,可以举例如氟、氯、溴、碘。
作为优选的所述卤化四烷基铵,具体而言,可以举出十二烷基三甲基铵溴化物的例子。
至此,主要对链状的胺化合物及有机季铵盐进行了说明,但所述胺化合物及季铵盐可以是构成胺部位或铵盐部位的氮原子为环骨架结构(杂环骨架结构)的一部分的杂环化合物。即、所述胺化合物可以是环状胺,所述季铵盐可以是环状铵盐。这种情况下的环(包含构成胺部位或铵盐部位的氮原子的环)结构,可以是单环状及多环状中的一种,其环元数(构成环骨架的原子数)也不受特别限定,也可以是脂肪族环及芳香族环中的一种。
如果是环状胺,作为优选的环状胺,例如有吡啶。
在所述伯胺、仲胺、叔胺以及季铵盐上,所谓“可以被取代基取代的氢原子”,是与构成胺部位或铵盐部位的氮原子结合的氢原子以外的氢原子。这种情况下的取代基的数目不受特别限定,可以是1个,可以是2个以上,也可以所述氢原子全部被取代基取代。当取代基的数目是多个时,这些多个的取代基可以彼此相同也可以不同。即、多个取代基可以全部相同,可以全部不同,也可以只部分不同。此外,取代基的位置不受特别限定。
作为胺化合物及季铵盐的所述取代基,可以举出烷基、芳基、卤素原子、氨基、硝基、羟基、三氟甲基(-CF3)等例子。其中,作为卤素原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子的例子。
在构成所述单烷基胺的烷基具有取代基时,这种烷基优选是具有芳基为取代基、碳原子数为1至9的直链状或支链状的烷基,或优选具有碳原子数为1至5的烷基作为取代基、优选碳原子数为3至7的环状的烷基,作为具有这种取代基的单烷基胺,具体而言,可以举出2-苯基乙基胺、苄基胺、2,3-二甲基环己基胺的例子。
而且,取代基即所述芳基及烷基,可以进一步1个以上的氢原子被卤素原子取代,作为具有被这种卤素原子取代的取代基的单烷基胺,可以举例如2-溴苯甲胺。其中,作为所述卤素原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子和碘原子的例子。
在构成所述单芳基胺的芳基具有取代基时,这种芳基优选具有卤素原子为取代基、碳原子数为6至10的芳基,作为具有这样的取代基的单芳基胺,具体而言,可举出溴苯胺的例子。其中,作为所述卤素原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子和碘原子的例子。
在构成所述二烷基胺的烷基具有取代基时,这种烷基优选具有羟基或芳基为取代基的、碳原子数为1至9的直链状或支链状的烷基,作为具有这样的取代基的二烷基胺,具体而言,可以举出二乙醇胺、N-甲基苄基胺的例子。
所述胺化合物,优选是正-丙基胺、正-丁基胺、正-己基胺、正-辛基胺、正-十二烷基胺、正-十八烷基胺、仲-丁基胺、叔-丁基胺、异丁基胺、3-氨基戊烷、3-甲基丁基胺、2-庚基胺、2-氨基辛烷、2-乙基己基胺、2-苯基乙基胺、乙二胺、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、N-甲基-正-己基胺、二异丁基胺、N-甲基苄基胺、二(2-乙基己基)胺、1,2-二甲基-正-丙基胺、N,N-二甲基-正-十八烷基胺或N,N-二甲基环己基胺。
而且,在这些胺化合物中,2-乙基己基胺与所述羧酸银的相容性优异,特别适于银油墨组合物的高浓度化,可以进一步列举作为特别适合于降低银细线的表面粗糙度的化合物。
(由来于胺化合物的铵盐)
在本发明中,由来于所述胺化合物的铵盐是所述胺化合物与酸反应生成的铵盐,所述酸,可以是盐酸、硫酸、硝酸等无机酸,可以是乙酸等有机酸,酸的种类不受特别限定。
作为由来于所述胺化合物的铵盐,可以举例如正-丙基胺盐酸盐、N-甲基-正-己基胺盐酸盐、N,N-二甲基-正-十八烷基胺盐酸盐等,但不仅限于此。
(由来于氨的铵盐)
在本发明中,由来于所述氨的铵盐,是氨与酸反应生成的铵盐,这里,作为酸,可以举出和由来于所述胺化合物的铵盐的情况相同的酸。
作为由来于所述氨的铵盐,可以举出氯化铵等例子,但不仅限于此。
在本发明中,所述胺化合物、季铵盐、由来于胺化合物的铵盐以及由来于氨的铵盐,分别可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。在同时使用两种以上时,其组合及比率可以任意调整。
而且,作为所述含氮化合物,可以单独使用从由所述胺化合物、季铵盐、由来于胺化合物的铵盐及由来于氨的铵盐构成的组中选出的一种,也可以同时使用两种以上。在同时使用两种以上时,其组合及比率可以任意调整。
在银油墨组合物中,优选所述含氮化合物的配合量为每1摩尔所述金属银的形成材料的配合量是0.3至15摩尔,更优选是0.3至5摩尔。通过使所述含氮化合物的所述配合量在这个范围内,银油墨组合物的稳定性能进一步提高,并进一步提高导电体(金属银)的品质。而且,即使不进行利用高温的加热处理,也能够更加稳定地形成导电体。
[还原剂]
优选银油墨组合物是除所述金属银的形成材料以外,还混合有还原剂而形成的组合物。通过混合还原剂,所述银油墨组合物更容易形成金属银,例如,即使通过低温下的加热处理,也能够形成具有充分导电性的导电体(金属银)。
