JP2017203054A - スクリーン印刷用導電性インキ、配線および電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メッシュ跡が残りづらく、形状安定性に優れるスクリーン印刷用導電性インキを提供すること。
【解決手段】本発明のスクリーン印刷用導電性インキは、（Ａ）導電性粒子と、（Ｂ）分散媒と、を含むものであり、当該スクリーン印刷用導電性インキの、せん断速度１０〔１／ｓ〕で測定した２５℃における粘度が、１００Ｐａ・ｓ以上８００Ｐａ・ｓ以下であり、当該スクリーン印刷用導電性インキの、２５℃での、せん断速度１０〔１／ｓ〕における粘度η１０に対するせん断速度１〔１／ｓ〕における粘度η１の比（η１／η１０）であるチキソ指数が、１．０５以上２．００以下である。
【選択図】なし

Description

本発明は、スクリーン印刷用導電性インキ、配線および電子装置に関する。

これまで配線を形成するための導電性樹脂組成物に関して様々な検討がなされている。たとえば、膜厚均一性の観点から、高粘度の導電性ポリマーを添加することが行われている。この種の技術として、例えば、特許文献１に記載の技術がある。同文献によれば、導電性樹脂組成物の粘度は１００Ｐａ・ｓ以上であり、かつ、チクソトロピー指数は２．７以上であった（特許文献１の実施例１１、表２等）。一方で、導電性樹脂組成物のチクソトロピー指数が１．０のときは、粘度は１０Ｐａ・ｓであると記載されている（特許文献１の実施例１５、表２等）

特開２０１５−１１７３６５号公報

しかしながら、本発明者が検討した結果、上記文献に記載の導電性組成物においては、印刷性とメッシュ跡残りの抑制の両立の点で改善の余地を有していることが判明した。

本発明者が、導電性インキに関して粘度とチキソ性の関係について検討したところ、粘度を高くするとチキソ性も高くなり、反対に、粘度を低くするとチキソ性も低くなる傾向にあることが判明した。さらに検討した結果、このような導電性インキをスクリーン印刷に利用した場合、高粘度かつ高チキソ性のときには、メッシュ跡が配線に残ってしまうことがあった。一方で、低粘度かつ低チキソ性のときには、メッシュ跡は残らないものの、配線幅のバラツキにより印刷性が低下してしまうことがあった。
このような知見に基づいて、鋭意検討した結果、高粘度かつ低チキソ性の導電性インキを用いることにより、上述のメッシュ跡残りを抑制しつつ、印刷性を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明によれば、
（Ａ）導電性粒子と、
（Ｂ）分散媒と、を含む、スクリーン印刷用導電性インキであって、
当該スクリーン印刷用導電性インキの、せん断速度１０〔１／ｓ〕で測定した２５℃における粘度が、１００Ｐａ・ｓ以上８００Ｐａ・ｓ以下であり、
当該スクリーン印刷用導電性インキの、２５℃での、せん断速度１０〔１／ｓ〕における粘度η１０に対するせん断速度１〔１／ｓ〕における粘度η１の比（η１／η１０）であるチキソ指数が、１．０５以上２．００以下である、スクリーン印刷用導電性インキが提供される。

また、本発明によれば、上記スクリーン印刷用導電性インキの焼結体からなる、配線が提供される。

また、本発明によれば、上記配線を備える、電子装置が提供される。

本発明によれば、メッシュ跡残りが抑制されており、形状安定性に優れたスクリーン印刷用導電性インキ、それを用いた配線および電子装置を提供することができる。

実施例１の導電性インキにより配線を描いた際の様子を示す写真である。 実施例１の導電性インキにより配線を描いた際の様子を示す写真である。 比較例２の導電性インキよりも粘度が低く、チキソ指数の大きい導電性インキにより配線を描いた際の様子を示す写真である。 比較例１の導電性インキよりも粘度が低く、チキソ指数の大きい導電性インキにより配線を描いた際の様子を示す写真である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

本実施形態に係るスクリーン印刷用導電性インキについて説明する。
本実施形態のスクリーン印刷用導電性インキは、（Ａ）導電性粒子と、（Ｂ）分散媒と、を含むものである。当該スクリーン印刷用導電性インキの、せん断速度１０〔１／ｓ〕で測定した２５℃における粘度は、１００Ｐａ・ｓ以上８００Ｐａ・ｓ以下であり、かつ、当該スクリーン印刷用導電性インキの、２５℃において、せん断速度１０〔１／ｓ〕における粘度η１０に対するせん断速度１〔１／ｓ〕における粘度η１の比（η１／η１０）であるチキソ指数は、１．０５以上２．００以下とすることができる。