优选所述还原剂是从由草酸、肼以及下述通式(5)表示的化合物(以下,有时简称为“化合物(5)”)构成的组中选出的一种以上的还原性化合物(以下,有时只简称为“还原性化合物”)。
H-C(=O)-R21……(5)
(式中,R21是碳原子数20以下的烷基、烷氧基或N,N-二烷基氨基、羟基或氨基。)
(还原性化合物)
所述还原性化合物是从由草酸(HOOC-COOH)、肼(H2N-NH2)以及所述通式(5)表示的化合物(化合物(5))构成的组中选出的一种以上。即、混合的还原性化合物可以是一种,可以是两种以上,在同时使用两种以上时,其组合及比率可以任意调整。
R21的碳原子数20以下的烷基,碳原子数是1至20,可以是直链状、支链状以及环状的任一种,可以举出和所述通式(1)的R的所述烷基相同的例子。
R21的碳原子数20以下的烷氧基,碳原子数是1至20,可以举出R21的所述烷基与氧原子结合而生成的一价基的例子。
R21的碳原子数20以下的N,N-二烷基氨基,碳原子数是2至20,与氮原子结合的2个烷基可以彼此相同也可以不同,所述烷基碳原子数分别是1至19。但是,这些2个烷基的碳原子数的合计值是2至20。
与氮原子结合的所述烷基,分别可以是直链状、支链状以及环状中的任一种,除了碳原子数为1至19这一点以外,可以举出和所述通式(1)的R的所述烷基相同的例子。
作为所述还原性化合物,肼也可以使用一水合物(H2N-NH2·H2O)。
作为优选的所述还原性化合物,可以举例如:蚁酸(H-C(=O)-OH);蚁酸甲酯(H-C(=O)-OCH3)、蚁酸乙酯(H-C(=O)-OCH2CH3)、蚁酸丁酯(H-C(=O)-O(CH2)3CH3)等蚁酸酯;丙醛(H-C(=O)-CH2CH3)、丁醛(H-C(=O)-(CH2)2CH3)、己醛(H-C(=O)-(CH2)4CH3)等醛;甲酰胺(H-C(=O)-NH2)、N,N-二甲基甲酰胺(H-C(=O)-N(CH3)2)等甲酰胺类(具有由化学式[H-C(=O)-N(-)-]表示的基团的化合物);草酸。
在银油墨组合物中,还原剂的配合量优选是每1摩尔所述金属银的形成材料的配合量为0.04至3.5摩尔,更优选是0.06至2.5摩尔。通过使还原剂的所述配合量在这样的范围内,银油墨组合物能够更容易、更稳定地形成导电体(金属银)。
[醇]
银油墨组合物可以是除所述金属银的形成材料以外,还混合有醇的组合物。
优选所述醇,是由下述通式(2)表示的乙炔醇类(以下,有时简称为“乙炔醇(2)”)。
[化学式3]
(式中,R’以及R”分别是独立的碳原子数1至20的烷基、或1个以上的氢原子可以被取代基取代的苯基。)
(乙炔醇(2))
(乙炔醇(2))由所述通式(2)表示。
式中,R’以及R”分别是独立的碳原子数1至20的烷基、或1个以上的氢原子可以被取代基取代的苯基。
R’以及R”的碳原子数1至20的烷基,可以是直链状、支链状以及环状中的任一种,如果是环状时,可以是单环状及多环状中的任一种。作为R’以及R”的所述烷基,可以举出和R的所述烷基相同的例子。
作为R’以及R”的苯基的氢原子可以被取代的所述取代基,可以举例如:碳原子数为1至16的饱和或不饱和的一价的脂肪族烃基、所述脂肪族烃基与氧原子结合生成的一价基、氟原子、氯原子、溴原子、羟基、氰基、苯氧基等,和R的苯基的氢原子可以被取代的所述取代基相同。而且,取代基的数目及位置不受特别限定,在取代基的数目是多个时,这些多个取代基可以彼此相同,也可以不同。
优选R’及R”是碳原子数为1至20的烷基,更优选是碳原子数为1至10的直链状或支链状的烷基。
作为优选的乙炔醇(2),可以举例如:3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、3-甲基-1-丁炔-3-醇、3-甲基-1-戊炔-3-醇。
在使用乙炔醇(2)时,在银油墨组合物中,乙炔醇(2)的配合量优选是每1摩尔所述金属银的形成材料的配合量为0.03至0.7摩尔,更优选是0.03至0.3摩尔,也可以是0.05至0.3摩尔。通过使乙炔醇(2)的所述配合量在这样的范围内,可以进一步提高银油墨组合物的稳定性。
所述醇,可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。在同时使用两种以上时,其组合及比率可以任意调整。
[其它成分]
银油墨组合物除所述金属银的形成材料、含氮化合物、还原剂及醇以外,还可以混合其它成分。
银油墨组合物的所述其它成分可以根据目的任意选择,不受特别限定,作为优选的组合物,可以举例如醇以外的溶剂,可以根据配合成分的种类及量任意选择。
银油墨组合物的所述其它成分,可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。在同时使用两种以上时,其组合及比率可以任意调整。
在银油墨组合物中,优选所述其它成分对配合成分的总量的配合量的比例在10质量%以下,更加优选在5质量%以下,即使是0质量,即、即使不混合其它成分,银油墨组合物也能充分地显现其效果。
优选银油墨组合物混合所述金属银的形成材料、含氮化合物、以及还原剂及醇中的任一种或两种而成,更优选混合所述羧酸银、含氮化合物、以及还原剂及醇中的任一种或两种而成。
银油墨组合物可以配合成分全部溶解,也可以是一部分或全部成分都不溶解的分散状态,但优选配合成分全部溶解,优选未溶解的成分均匀地分散。
[银油墨组合物的制造方法]
银油墨组合物可通过混合所述金属银的形成材料、以及所述金属银的形成材料以外的成分而得到。混合各成分后,可以将所得的组合物直接作为银油墨组合物,也可以根据需要将继续进行公知的精炼操作后得到的组合物作为银油墨组合物。在本发明中,尤其在使用了β-酮羧酸银(1)作为所述金属银的形成材料时,由于在混合上述各成分时,能够不生成阻碍导电性的杂质,或将这种杂质的生成量抑制在极少量,因此,即使使用未进行精炼操作的银油墨组合物,也能够得到具有充分导电性的导电体(金属银)。
在混合各成分时,可以添加所有成分之后再将其混合,可以在依次添加部分成分的同时进行混合,也可以在依次添加所有成分的同时进行混合。但是,在本发明中,所述还原剂优选通过滴下进行混合,其还具有通过抑制滴下速度的变动,能够更加降低金属银的表面粗糙度的倾向。
混合方法不受特别限定,从公知的方法中适当选择即可,例如:使搅拌子或搅拌翼等旋转而混合的方法;使用搅拌器、三辊研磨机、混揉机或珠磨机等进行混合的方法;加超声波进行混合的方法等。
在银油墨组合物中,在使未溶解的成分均匀地分散时,优选应用例如使用上述三辊研磨机、混揉机或珠磨机等进行分散的方法。
混合时的温度,只要各混合成分不劣化,就不受特别限定,但优选是﹣5至60℃。并且,混合时的温度,根据配合成分的种类及量,可以适当调整,以使混合后得到的混合物的粘度成为容易搅拌的粘度。
而且,只要各配合成分不劣化,混合时间就不受特别限定,优选10分钟至36小时。
[二氧化碳]
也可以进一步供给二氧化碳来形成银油墨组合物。这样的银油墨组合物变成高粘度,例如,适合于将油墨铺厚使用。
可以在银油墨组合物制造时的任一时期供给二氧化碳。
而且,在本发明中,优选例如,对混合所述金属银的形成材料及含氮化合物而成的第一混合物供给二氧化碳,形成第二混合物,根据需要,对所述第二混合物进一步混合所述还原剂,来制造银油墨组合物。此外,在混合所述醇或其它成分时,这些可以在第一混合物及第二混合物中任一种或两种的制造时混合,并可以根据目的任意地选择。
除了配合成分不同这一点以外,所述第一混合物可以采用与上述银油墨组合物相同的方法来制造。
第一混合物可以配合成分全部溶解,也可以是一部分成分不溶解地分散的状态,但优选配合成分全部溶解,未溶解的成分优选均匀地分散。
只要各配合成分不劣化,第一混合物制造时的配合温度就不受特别限定,优选是﹣5至30℃。而且,混合时间根据配合成分的种类及混合时的温度适当调整即可,优选例如是0.5至12小时。
供给第一混合物的二氧化碳(CO2)可以是气体及固形(干冰)中的一种,也可以是气体及固形两者。由于被供给二氧化碳,该二氧化碳溶入第一混合物,由于对第一混合物中的成分产生作用,因此,可推测所得的第二混合物的粘度会上升。
二氧化碳气体的供给,采用在液体中注入气体的公知的各种方法即可,可以适当选择合适的供给方法。可以举例如,将配管的一端浸入第一混合物中,另一端与二氧化碳气体的供给源连接,通过该配管对第一混合物供给二氧化碳气体的方法。这种情况下,可以从配管的端部直接供给二氧化碳气体,例如,可以将多孔质性的物质等设置有多个可成为气体流道的空隙部,能够使引入的气体扩散开来作为微小的气泡放出的气体扩散部件等连接在配管的端部,通过该气体扩散部件供给二氧化碳气体。此外,也可以采用和制造第一混合物时同样的方法,在搅拌第一混合物的同时供给二氧化碳气体。通过这种方式,能够有效地供给二氧化碳。
二氧化碳气体的供给量,可以根据受供给方的第一混合物的量、目的银油墨组合物或第二混合物的粘度,进行适当调整,不受特别限定。例如,为得到100至1000g左右的20至25℃时粘度为5Pa·s以上的银油墨组合物,优选供给100L以上的二氧化碳气体,更优选供给200L以上。这里,对银油墨组合物的20至25℃时的粘度进行了说明,但银油墨组合物的使用时的温度不仅限定在20至25℃,可以任意选择。
二氧化碳气体的流量,可考虑到需要的二氧化碳气体的供给量适当调整,优选每1g第一混合物在0.5mL/分钟以上,更优选在1mL/分钟以上。流量的上限值不受特别限定,如果考虑到处理性等,优选每1g混合物为40mL/分钟。
而且,二氧化碳气体的供给时间,可考虑到需要的二氧化碳气体的供给量、流量而适当进行调整。
二氧化碳气体供给时的第一混合物的温度,优选是5至70℃,更加优选7至60℃,特别优选10至50℃。通过使得所述温度在所述下限值以上,能够更有效地供给二氧化碳,通过使得所述温度在所述上限值以下,可以得到杂质少品质更良好的银油墨组合物。