本発明者が、導電性インキに関して粘度とチキソ性の関係について検討したところ、粘度を高くするとチキソ性も高くなり、反対に、粘度を低くするとチキソ性も低くなる傾向にあることが判明した。
さらに検討した結果、高粘度かつ高チキソ性の導電性インキをスクリーン印刷に利用した場合には、メッシュ跡が配線に残ってしまうことがあった。一方で、低粘度かつ低チキソ性の導電性インキをスクリーン印刷に利用した場合には、メッシュ跡は残らないものの、配線幅のバラツキにより印刷性が低下してしまうことがあった。
これまでの導電性インキに対して、さらに検討を深めた結果、導電性インキの（Ａ）導電性粒子や（Ｂ）分散媒を最適に選択することにより、高粘度かつ低チキソ性の導電性インキを実現できることが判明した。
さらに、せん断速度１０〔１／ｓ〕で測定した２５℃における粘度を指標とし、せん断速度１０〔１／ｓ〕における粘度η１０に対するせん断速度１〔１／ｓ〕における粘度η１の比（η１／η１０）であるチキソ指数をチキソ性の指標とすることにより、高粘度かつ低チキソ性を評価できることが分かった。
以上のような知見に基づいて、粘度η１０を１００Ｐａ・ｓ以上、かつ、チキソ指数（η１／η１０）を２．００以下とすることにより、前述の高粘度かつ低チキソ性の導電性インキを実現することができ、上述のメッシュ跡残りを抑制しつつ、印刷性を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。

本実施形態において、２５℃におけるせん断速度１〔１／ｓ〕における粘度η１、２５℃におけるせん断速度１０〔１／ｓ〕における粘度η１０は、レオメーターを用いて測定される粘度とすることができる。

本実施形態において、せん断速度１０〔１／ｓ〕で測定した２５℃における粘度η１０の下限値は、例えば、１００Ｐａ・ｓ以上であり、好ましくは２００Ｐａ・ｓ以上であり、より好ましくは３００Ｐａ・ｓ以上である。これにより、導電性インキの印刷性を向上させることができる。一方、上記せん断速度１０〔１／ｓ〕で測定した２５℃における粘度η１０の上限値は、８００Ｐａ・ｓ以下であり、好ましくは７００Ｐａ・ｓ以下であり、より好ましくは６００Ｐａ・ｓ以下である。これにより、高粘度と低チキソ性のバランスを図ることができる。また、上記η１０を上記数値範囲とすることにより、印刷後の配線形状を保ちやすくなる。

なお、本実施形態において、スクリーン印刷用導電性インキの粘度は、たとえば、レオメーター（Ｔｈｅｒｍｏ ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ社製粘度・粘弾性装置「ＨＡＡＫＥ ＭＡＲＳ」）を用いて測定することができる。
なお、後述する導電性インキのチキソ指数については、この装置を用い、以下のようにして測定することができる。
まず、導電性インキの試料を２５℃の測定部にセットして、せん断速度を０．１〔１／ｓ〕から１００．０〔１／ｓ〕まで１０分間かけて連続的に変化させて粘度変化を測定した後に、導電性インキの試料入れ替えることなく、せん断速度を１００．０〔１／ｓ〕から０．１〔１／ｓ〕まで１０分間かけて連続的に変化させて、再度、せん断速度を０．１〔１／ｓ〕から１００．０〔１／ｓ〕まで１０分間かけて連続的に変化させて粘度変化を測定する。２回目の測定値をチキソ指数として採用する。
また、具体的な条件としては、以下のものを採用することができる。
測定温度：２５℃
プレートタイプ：パラレルプレート
プレート径：２０ｍｍ
ギャップ：０．０５ｍｍ
ギャップ体積：０．０２ｍｌ

本実施形態において、２５℃における、せん断速度１０〔１／ｓ〕における粘度η１０に対するせん断速度１〔１／ｓ〕における粘度η１の比（η１／η１０）であるチキソ指数の下限値は、例えば、１．０５以上であり、好ましくは１．１０以上であり、より好ましくは１．１５以上である。一方、上記チキソ指数の上限値は、例えば、２．００以下であり、好ましくは１．９０以下であり、より好ましくは１．８０以下である。これにより、スクリーン印刷に適用した際に、メッシュ跡を抑制することができる。

また、本実施形態において、せん断速度１〔１／ｓ〕で測定した２５℃における粘度η１の下限値は、たとえば１０５Ｐａ・ｓ以上であり、好ましくは２００Ｐａ・ｓ以上であり、より好ましくは３００Ｐａ・ｓ以上である。上記せん断速度１〔１／ｓ〕で測定した２５℃における粘度η１の上限値は、たとえば８００Ｐａ・ｓ以下であり、好ましくは７００Ｐａ・ｓ以下であり、より好ましくは６００Ｐａ・ｓ以下である。

本実施形態では、たとえば導電性インキ中に含まれる（Ａ）導電性粒子や（Ｂ）分散媒等の各成分の種類や配合量等を適切に選択することにより、上記２５℃における粘度η１０およびチキソ指数を制御することが可能である。これらの中でも、たとえば、（Ａ）導電性粒子の粒径分布や（Ｂ）分散媒として高分子量ポリエステル、ポリメチルメタクリレート等のポリマー、アクリルモノマー、エポキシモノマー等のモノマー、有機溶媒を採用すること等が、上記２５℃における粘度η１０およびチキソ指数とするための要素として挙げられる

以下、本実施形態のスクリーン印刷用導電性インキの成分について説明する。
なお、スクリーン印刷用導電性インキを導電性インキと呼称することもある。

（（Ａ）導電性粒子）
本実施形態において、（Ａ）導電性粒子は、導電性を有する素材により構成され粒子であればよく、例えば、金属粒子であってもよい。当該金属粒子としては、例えば、金属材料からなる金属粉でもよいが、樹脂で構成されたコア粒子に金属が被覆した金属被覆樹脂粒子であってもよい。