二氧化碳气体的流量及供给时间、以及二氧化碳气体供给时的所述温度,可在相互考虑各自的值的同时,调整在合适的范围。例如,即使偏低地设定所述温度,也能够通过稍多地设定二氧化碳气体的流量,或者将二氧化碳气体的供给时间设定得稍长,或者通过实施这两种方法,有效地供给二氧化碳。并且,即使偏低地设定二氧化碳气体的流量,也能够通过稍高地设定所述温度,或稍长地设定二氧化碳气体的供给时间,或通过实施这两种方法,有效地供给二氧化碳。即、通过在考虑二氧化碳气体的供给时间的同时将二氧化碳气体的流量、作为二氧化碳气体供给时的所述温度而例示的上述数值范围中的数值灵活地组合起来,能够有效地得到良好品质的银油墨组合物。
二氧化碳气体的供给,优选在搅拌第一混合物的同时进行。通过这种方式,所供给的二氧化碳气体能够更均匀地在第一混合物中扩散,从而能够更有效地供给二氧化碳。
此时的搅拌方法,与制造不使用二氧化碳的上述银油墨组合物时的所述混合方法的情况相同即可。
干冰(固形二氧化碳)的供给,通过在第一混合物中添加干冰进行即可。干冰可以一次性全量添加,也可以分阶段(隔着不进行添加的时间段连续地)添加。
干冰的使用量,考虑上述二氧化碳气体的供给量进行调整即可。
优选在干冰的添加中及添加后搅拌第一混合物,例如,优选采用与制造时不使用二氧化碳的上述银油墨组合物同样的方法进行搅拌。通过这种方式,能够有效地供给二氧化碳。
搅拌时的温度和二氧化碳气体供给时相同即可。此外,搅拌时间可以根据搅拌温度适当地调整。
第二混合物的粘度,可以根据目的,如银油墨组合物或第二混合物的处理方法等适当调整,不受特别限定,但20至25℃时的粘度优选为3Pa·s以上。另外,这里对第二混合物的20至25℃时的粘度进行了说明,但第二混合物的使用时的温度不仅限定在20至25℃,可以任意选择。
在所述第二混合物中,还可以根据需要,混合从由所述还原剂、醇及其它成分构成的组中选出的一种以上,作为银油墨组合物。
此时的银油墨组合物,可以采用除了配合成分不同这一点以外,与不使用二氧化碳的上述银油墨组合物同样的方法制造。而且,所得的银油墨组合物可以配合成分全部溶解,也可以是部分成分不溶解地分散的状态,优选配合成分全部溶解,优选未溶解的成分均匀地分散。
所述还原剂混合时的温度,只要各配合成分不劣化,则不受特别限定,但优选是﹣5至60℃。而且,混合时的温度可以根据配合成分的种类及量,进行适当调整,以使混合而得的混合物的粘度成为容易搅拌的粘度。
此外,混合时间根据配合成分的种类及混合时的温度适当调整即可,例如优选0.5至12小时。
所述其它成分,如上所述,可以在制造所述第一混合物及第二混合物中的任一种时混合,也可以在制造这两者时混合。即、在经过第一混合物及第二混合物制造银油墨组合物的过程中,优选所述其它成分对二氧化碳以外的配合成分的总量的配合量的比例([其它成分(质量)]/[金属银的形成材料、含氮化合物、还原剂、醇、以及其它成分(质量)]×100)在10质量%以下,更优选在5质量%以下,即使是0质量,即不混合其它成分,银油墨组合物也能充分地显现该效果。
在受供二氧化碳而形成的银油墨组合物中,优选20至25℃时的粘度为1Pa·s以上。
例如,在混合还原剂时,所得的混合物(银油墨组合物)比较容易发热。而且,在还原剂混合时温度高的情况下,由于该混合物变成与后述的银油墨组合物的加热处理时相同的状态,因此,可以推测:由于还原剂的所述金属银的形成材料的分解促进作用,在金属银的形成材料的至少一部分可能会开始形成金属银。这种含有金属银的银油墨组合物,在导电体形成时,有时在比不含有金属银的银油墨组合物更温和的条件下进行后处理,能够形成导电体。并且,在还原剂的配合量足够多时,在同样温和的条件下进行后处理,有时也能够形成导电体。如此地,通过采用促进金属银的形成材料的分解的条件,作为后处理,只是更低温的加热处理,或不进行加热处理而是常温下的干燥处理,有时也可以形成导电体。此外,这种含有金属银的银油墨组合物,能够与不含有金属银的银油墨组合物同样地处理,在处理性上也并不差。
另外,如上所述,由于二氧化碳的供给,本发明的第二混合物的粘度比一般粘度高。另一方面,在向第二混合物混合还原剂时,根据第二混合物或还原剂的种类,如上所述,在所述金属银的形成材料的至少一部分会开始形成金属银,有时会有金属银析出。其中,当第二混合物的粘度高时,所析出的金属银的凝集受到抑制,所得到的银油墨组合物中的金属银的分散性得到提高。使用这种银油墨组合物得到的导电体粘度低,即、相比使用对未被供给二氧化碳的混合物混合还原剂而得到的银油墨组合物情况下的导电体,导电性变高(体积电阻率低),表面粗糙度变小,成为了具有更优选特性的组合物。
在对附着(印刷之后)在基板上的银油墨组合物进行干燥处理时,采用公知的方法即可,例如,可以在常压下、减压下以及送风条件下的任一种条件下进行,也可以在大气下以及惰性气体气氛下的任一种条件下进行。并且,干燥温度不受特别限定,可以是加热干燥及常温干燥的任一种。作为无需加热处理时的优选的干燥方法,例如有在18至30℃在大气下进行干燥的方法。