（Ａ）導電性粒子の形状は、たとえば、球状またはフレーク状等を挙げることができる。本実施形態においては、（Ａ）導電性粒子がフレーク状粒子を含むことがより好ましい。これにより、導電性インキとしてのコストを低減させつつ、高い導電性を発現させることもできる。また、（Ａ）導電性粒子として、球状粒子とフレーク状粒子とを含んでいてもよい。

本実施形態においては、（Ａ）導電性粒子が、たとえば球状粒子およびフレーク状粒子を合わせて（Ａ）導電性粒子全体の９０質量％以上１００質量％以下含むことができ、９５質量％以上含むことがより好ましい。これにより、適度な導電性を発現することができる。

（Ａ）導電性粒子は、たとえばＡｇ（銀）、Ａｕ（金）、およびＣｕ（銅）からなる群から選択される一種または二種以上の金属を含むことができる。これにより、導電性インキから形成される配線等の導電性を効果的に向上させることが可能となる。（Ａ）導電性粒子は、上記材料の他にも、たとえば低コスト化等の目的で銀、金、および銅以外の金属成分を含むことが可能である。

本実施形態において、（Ａ）導電性粒子としては、例えば、銀粒子を用いることができる。本実施形態における銀粒子は、例えば、銀粉やシリコーン樹脂粒子に銀が被覆された銀被覆樹脂粒子を含むことができる。銀粉は、銀が被覆された粒子ではなく、銀からなる金属粒子である。銀被覆樹脂粒子は、たとえば、シリコーン樹脂等の樹脂で構成された樹脂粒子の表面に銀層が被覆された金属粒子である。

（Ａ）導電性粒子は、たとえば炭素を含有してもよい。これにより（Ａ）導電性粒子に対して、炭素に由来する種々の性能を付与することができる。ここで、（Ａ）導電性粒子が炭素を含有するときは、（Ａ）導電性粒子の内部に炭素成分から構成されるポリマー等を含有する場合や、（Ａ）導電性粒子の表面に物理的または化学的に炭素成分が吸着されている場合を含む。
（Ａ）導電性粒子が炭素を含有する場合の一例として、（Ａ）導電性粒子に炭素を含む滑剤を付着させる態様が挙げられる。このような滑剤としては、たとえば高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、高級脂肪酸アミド、および高級脂肪酸エステルが挙げられる。滑剤の含有量は、（Ａ）導電性粒子全体に対してたとえば０．０１質量％以上５質量％以下であることが好ましい。これにより、導電性インキとしての導電性を高い水準で保ちつつ、（Ａ）導電性粒子の流動性を向上させることができる。

本実施形態において、（Ａ）導電性粒子の、体積基準の粒度分布における５０％累積時の粒径Ｄ_５０の下限値は、例えば、３μｍ以上であり、好ましくは３．５μｍ以上であり、より好ましくは４μｍ以上である。（Ａ）導電性粒子の体積基準の粒度分布における５０％累積時の粒径Ｄ_５０をこの数値以上とすることにより、導電性の向上を図ることができる。
一方、（Ａ）導電性粒子の、体積基準の粒度分布における５０％累積時の粒径Ｄ_５０の上限値は、例えば、１５μｍ以下であり、好ましくは１２μｍ以下であり、より好ましくは９μｍ以下である。（Ａ）導電性粒子の体積基準の粒度分布における５０％累積時の粒径Ｄ_５０をこの数値以下とすることにより、導電性インキのスクリーン通過性向上を図ることができる。
（Ａ）導電性粒子の粒径は、たとえばシスメックス株式会社製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ（登録商標）−３０００を用い、粒子画像計測を行うことで決定することができる。より具体的には、上記装置を用い、体積基準のメジアン径を計測することで（Ａ）導電性粒子の粒径を決定することができる。この粒径の決定方法は、Ｄ_５０の他、以下に示す、Ｄ_９５、Ｄ_９８についても同様の条件を採用することができる。このような条件を採用することで、たとえば粒径の大きい粒子が存在した場合に、その影響を敏感に検知することができ、また、本実施形態の（Ａ）導電性粒子のように狭い粒度分布の粒子であっても精度高く測定を行うことができる。

また、（Ａ）導電性粒子の体積基準の粒度分布における９５％累積時の粒径Ｄ_９５の下限値は、例えば、５μｍ以上であり、好ましくは８μｍ以上であり、より好ましくは１０μｍ以上である。（Ａ）導電性粒子の体積基準の粒度分布における９５％累積時の粒径Ｄ_９５をこの数値以上とすることにより、導電性の向上を図ることができる。
また、（Ａ）導電性粒子の体積基準の粒度分布における９５％累積時の粒径Ｄ_９５の上限値は、３０μｍ以下であり、好ましくは２５μｍ以下であり、より好ましくは２０μｍ以下である。（Ａ）導電性粒子の体積基準の粒度分布における９５％累積時の粒径Ｄ_９５をこの数値以下とすることにより、スクリーン印刷工程においても、良好なスクリーン通過性を達成することができる。

また、（Ａ）導電性粒子の体積基準の粒度分布における９８％累積時の粒径Ｄ_９８の下限値は、例えば、７μｍ以上であり、好ましくは９μｍ以上であり、より好ましくは１１μｍ以上である。（Ａ）導電性粒子の体積基準の粒度分布における９８％累積時の粒径Ｄ_９８をこの数値以上とすることにより、導電性の向上を図ることができる。
また、（Ａ）導電性粒子の体積基準の粒度分布における９８％累積時の粒径Ｄ_９８の上限値は、例えば、３５μｍ以下であり、好ましくは３０μｍ以下であり、より好ましくは２５μｍ以下である。（Ａ）導電性粒子の体積基準の粒度分布における９８％累積時の粒径Ｄ_９８をこの数値以下とすることにより、スクリーン印刷工程においても、（Ａ）導電性粒子が過度に除去されないインキを達成することができる。

上記（Ａ）導電性粒子の一例として、次のような粒度分布を有する、鱗片状の導電性粒子を用いることができる。
上記（Ａ）導電性粒子の粒径分布のピーク値は、例えば、３μｍ以上８μｍ以下としてもよく、４μｍ以上７μｍ以下としてもよく、５μｍ以上６μｍ以下としてもよい。
上記（Ａ）導電性粒子において、粒径分布のピーク値と最大粒径の差は、例えば、５μｍ以上１１μｍ以下としてもよく、６μｍ以上１０μｍ以下としてもよく、７μｍ以上９μｍ以下としてもよい。一方で、上記（Ａ）導電性粒子において、粒径分布のピーク値と最小粒径との差は、例えば、０．１μｍ以上４μｍ以下としてもよく、０．２μｍ以上３μｍ以下としてもよく、０．５μｍ以上２μｍ以下としてもよい。
また、上記（Ａ）導電性粒子において、粒径分布のピーク値と最大粒径の差は、粒径分布のピーク値と最小粒径との差よりも小さくすることができる。このように粒径分布が、最大粒径側に偏在していてもよい。
また、上記（Ａ）導電性粒子において、２５％累積時の粒径Ｄ_２５は、例えば、０．５μｍ以上６μｍ以下としてもよく、１μｍ以上５μｍ以下としてもよく、１．５μｍ以上４μｍ以下としてもよい。

また、上記（Ａ）導電性粒子の他の例として、次のような粒度分布を有する、鱗片状の導電性粒子を用いることができる。
上記（Ａ）導電性粒子の粒径分布の標準偏差は、例えば、１μｍ以上５μｍ以下としてもよく、１．５μｍ以上４μｍ以下としてもよく、２μｍ以上３．５μｍ以下としてもよい。
上記（Ａ）導電性粒子の均等係数（Ｄ_６０／Ｄ_１０）は、０．５以上４以下としてもよく、０．７以上３以下としてもよく、１以上２以下としてもよい。
上記（Ａ）導電性粒子の粒径分布のピーク値は、例えば、０．５μｍ以上５μｍ以下としてもよく、１μｍ以上４μｍ以下としてもよく、１．５μｍ以上３．５μｍ以下としてもよい。
上記（Ａ）導電性粒子において、粒径分布のピーク値と最大粒径の差は、例えば、５μｍ以上１１μｍ以下としてもよく、６μｍ以上１０μｍ以下としてもよく、７μｍ以上９μｍ以下としてもよい。一方で、上記（Ａ）導電性粒子において、粒径分布のピーク値と最小粒径との差は、例えば、７μｍ以上１４μｍ以下としてもよく、８μｍ以上１３μｍ以下としてもよく、９μｍ以上１２μｍ以下としてもよい。
また、粒径分布が釣り鐘型を有していてもよい。
上記（Ａ）導電性粒子の粒径分布のピーク値における半値幅は、例えば、４μｍ以上１０μｍ以下としてもよく、５μｍ以上９μｍ以下としてもよく、６μｍ以上８μｍ以下としてもよい。

また、本実施形態において、（Ａ）導電性粒子のＤ_９８とＤ_９５との差を計算したときに、このＤ_９８−Ｄ_９５（（Ａ）導電性粒子の体積基準の粒度分布における９８％累積時の粒径Ｄ_９８と、（Ａ）導電性粒子の体積基準の粒度分布における９５％累積時の粒径Ｄ_９５の差）の値は、３μｍ以下であることが好ましく、２．５μｍ以下であることがより好ましく、２μｍ以下であることがさらに好ましい。（Ａ）導電性粒子のＤ_９８とＤ_９５との差について、このような値に設定することにより、（Ａ）導電性粒子の粒径のばらつきを十分に抑制することができ、導電性と印刷性のバランスをより効果的に向上させることが可能となる。上記Ｄ_９８−Ｄ_９５の下限値は、特に限定されないが、例えば、０μｍ以上としてもよい。