在对附着在基板上的银油墨组合物进行加热(烧成)处理时,其条件可以根据银油墨组合物的配合成分的种类适当调整。通常优选加热温度是60至200℃,更优选是70至180℃。加热时间根据加热温度调整即可,但通常优选0.2至12小时,更优选0.4至10小时。即使在所述金属银的形成材料中,所述羧酸银,尤其是β-酮羧酸银(1)也与例如氧化银等金属银的形成材料不同,即使不使用该领域公知的还原剂等,也能在低温下分解。而且,作为这种分解温度的一种反映,所述银油墨组合物能够像上述那样,在比原有技术更低的低温下形成金属银。
在使银油墨组合物附着在耐热性低的基板上加热(烧成)处理时,优选加热温度不足130℃,更优选在125℃以下,特别优选在120℃以下。
银油墨组合物的加热处理的方法不受特别限定,例如,可以进行通过电炉的加热、利用感热式加热头的加热、利用远红外线照射的加热等。银油墨组合物的加热处理可以在大气下进行,可以在惰性气氛下进行,也可以在加湿条件下进行。而且,也可以在常压下、减压下以及加压下的任一种条件下进行。
在本说明书中的“加湿”,只要没有特别说明,就是指人为地增大湿度,优选设定相对湿度为5%以上。加热处理时,由于处理温度高会导致处理环境的湿度变得极低,因此,可以说,5%这一相对湿度显然是人工增湿后的湿度。
在加湿条件下进行银油墨组合物的加热处理时的相对湿度,优选在10%以上,更优选在30%以上,进一步优选在50%以上,特别优选在70%以上,可以在90%以上,也可以是100%。而且,在加湿条件下的加热处理,可以通过注入加热至100℃以上的高压水蒸气来进行,像这样通过在加湿条件下加热处理,能够在短时间形成高纯度的金属银。
银油墨组合物的加热处理,可以分两个阶段进行。可以举出下述方法,即:在第一阶段的加热处理,不是金属银的形成,而主要进行银油墨组合物的干燥,在第二阶段的加热处理,直到最后都在进行金属银的形成。
在第一阶段的加热处理,加热温度可以根据银油墨组合物的配合成分的种类进行适当调整,优选在60至110℃,更优选70至100℃。而且,加热时间根据加热温度调整即可,通常优选5秒至12小时,更优选30秒至2小时。
在第二阶段的加热处理,加热温度可以根据银油墨组合物的配合成分的种类适当调整,以良好地形成金属银,优选60至200℃,更优选70至180℃。而且,加热时间根据加热温度调整即可,通常优选1分钟至12小时,更优选1分钟至10小时。
在使银油墨组合物附着在耐热性低的基板上加热(烧成)处理时,优选第一阶段及第二阶段的加热处理的加热温度不足130℃,更优选在125℃以下,特别优选在120℃以下。
在采用加湿条件下的加热处理时,特别优选银油墨组合物的加热处理采用二个阶段的方法进行,即:在第一阶段的加热处理中,在非加湿条件下,不是像上述那样形成金属银,而主要进行银油墨组合物的干燥,在第二阶段的加热处理中,在加湿条件下,像上述那样直到最后都进行金属银的形成。
另外,在本说明书中,所谓“非加湿”是指不进行上述的“加湿”,即意味着不人为地增大湿度,优选设相对湿度为小于5%。
在采用二个阶段的方法进行上述加热处理时,优选第一阶段的非加湿条件下的加热处理时的加热温度是60至110℃,更优选是70至100℃。而且,优选加热时间是5秒至3小时,更优选是30秒至2小时,特别优选30秒至1小时。
在采用二个阶段的方法进行上述加热处理时,优选第二阶段的加湿条件下的加热处理时的加热温度是60至180℃,更优选是70至160℃。而且,优选加热时间是1分钟至2小时,更优选是1分钟至1小时,特别优选1分钟至30分钟。
在使银油墨组合物附着在耐热性低的基板上加热(烧成)处理时,优选第一阶段的非加湿条件下的加热处理及第二阶段的加湿条件下的加热处理的加热温度都不足130℃,更优选在125℃以下,特别优选在120℃以下。
作为本发明的配线板,在制造基板上具备银细线以外的其它构成的配线板时,在上述制造方法中,可以在规定的定时适当追加形成其它构成的工序来进行。
实施例
以下,通过具体的实施例,对本发明进行更详细的说明。但是,本发明不受以下所示的实施例的任何限定。
[实施例1]
〈银油墨组合物的制造〉
在烧杯中混合2-乙基己基胺(相对后述的2-甲基乙酰乙酸银为2.2倍摩尔的量)、以及3,5-二甲基-1-己炔-3-醇(日本空气化工产品公司制造的“Surfynol61”),以下,有时简称为“DMHO”(相对后述的2-甲基乙酰乙酸银为0.1倍摩尔的量)之后,在其中添加2-甲基乙酰乙酸银,使液体温度达到25℃以下,使用机器搅拌机搅拌30分钟,得到了银油墨组合物。各配合成分的种类及配合比如表1所示。表1中,“含氮化合物(摩尔比)”,表示每1摩尔金属银的形成材料的配合量的含氮化合物的配合量(摩尔数)([含氮化合物的摩尔数]/[金属银的形成材料的摩尔数])。“醇(摩尔比)”也同样,表示每1摩尔金属银的形成材料的配合量的醇的配合量(摩尔数)([醇的摩尔数]/[金属银的形成材料的摩尔数])。此外,[-]表示该成分未混合。
〈配线板的制造〉
根据凹版胶印(gravure offset)印刷法,使用上述得到的银油墨组合物,在聚碳酸酯制基板(厚度1mm)的一个主面(表面)上进行印刷,形成了图1A所示的网眼状的印刷图案。更具体地,如下所示:
使用了以下的装置作为印刷装置。即、使用了金属制且其表面有成为银细线的模型的宽度10μm的槽,槽的节距(相邻的槽之间的距离)为225μm的装置作为凹版。使用了金属制的筒体的表面被硅树脂制的毯状材包覆的装置作为胶印辊。
使用这种印刷装置,对凹版供给上述银油墨组合物,利用刮墨刀除去多余的银油墨组合物,将填充在槽里的银油墨组合物转印至胶印辊的毯状材的表面之后,使用该银油墨组合物对传送带单元传送过来的基板的表面进行了印刷。
接下来,在90℃下在烤炉中将所得的印刷图案进行30分钟的加热(烧成)处理,在基板上形成银细线,从而制得配线板。
〈配线板的评价〉
对于得到的配线板,使用形状测量激光显微镜(日本基恩士公司制“VKX-100”),测量了银细线的宽度及高度。在银细线的9个位置进行测量,计算出其平均值。结果如表2所示。
而且,对于得到的配线板,测量了银细线的线电阻值R(Ω)、截面积A(cm2)、以及线长L(cm),根据公式“ρ=R×A/L”,算出了体积电阻率ρ(Ω·cm)。另外,线电阻值R使用数字万用表(三和电气仪器公司制“PC5000a”测量,截面积A使用形状测量激光显微镜(日本基恩士公司制“VK-X100”)测量。结果如表2所示。
而且,对于得到的配线板,使用分光光度计(日立高新技术公司制“U-3500”)测量了光的透过率。在配线板的同时包括银细线的形成位置及非形成位置的20mm×10mm的长方形区域进行测量,设380至800nm为测量波长区域进行了测量。
[实施例2]
〈银油墨组合物的制造〉
为使液体温度达到50℃以下,在烧杯中对2-乙基己基胺(相对后述的2-甲基乙酰乙酸银为1倍摩尔的量)添加2-甲基乙酰乙酸银,使用机器搅拌机搅拌15分钟,得到了液状物。为使反应液的温度达到50℃以下,使用注射器泵,花费30分钟在该液状物中滴下蚁酸(相对2-甲基乙酰乙酸银为0.8倍摩尔量)。蚁酸的滴下结束后,在25℃下进一步搅拌反应液1小时,得到了银油墨组合物。各配合成分的种类和配合比如表1所示。表1中,“还原剂(摩尔比)”,表示每1摩尔金属银的形成材料的配合量的还原剂的配合量(摩尔数)([还原剂的摩尔数]/[金属银的形成材料的摩尔数])。
〈配线板的制造及评价〉
采用除了使用上述得到的银油墨组合物,使用具有宽度为2μm的槽,槽的节距(相邻的槽之间的距离)为100μm的凹版进行了印刷这一点之外,其它与实施例1相同的方法制造了配线板,并进行了评价。结果如表2所示。
[实施例3]
〈银油墨组合物的制造〉
如表1所示,除了对2-甲基乙酰乙酸银混合了0.05倍摩尔量的DMHO替代对2-甲基乙酰乙酸银混合0.2倍摩尔量的DMHO这一点以外,采用了与实施例1同样的方法,得到了银油墨组合物。
〈配线板的制造及评价〉
采用除了使用上述得到的银油墨组合物这一点、使用了槽的节距(相邻的槽之间的距离)为200μm而非225μm的凹版这一点、以及在100℃下在烤炉中对印刷图案进行30分钟加热(烧成)处理这一点以外,其它与实施例1相同的方法制造配线板,并进行了评价。但是,体积电阻率ρ(Ω·cm),是形成专用的银细线,对该银细线进行了测量。即、在上述印刷图案以外,同时另外在和形成了该印刷图案的基板相同的基板上形成了宽度200μm、线长25mm的印刷图案(宽幅印刷图案),对由该宽幅印刷图案形成的银细线测量了体积电阻率ρ(Ω·cm)。像这样使用宽幅印刷图案,是为了提高体积电阻率ρ的测量精度。结果如表2所示。
[实施例4]
〈银油墨组合物的制造〉
如表1所示,除了对2-甲基乙酰乙酸银混合了0.4倍摩尔量的2-乙基己基胺替代对2-甲基乙酰乙酸银混合1倍摩尔量的2-乙基己基胺这一点,以及对2-甲基乙酰乙酸银混合0.6倍摩尔量的蚁酸替代对2-甲基乙酰乙酸银混合0.8倍摩尔量的蚁酸这一点以外,采用了与实施例2同样的方法,得到了银油墨组合物。
〈配线板的制造及评价〉
采用除了使用上述得到的银油墨组合物这一点以外,其它与实施例3同样的方法制造配线板,并进行了评价。结果如表2所示。
[实施例5]
〈银油墨组合物的制造〉
如表1所示,除了分别对2-甲基乙酰乙酸银混合0.5倍摩尔量的2-乙基己基胺,对2-甲基乙酰乙酸银混合0.5倍摩尔的异丁基胺替代对2-甲基乙酰乙酸银混合1倍摩尔量的2-乙基己基胺、对2-甲基乙酰乙酸银混合了0.6倍摩尔量的蚁酸替代对2-甲基乙酰乙酸银混合0.8倍摩尔量的蚁酸这一点以外,采用与实施例2同样的方法得到了银油墨组合物。
〈配线板的制造及评价〉
采用除了使用上述得到的银油墨组合物,使用了槽的宽度为7μm而非10μm的凹版这一点以外,其它与实施例3同样的方法制造配线板,并进行了评价。结果如表2所示。
[实施例6]
〈银油墨组合物的制造〉
如表1所示,除了分别对2-甲基乙酰乙酸银混合0.9倍摩尔量的2-乙基己基胺,对2-甲基乙酰乙酸银混合0.1倍摩尔的异丁基胺替代对2-甲基乙酰乙酸银混合1倍摩尔量的2-乙基己基胺、对2-甲基乙酰乙酸银混合了0.6倍摩尔量的蚁酸替代对2-甲基乙酰乙酸银混合0.8倍摩尔量的蚁酸这一点以外,采用与实施例2同样的方法得到了银油墨组合物。