（Ａ）導電性粒子の含有量の下限値は、たとえば導電性インキ全体に対して４０質量％以上であることが好ましく、５０質量％以上であることがより好ましく、６０質量％以上であることが最も好ましい。これにより、得られる配線等の導電性の向上に寄与することが可能となる。（Ａ）導電性粒子の含有量の上限値は、たとえば導電性インキ全体に対して９５質量％以下であることが好ましく、９０質量％以下であることがより好ましく、８５質量％以下であることが好ましい。これにより、導電性インキの塗布作業性や、得られる配線等の機械強度等の向上に寄与することができる。

また、（Ａ）導電性粒子の比重は、たとえば２以上であってもよく、３以上であってもよく、４以上であってもよい。（Ａ）導電性粒子の比重は、たとえば１１以下であってもよく、１０以下であってもよく、８以下であってもよい。本実施形態の（Ａ）導電性粒子の比重は、金属被覆樹脂粒子と金属粉との混合物の比重であってもよい。

上記銀被覆樹脂粒子は、たとえば、メチルクロロシラン、トリメチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等のオルガノクロロシランを重合させることにより得られるオルガノポリシロキサンにより構成される粒子（シリコーン樹脂粒子）を銀で被覆したものであり、また、このオルガノポリシロキサンをさらに三次元架橋した構造を基本骨格としたシリコーン樹脂により構成されるシリコーン樹脂粒子の表面を銀で被覆したものも包含する。

また、本実施形態の（Ａ）導電性粒子は、このように、銀被覆樹脂粒子を含むことにより、銀粒子全体としての比重を低下させることができ、組成物中における沈降等を抑止することができる。そのため、導電性インキの印刷物における均一性を向上させることができる。

本実施形態において、銀被覆樹脂粒子の比重の下限値は、特に限定されないが、例えば、１．２以上でもよく、１．５以上でもよく、２．０以上でもよい。上記銀被覆樹脂粒子の比重の上限値はたとえば１１以下であってもよく、１０以下であってもよく、８以下であってもよい。これにより、得られるペースト状接着剤組成物の均一性を高めることができる。

本実施形態において、銀被覆樹脂粒子の平均粒径（Ｄ_５０）の下限値は、特に限定されないが、例えば、０．５μｍ以上でもよく、１．５μｍ以上でもよく、２．０μｍ以上でもよい。一方、銀被覆樹脂粒子の平均粒径（Ｄ_５０）の上限値は、特に限定されないが、例えば、１６μｍ以下でもよく、１２μｍ以下でもよく、８μｍ以下でもよい。

（（Ｂ）分散媒）
本実施形態の導電性インキは、（Ａ）導電性粒子を分散させる（Ｂ）分散媒を含む。
この（Ｂ）分散媒は、（Ａ）導電性粒子を分散させることができる材料の中から公知のものを採用すればよい。具体的に、本実施形態の（Ｂ）分散媒としては、高分子成分、単量体、有機溶媒を用いることができるが、印刷物についての適度な形状を保持させる観点から、本実施形態の導電性インキは、（Ｂ）分散媒として高分子成分を含むことが好ましい。
この高分子成分としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等を含有することが可能である。

これらのうち、本実施形態の（Ｂ）分散媒として用いられる高分子成分としては熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。上記熱可塑性樹脂としては、とくに限定されないが、例えば、高分子量ポリエステル、高分子量（メタ）アクリル樹脂から選択される一種または二種以上を含むことができる。

（Ｂ）分散媒として用いられる高分子成分の重量平均分子量の下限値は、例えば、１２０００以上であることが好ましく、１５０００以上であることがより好ましく、１８０００以上であることがさらに好ましい。これにより、導電性インキから配線等を得た際に形状を安定化させやすくなる。また、高分子成分の重量平均分子量の上限値は、例えば、４００００以下であることが好ましく、３００００以下であることがより好ましい。これにより、導電性インキについて適度な粘度とチキソ性などのレオロジー特性を発現しやすくすることが可能となる。（Ｂ）分散媒は、上記の熱可塑性樹脂の作用効果を阻害しない範囲で、熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂等の硬化性樹脂を含有することも可能である。

本実施形態にかかる（Ｂ）分散媒は、単量体を含むことができる。
この単量体としては、たとえば（メタ）アクリルモノマーを用いることができ、具体的には、以下の式（１）に示される化合物を用いることができる。

上記式（１）中、Ｒ_１１は水素またはメチル基であり、Ｒ_１２は炭素数１〜２０の一価の有機基である。Ｒ_１２は、酸素原子、窒素原子、およびリン原子のうちの一種または二種以上を含んでいてもよい。上記式（１）により表される化合物は、とくに限定されないが、たとえばエチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、イソアミルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ｎ−ラウリルアクリレート、ｎ−ラウリルメタクリレート、ｎ−トリデシルメタクリレート、ｎ−ステアリルアクリレート、ｎ−ステアリルメタクリレート、イソステアリルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、ブトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシトリエチレングルコールアクリレート、２−エチルヘキシルジエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノールエチレンオキシド変性アクリレート、フェニルフェノールエチレンオキシド変性アクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート四級化物、グリシジルメタクリレート、およびネオペンチルグリコールアクリル酸安息香酸エステルから選択される一種または二種以上を含むことができる。

また、本実施形態に係る導電性インキは、たとえば（Ｂ）分散媒として、有機溶媒を含むことができる。これにより、導電性インキの流動性を向上させ、作業性の向上に寄与することができる。
有機溶媒は、とくに限定されないが、たとえばエチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ペンチルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、メチルメトキシブタノール、α−ターピネオール、β−ターピネオール、へキシレングリコール、ベンジルアルコール、２−フェニルエチルアルコール、イゾパルミチルアルコール、イソステアリルアルコール、ラウリルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコールもしくはグリセリン等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール（４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン）、２−オクタノン、イソホロン（３、５、５−トリメチル−２−シクロヘキセン−１−オン）もしくはジイソブチルケトン（２、６−ジメチル−４−ヘプタノン）等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、アセトキシエタン、酪酸メチル、ヘキサン酸メチル、オクタン酸メチル、デカン酸メチル、メチルセロソルブアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、１，２−ジアセトキシエタン、ε−カプロラクトン、リン酸トリブチル、リン酸トリクレジルもしくはリン酸トリペンチル等のエステル類；テトラヒドロフラン、ジプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、エトキシエチルエーテル、１，２−ビス（２−ジエトキシ）エタンもしくは１，２−ビス（２−メトキシエトキシ）エタン等のエーテル類；酢酸２−（２ブトキシエトキシ）エタン等のエステルエーテル類；２−（２−メトキシエトキシ）エタノール等のエーテルアルコール類、トルエン、キシレン、ｎ−パラフィン、イソパラフィン、ドデシルベンゼン、テレピン油、ケロシンもしくは軽油等の炭化水素類；アセトニトリルもしくはプロピオニトリル等のニトリル類；アセトアミドもしくはＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；低分子量の揮発性シリコンオイル、または揮発性有機変成シリコンオイル等のシリコンオイル類から選択される一種または二種以上を含むことができる。

有機溶媒の２５℃蒸気圧の下限値は、例えば、０．４Ｐａ以上であることが好ましく、０．６Ｐａ以上であることがより好ましい。一方で、有機溶媒の２５℃蒸気圧の上限値は、例えば、２．０Ｐａ以下であることが好ましく、１．５Ｐａ以下であることがより好ましい。有機溶媒の２５℃蒸気圧を上記範囲内とすることにより、適切な乾燥速度が得られ、塗布性と乾燥速度の適切なバランスが得られる。

導電性インキ中における（Ｂ）分散媒の含有量の下限値は、たとえば導電性インキ全体に対して５質量％以上であることが好ましく、１０質量％以上であることがより好ましい。これにより、導電性インキについての作業性の向上に寄与することが可能となる。一方で、導電性インキ中における（Ｂ）分散媒の含有量の上限値は、たとえば導電性インキ全体に対して５０質量％以下であることが好ましく、４５質量％以下であることがより好ましい。これにより、導電性インキから得られる配線等の導電性の向上に寄与することができる。

また、本実施形態の導電性インキは、上記成分以外にも、必要に応じて酸化防止剤、シリカ、アルミナ等の無機充填材、シリコーン樹脂やブタジエンゴム等の他のエラストマー、カップリング剤、消泡剤、レベリング剤等の成分を添加することもできる。これらの成分の含有量は、導電性インキを適用する用途に合わせて適宜設定することができる。

本実施形態の導電性インキは、配線形成用のスクリーン印刷用導電性インキとして利用することができる。このような導電性インキは、スクリーン印刷法により基板等に塗布される。本実施形態の導電性インキは、印刷性や形状保持性に優れるため、スクリーン印刷することにより、基板上に所望の形状を有する配線を形成することができる。つまり、本実施形態の導電性インキを使用することにより、膜厚均一性に優れており、配線幅も均一な配線を形成することができる。ここで、スクリーン印刷法におけるメッシュは適宜選択できるが、本実施形態に係る導電性インキに含まれる（Ａ）導電性粒子が過度に除去されないだけのメッシュを採用することが好ましい。

本実施形態の導電性インキを塗布してなる塗布膜の膜厚は、各種の用途に応じて適当な厚みとすることができる。一例として、太陽電池等の電子装置に用いる場合には、上記塗布膜の膜厚の下限値は、例えば、１μｍ以上としてもよく、２μｍ以上としてもよく、５μｍ以上としてもよい。また、上記塗布膜の膜厚の上限値としては、特に限定されないが、例えば、２ｍｍ以下としてもよく、１ｍｍ以下としてもよく、０．７ｍｍ以下としてもよい。

本実施形態の導電性インキは、スクリーン印刷用導電性インキであり、様々な用途に利用できる。導電性インキの焼結体からなる配線や、この配線を備える電子装置に使用される。このような用途は、実施形態の一例であり、これ以外の用途であっても、導電性インキの組成を調整しつつ、適用を行うことができる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

次に、本発明の実施例について説明する。

（導電性インキの調製）
各実施例および各比較例について、導電性インキを調製した。この調製は、表１に示す配合に従い各成分を均一に混合することにより行った。なお、表１に示す成分の詳細は以下のとおりである。また、表１中における各成分の配合割合は、導電性インキ全体に対する各成分の配合割合（質量％）を示している。