〈配线板的制造及评价〉
采用除了使用上述得到的银油墨组合物这一点以外,其它与实施例3同样的方法制造配线板,并进行了评价。结果如表2所示。
[实施例7]
〈银油墨组合物的制造〉
为使液体温度达到50℃以下,在烧杯中对2-乙基己基胺(相对后述的2-甲基乙酰乙酸银为1.5倍摩尔的量)添加2-甲基乙酰乙酸银,使用机器搅拌机搅拌15分钟,得到了液状物。为使反应液的温度达到50℃以下,使用注射器泵,花费30分钟在该液状物中滴下蚁酸(相对2-甲基乙酰乙酸银为0.4倍摩尔量)。蚁酸的滴下结束后,在25℃下进一步搅拌反应液1小时之后,维持在25℃的状态,添加DMHO(相对于2-甲基乙酰乙酸银为0.04倍摩尔量),进一步搅拌反应液大约2分钟,得到了银油墨组合物。各配合成分的种类和配合比如表1所示。
〈配线板的制造及评价〉
采用除了使用上述得到的银油墨组合物这一点、使用了槽的宽度为5μm而非10μm的凹版这一点、以及在100℃下在烤炉中对印刷图案进行10分钟加热(烧成)处理替代在90℃下在烤炉中对印刷图案进行30分钟的加热(烧成)处理之后,进一步在加湿条件下在100℃进行10分钟的加热(烧成)处理这一点以外,其它与实施例1相同的方法制造配线板,并进行了评价。但是,体积电阻率(Ω·cm)和实施例3的情况同样,是形成专用的银细线,对该银细线进行了测量。结果如表2所示。
[实施例8]
〈银油墨组合物的制造〉
为使液体温度达到50℃以下,在烧杯中对2-乙基己基胺(相对后述的2-甲基乙酰乙酸银为1.3倍摩尔的量)及异丁基胺(相对于后述的2-甲基乙酰乙酸银为0.2倍摩尔量)的混合物添加2-甲基乙酰乙酸银,使用机器搅拌机搅拌15分钟,得到了液状物。为使反应液的温度达到50℃以下,使用注射器泵,花费30分钟在该液状物中滴下蚁酸(相对2-甲基乙酰乙酸银为0.4倍摩尔量)。蚁酸的滴下结束后,在25℃下进一步搅拌反应液1小时之后,维持在25℃的状态,添加DMHO(相对于2-甲基乙酰乙酸银为0.04倍摩尔量),进一步搅拌反应液大约2分钟,得到了银油墨组合物。各配合成分的种类和配合比如表1所示。
〈配线板的制造及评价〉
采用除了使用上述得到的银油墨组合物这一点以外,其它与实施例7同样的方法制造配线板,并进行了评价。结果如表2所示。
[实施例9]
〈银油墨组合物的制造〉
为使液体温度达到50℃以下,在烧杯中对2-乙基己基胺(相对后述的2-甲基乙酰乙酸银为1.3倍摩尔的量)及异丁基胺(相对于后述的2-甲基乙酰乙酸银为0.2倍摩尔量)以及正-丁基胺(相对于后述的2-甲基乙酰乙酸银为0.05倍摩尔量)的混合物添加2-甲基乙酰乙酸银,使用机器搅拌机搅拌15分钟,得到了液状物。为使反应液的温度达到50℃以下,使用注射器泵,花费30分钟在该液状物中滴下蚁酸(相对2-甲基乙酰乙酸银为1倍摩尔量)。蚁酸的滴下结束后,在25℃下进一步搅拌反应液1小时,得到了银油墨组合物。各配合成分的种类和配合比如表1所示。
〈配线板的制造及评价〉
采用除了使用上述得到的银油墨组合物这一点以外,其它与实施例7同样的方法制造配线板,并进行了评价。结果如表2所示。
[实施例10]
〈银油墨组合物的制造〉
为使液体温度达到50℃以下,在烧杯中对2-乙基己基胺(相对后述的2-甲基乙酰乙酸银为1.3倍摩尔的量)及异丁基胺(相对于后述的2-甲基乙酰乙酸银为0.2倍摩尔量)的混合物添加2-甲基乙酰乙酸银,使用机器搅拌机搅拌15分钟,得到了液状物。为使反应液的温度达到50℃以下,使用注射器泵,花费30分钟在该液状物中滴下蚁酸(相对2-甲基乙酰乙酸银为0.4倍摩尔量)。蚁酸的滴下结束后,在25℃下进一步搅拌反应液1小时之后,维持在25℃的状态,添加3-甲基-1-丁基-3-醇(2-甲基-3-丁基-2-醇、日信化学工业公司制“ORPHIN B”,以下,有时简称为“MBO”)(相对于2-甲基乙酰乙酸银为0.04倍摩尔量),进一步搅拌反应液大约2分钟,得到了银油墨组合物。各配合成分的种类和配合比如表1所示。
〈配线板的制造及评价〉
采用除了使用上述得到的银油墨组合物这一点以外,其它与实施例7同样的方法制造配线板,并进行了评价。结果如表2所示。
[实施例11]
〈银油墨组合物的制造〉
如表1所示,除了使用乙酰乙酸银替代2-甲基乙酰乙酸银,对乙酰乙酸银混合1倍摩尔量的蚁酸替代对2-甲基乙酰乙酸银混合0.8倍摩尔量的蚁酸这一点以外,采用了与实施例2同样的方法,得到了银油墨组合物。
〈配线板的制造及评价〉
除了使用上述得到的银油墨组合物,在100℃下在烤炉中对印刷图案加热(烧成)处理10分钟之后,进一步在加湿条件下在100℃加热(烧成)处理10分钟这一点以外,采用与实施例3同样的方法制造配线板,并进行了评价。结果如表2所示。
[实施例12]
〈银油墨组合物的制造〉