（（Ａ）導電性粒子）
銀粉１：フレーク状銀粉（ＡｇＣ−２３８、福田金属箔粉工業社製）
銀粉２：フレーク状銀粉（ＡｇＣ−２７０、福田金属箔粉工業社製）
銀粉３：球状銀粉（ＦＡ−Ｓ６、ＤＯＷＡエレクトロニクス社製）
銀粉４：球状銀粉（ＡＧ−２−１Ｃ、ＤＯＷＡエレクトロニクス社製）

（（Ｂ）分散媒）
高分子量ポリエステル１：ポリエステル系樹脂（ユニチカ（株）製「エリーテルＵＥ−３２１０）
高分子量ポリエステル３：ポリエステル系樹脂（日本合成化学（株）製「ＴＰ−２４９」）
ＰＭＭＡ：ポリメチルメタクリレート（住友化学（株）社製「スミペックス ＬＧ２」）
エポキシ樹脂１：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（日本化薬（株）製「ＳＢ−４０３Ｓ」）
エポキシ樹脂２：メタ・パラ−クレジルグリシジルエーテル（阪本薬品工業（株）製「ｍ、ｐ−ＣＧＥ」）
硬化剤１：ビスフェノールＦ（ＤＩＣ（株）製「ＤＩＣ−ＢＰＦ」、水酸基当量１００）
硬化剤２：２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（四国化成工業（株）製「キュアゾール２Ｐ４ＭＨＺ」）
硬化剤３：ジシアンジアミド（ＡＤＥＫＡ（株）製「ＥＨ−３６３６ＡＳ」）
アクリルモノマー：エチルヘキシルメタアクリレート（共栄社化学（株）社製「ＥＨ」）
有機溶媒１：ε−カプロラクトン

上記表１には、各実施例および比較例で用いた（Ａ）導電性粒子について、（Ａ）導電性粒子全体としての、「Ｄ_５０」、「Ｄ_９５」、「Ｄ_９８」、「金属粒子のＤ_９８と金属粒子のＤ_９５の差（Ｄ_９８−Ｄ_９５）」を示している。
ここで、（Ａ）導電性粒子の「Ｄ_５０」、「Ｄ_９５」、「Ｄ_９８」は、シスメックス株式会社製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ（登録商標）−３０００を用い、粒子画像計測を行うことで決定した。より具体的には、上記装置を用い、体積基準のメジアン径を計測することで（Ａ）導電性粒子の粒径を決定した。

以下のとおり、導電性インキの特性の測定方法および評価項目を示す。

（粘度・チキソ指数の測定方法）
得られた導電性インキの粘度をレオメーター（Ｔｈｅｒｍｏ ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ社製粘度・粘弾性装置「ＨＡＡＫＥ ＭＡＲＳ」）を用いて評価した。導電性インキの試料を２５℃の測定部にセットして、下記のせん断速度測定条件を用いて、せん断速度を０．１〔１／ｓ〕から１００．０〔１／ｓ〕まで１０分間かけて連続的に変化させて粘度変化を測定した後に、導電性インキの試料入れ替えることなく、せん断速度を１００．０〔１／ｓ〕から０．１〔１／ｓ〕まで１０分間かけて連続的に変化させて、再度、せん断速度を０．１〔１／ｓ〕から１００．０〔１／ｓ〕まで１０分間かけて連続的に変化させて粘度変化を測定した。この測定において、２回目の測定値をチキソ指数として採用した。
・せん断速度条件
測定温度：２５℃
プレートタイプ：パラレルプレート
プレート径：２０ｍｍ
ギャップ：０．０５ｍｍ
ギャップ体積：０．０２ｍｌ

（印刷性）
メッシュサイズ：６４０、線径：φ１６μｍ、乳剤厚：１０μｍ、紗バイアス角：２２．５°、ライン幅／スペース幅：５０μｍ／５０μｍ、の印刷版と、セリアコーポレーション製：ＳＳＡ−ＰＣ２５０Ｅの印刷機と、を使用した。
まず、印刷版の底と基材（膜厚４００μｍのＰＥＴフィルム）の表面とのクリアランスを１．０ｍｍに設定した。そして、得られた導電性インクを印刷版の印刷部分に充填した後、へらでなじませ、印刷機のスキージで印刷版を押さえつけながら、スキージスピード：１００ｍｍ／ｓ、スキージ印圧：１５ｋｇ、スキージ角度：７５°の条件でスキージを移動させた。これにより、印刷版の開口部に流入した導電性インキが押し出され、印刷版を離れて基材に転写される。なお、スキージの移動に合わせて、印刷版と基材は線接触しながら連続的に版離れすることになる。
このようにスキージ印刷法にて、所定のＬ／Ｓを有する細線パターンを印刷した。印刷物を、１００℃３０分で乾燥させた。その後、細線パターンの配線を観察し、設計通りの幅で形成されているか判断した。

（メッシュ跡有無）
メッシュサイズ：３２５、線径：φ１６μｍ、乳剤厚：１０μｍ、紗バイアス角：２２．５°、ライン幅／スペース幅：２００μｍ／２００μｍ、の印刷版と、セリアコーポレーション製：ＳＳＡ−ＰＣ２５０Ｅの印刷機と、を使用した。
まず、印刷版の底と基材（膜厚４００μｍのＰＥＴフィルム）の表面とのクリアランスを１．０ｍｍに設定した。そして、得られた導電性インクを印刷版の印刷部分に充填した後、へらでなじませ、印刷機のスキージで印刷版を押さえつけながら、スキージスピード：１００ｍｍ／ｓ、スキージ印圧：１５ｋｇ、スキージ角度：７５°の条件でスキージを移動させた。これにより、印刷版の開口部に流入した導電性インキが押し出され、印刷版を離れて基材に転写される。なお、スキージの移動に合わせて、印刷版と基材は線接触しながら連続的に版離れすることになる。
このようにスキージ印刷法にて、所定のＬ／Ｓを有する太線パターンを印刷した。印刷物を、１００℃、３０分で乾燥させた。その後、太線パターンの配線を観察し、メッシュ跡の有無を確認した。

（形状安定性）
上記印刷性の評価と同様の印刷条件にて、細線パターンの印刷物を得た。得られた細線パターンの印刷直後のＬ／Ｓ幅を測定した。その後、得られた細線パターンを、１００℃、３０分で乾燥し、乾燥後のＬ／Ｓ幅を測定した。
印刷した直後のＬ／Ｓ幅と、１００℃、３０分で乾燥後のＬ／Ｓ幅との変化が、±３０％未満を良好（○）とした。

実施例１〜７の導電性インキは、印刷性が良好であり、メッシュ跡残りがなく、形状安定性にも優れていることが分かった。一方、比較例１の導電性インキは、せん断速度１〔１／ｓ〕で測定した２５℃における粘度η１が小さいため、印刷性および形状安定性が低下していることが分かった。比較例２の導電性インキは、チキソ指数が大きいため、印刷性が低下しており、メッシュ跡残りが発生することが分かった。また、比較例３の導電性インキは、比較例１と比べてせん断速度１〔１／ｓ〕で測定した２５℃における粘度η１が大きいが、反対にチキソ指数が大きくなるため、メッシュ跡残りが発生することが分かった。

なお、実施例の導電性インキは粘度とチキソ指数のバランスに優れるものである。図１は実施例１の導電性インキを用いて比較的太い配線を描いたものを示した写真であるが、この場合において、その表面にメッシュの跡が残らないことが見て取れる。
一方、図２は、実施例１の導電性インキを用いて細い配線を描いたものを示した写真である。実施例の導電性インキを用いた場合は、得た配線の形状が安定するため、隣接する配線同士が触れ合うことなく、図２のような細い配線を描くことができる。
これに対し、図３に示されるように、チキソ指数が大きい比較例２の導電性インキでは、メッシュ跡が残ってしまうことが分かった。また、図４に示されるように、粘度が低い比較例１の導電性インキでは、形状が安定せず、隣接する配線と触れ合ってしまうことが分かった。また、比較例１および比較例３から、従来の導電性インキにおいては、粘度とチキソ指数の間にはトレードオフの関係があることが分かった。

Claims (9)

1. （Ａ）導電性粒子と、
   （Ｂ）分散媒と、を含む、スクリーン印刷用導電性インキであって、
   当該スクリーン印刷用導電性インキの、せん断速度１０〔１／ｓ〕で測定した２５℃における粘度が、１００Ｐａ・ｓ以上８００Ｐａ・ｓ以下であり、
   当該スクリーン印刷用導電性インキの、２５℃での、せん断速度１０〔１／ｓ〕における粘度η１０に対するせん断速度１〔１／ｓ〕における粘度η１の比（η１／η１０）であるチキソ指数が、１．０５以上２．００以下である、スクリーン印刷用導電性インキ。
2. 請求項１に記載のスクリーン印刷用導電性インキであって、
   前記（Ａ）導電性粒子の体積基準の粒度分布における５０％累積時の粒径Ｄ_５０が、３μｍ以上１５μｍ以下であり、
   前記（Ａ）導電性粒子の体積基準の粒度分布における９５％累積時の粒径Ｄ_９５が、５μｍ以上３０μｍ以下である、スクリーン印刷用導電性インキ。
3. 請求項１または２に記載のスクリーン印刷用導電性インキであって、
   前記（Ａ）導電性粒子の体積基準の粒度分布における９８％累積時の粒径Ｄ_９８と、前記（Ａ）導電性粒子の体積基準の粒度分布における９５％累積時の粒径Ｄ_９５の差Ｄ_９８−Ｄ_９５が、３μｍ以下である、スクリーン印刷用導電性インキ。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のスクリーン印刷用導電性インキであって、
   前記（Ｂ）分散媒が、高分子成分を含む、スクリーン印刷用導電性インキ。
5. 請求項４に記載のスクリーン印刷用導電性インキであって、
   前記高分子成分が、熱可塑性樹脂を含む、スクリーン印刷用導電性インキ。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のスクリーン印刷用導電性インキであって、
   前記（Ｂ）分散媒が有機溶媒を含む、スクリーン印刷用導電性インキ。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載のスクリーン印刷用導電性インキであって、
   配線形成用である、スクリーン印刷用導電性インキ。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載のスクリーン印刷用導電性インキの焼結体からなる、配線。
9. 請求項８に記載の配線を備える、電子装置。