为使液体温度达到50℃以下,在烧杯中对2-乙基己基胺(相对后述的乙酰乙酸银为1.3倍摩尔的量)、异丁基胺(相对于后述的乙酰乙酸银为0.2倍摩尔量)以及正丁基胺(相对于后述的乙酰乙酸银为0.05倍摩尔量)的混合物添加乙酰乙酸银,使用机器搅拌机搅拌15分钟,得到了液状物。为使反应液的温度达到50℃以下,使用注射器泵,花费30分钟在该液状物中滴下蚁酸(相对乙酰乙酸银为1倍摩尔量)。蚁酸的滴下结束后,在25℃下进一步搅拌反应液1小时之后,维持在25℃的状态,添加DMHO(相对乙酰乙酸银为0.04倍摩尔量),进一步搅拌反应液大约2分钟,得到了银油墨组合物。各配合成分的种类和配合比如表1所示。
〈配线板的制造及评价〉
采用除了使用上述得到的银油墨组合物这一点以外,其它与实施例7同样的方法制造配线板,并进行了评价。结果如表2所示。
[实施例13]
〈银油墨组合物的制造〉
如表1所示,采用除了使用丙酮二羧酸银替代2-甲基乙酰乙酸银,对丙酮二羧酸银混合1倍摩尔量的蚁酸替代对2-甲基乙酰乙酸银混合0.8倍摩尔量这一点以外,其它与实施例2相同的方法,得到了银油墨组合物。
〈配线板的制造及评价〉
除了使用上述得到的银油墨组合物,在100℃下在烤炉中对印刷图案加热(烧成)处理10分钟之后,进一步在加湿条件下在100℃加热(烧成)处理10分钟这一点以外,采用与实施例3同样的方法制造配线板,并进行了评价。结果如表2所示。
[比较例1]
除了使用以下所示的市售的凹版胶印用银膏作为银油墨组合物这一点以外,采用与实施例3相同的方法尝试进行了配线板的制造及评价。结果如表2所示。
(凹版胶印用银膏)
是含有金属银粒子及粘结剂,25℃的剪切速度1000/s下的粘度为2.5Pa·s(和实施例10的银油墨组合物等量)的银膏。
[比较例2]
除了和比较例1同样使用凹版胶印用银膏作为银油墨组合物,使用槽的宽度为15μm而非10μm的凹版这一点以外,采用其它与实施例3相同的方法制造配线板,并进行了评价。结果如表2所示。
[表1]
表2
由上述结果可知,通过使用所述银油墨组合物,利用凹版胶印印刷法,形成了线宽、高宽比以及体积电阻率小的银细线。
而且,配线板的光的透过率,在实施例1中,在所有的波长区域均是87%以上,在实施例2中,在所有的波长区域均是85%以上。另一方面,对未形成银细线、且与实施例1及2所使用的相同的聚碳酸酯制基板,同样地测量了光的透过率后发现,在所有的波长区域都是90%以上。而且,配线板的光的透过率与未形成银细线的聚碳酸酯制基板的光的透过率的差,在利用同一波长的光进行计算的情况下,在所有的波长区域中,实施例1为3.3%以下,实施例2为6.5%,形成银细线所引起的光的透过率的降低仅是微小程度。即、可以确认实施例1及2的配线板作为电磁波屏蔽膜、触摸面板等部件有用。
实施例3至13也与实施例1及2同样,配线板的光的透过率与未形成银细线的聚碳酸酯制基板的光的透过率的差,在利用同一波长的光进行计算的情况下,在所有的波长区域均满足15%以下这一条件,形成银细线引起的光的透过率的降低仅是微小程度,可以确认这些配线板作为电磁波屏蔽膜、触摸面板等部件有用。
如此地,能够通过简便的方法得到银细线的线宽、高宽比及体积电阻率小,且光的透过率高的配线板。
另一方面,在比较例1中,使用所述银膏后,印刷图案发生许多断线,没能够形成所需的银细线。表2中的“-”,表示没有进行该项目的评价。
比较例2的配线板的制造方法,除了凹版的槽的宽度是15μm而不是10μm这一点以外,其它与比较例1的配线板的制造方法相同,通过使凹版的槽的宽度变大,形成了银细线。但是,银细线的体积电阻率变大了。
工业上的可利用性
本发明能够利用于电磁波屏蔽膜、触摸面板等各种电子设备的部件。
符号说明
1、配线板;11、基板;11a、基板的表面(一个主面);12、银细线;W、银细线的宽度;H、银细线的高度;P、银细线的节距。

Claims (7)

1.一种配线板,具备通过印刷法在基板上形成的银细线,
所述银细线在与其线长方向垂直的方向的截面上宽度是20μm以下,且顶端的宽度比与所述基板的接触部小,
所述银细线的体积电阻率在15μΩ·cm以下。
2.根据权利要求1所述的配线板,其中,
所述银细线在与其线长方向垂直的方向的截面上,高宽比在0.1以下。
3.根据权利要求1或2所述的配线板,其中,所述配线板的光的透过率与未形成所述银细线的所述基板的光的透过率的差,同一波长的光为15%以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的配线板,其中,所述基板的厚度是0.5至5000μm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的配线板,其中,所述银细线的节距是50至320μm。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的配线板,其中,具有由多根所述银细线交叉而成的图案作为所述银细线的图案。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的配线板,其中,
所述银细线使用银油墨组合物形成,
所述银油墨组合物是由羧酸银、含氮化合物、以及还原剂及醇中的任一项或两项混合而成。
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