JP2650353B2 - スクリーン印刷インキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、エレクトロニクス産業において使用される
電極をスクリーン印刷工法によって製造するためのイン
キに関するものである。

従来の技術 電極は、平面表示装置や太陽電池など各種電子機器に
広く利用され、平面表示装置や太陽電池の場合は、すず
をドープした酸化インジウム薄膜であって、可視光の透
過率と導電性に優れている。この薄膜形成は、現在主と
してスパッタリングか真空蒸着を用いて行なわれ、湿式
エッチングでパターンニングを施して透明電極が製造さ
れている。また、最近ではその低コスト化を目的とし
て、金属有機物など構造中に金属を含有する化合物を基
板に塗布し、熱分解させて製造する方法が提案されてい
る。

発明が解決しようとする課題 前述のような金属化合物を基板上に塗布して熱分解す
ることにより透明電極を製造する方法は高価な真空系を
有する装置が不要で、印刷工法を導入できれば複雑なパ
ターンニング工程が省略でき、従って、大面積の基板に
低コストでパターン状の透明電極を製造できるという特
長を有するが、製造される電極の平滑性，パターン精度
などに問題を有するものであった。

課題を解決するための手段 本発明はテルペノイドのカルボン酸あるいはそれらの
エステルと、これにテルペノイドのカルボン酸のアンモ
ニウム塩かアミン類との塩を添加したものをビヒクル組
成物として含有するスクリーン印刷インキを用いたもの
である。

作用 以上のスクリーン印刷インキにより、非常に平滑でム
ラのない印刷膜面が得られ、しかも高温で分解して灰分
を残さないため、焼成後に得られる透明電極の品質が良
好となる。また、インキの流動特性が改善され、精密な
パターンでも解像度が良好となるものである。

実施例 まず本発明の概要を説明する。

本発明で用いることのできる各金属の化合物には特に
制限はなく、適当な溶媒によってビヒクルと相溶するよ
うなものであればよい。例えば、カルボン酸塩，硝酸塩
などの塩類、アセチルアセトン錯体に代表される有機錯
体、さらには有機金属などが挙げられる。しかしなが
ら、塩化物や硫酸塩など高温まで比較的安定に存在する
物質は、形成された薄膜の電気的な特性を損ねることが
あるので好ましくない。

次に本発明で用いることのできるテルペノイドのカル
ボン酸は、天然樹脂に含有される、例えばアビエチン酸
とその誘導体であるピマル酸，ネオアビエチン酸，レボ
ピマル酸など、また、グアヤコン酸とその誘導体、グア
ヤク酸，ルベニン酸などである。さらには、ダンマルゴ
ムに含有されるダンマモール酸とその誘導体、ウルソン
酸，オレアノール酸，ベツリン酸なども用いることがで
きる。モノテルペノイドのカルボン酸は、常温で液体の
ものが多いため、単独では使用できないが、前述のよう
なジテルペノイドやトリテルペノイドのカルボン酸と混
合すれば使用してもよい。これらは、精製分離されたも
のが一般には入手しがたく高価でもあるので、それらを
含む天然樹脂であるロジンやグアヤク脂，ダンマル，コ
ーパルなどを利用することができる。これらのような天
然樹脂は、産地やメーカーによって成分が大幅に異な
り、カルボン酸以外の成分も含まれていることがある
が、本発明の目的にはいっこうに差支えなく使用でき
る。これ等のエステルとしては、主にアビエチン酸のエ
ステル類が使用でき、一般に市販されているロジンエス
テルであれば、その種類は何でもよい。

テルペノイドのカルボン酸のアンモニウム塩、あるい
はアミン類との塩は、前述のような酸とアンモニアやア
ミン類との中和反応によって合成されたものが使用でき
る。アミン類については、第一級，第二級，第三級のす
べての種類及び脂肪族，芳香族，複素環化合物の種類を
問わず使えるが、そのアルキル基に含まれる炭素数は、
あまり多くないほうが好ましい。これは、炭素数が増加
するにつれ、塩の無機塩的な性質が消失していくため平
滑でムラのない印刷膜面を得るという効果が期待できな
くなるためである。実際には、一つのアルキル基の炭素
数は６以下、全体でも15以下程度のものが望ましいと思
われる。なお、ビヒクルの好適な組成範囲は用いた酸や
アミン類の種類によって異なるが、これについては後述
する。

次に具体的な実施例について説明する。

（実施例１） 第１表に示した組成でビヒクルを100g調製し、これら
に２−エチルヘキサン酸インジウムと２−エチルヘキサ
ン酸すずをモル比で9:1に混合したものを20g添加し、溶
剤としてテトラリンを30g加えて混練し、各組成のスク
リーン印刷インキを製造した。これらのインキを乳剤厚
み16μｍ、200メッシュのスクリーン版を用いてガラス
基板上に10mm×30mmの矩形状パターンに印刷を行った。
この被印刷物を150℃で30分間乾燥し、印刷膜面の評価
を行った。評価は、膜面のムラの有無とパターンエッジ
のダレの二点と、印刷時の泡立ちの有無で行った。

これら評価結果も、第１表中に示した。これから明ら
かなように、テルペノイドのカルボン酸のアンモニウム
塩かアミン類との塩を含有させたインキについては、印
刷時の泡立ちがなくなって印刷膜面が良好となる。その
効果が現れる組成については、用いたテルペノイドのカ
ルボン酸の種類と組成によって異なるが、第１表の結果
から、良好のインキを得るために必要なこれら塩類の添
加すべき最小量は、アンモニア，第一級アミン，第二級
アミン，第三級アミンの順に増加していき、アミンの炭
素数増加と共に増加する傾向にあることが分る。

これらの印刷物で、膜面の良好なものを大気中、550
℃で１時間加熱すると、膜厚2000A程度の透明電極が得
られら。これらの抵抗率は、３×10^-3Ωcm〜１×10^-2Ω
cmで、用いたビヒクルの分子量増加と共に増大する傾向
が見られたが、その耐久性も良く、実用上、特に問題の
ない透明電極が製造できた。

（実施例２） 第２表に示した組成でビヒクル100gを調製し、これに
硝酸インジウムと塩化第１すずをモル比で9:1に混合し
たものを13g添加し、溶剤としてα−ターピネオールを3
0g加えて混練し、インキを製造した。これらのインキを
実施例１と同様な方法で評価した結果も第２表中に示し
た。これから、実施例１と同様に、テルペノイドのカル
ボン酸のアンモニウム塩かアミン類との塩を含有するビ
ヒクルのインキが良好な膜面を与えることが分る。ま
た、第２表から、良好な印刷インキを得るためにビヒク
ル中に含有させるべきこれら塩類の最小量は、アミンの
炭素数が増加するに伴って増大するということが分る。

なお、この実施例からも明らかなように、テルペノイ
ドのカルボン酸が何種かの混合物であっても差支えない
のと同様に、そのアンモニウム塩かアミン類との塩も何
種類かの混合物であってもかまわない。

これら印刷物で、膜面の良好なものを実施例１と同様
に焼成して得られた透明電極は、実施例１と同様な性質
を示した。

（実施例３） 第３表に示した組成でビヒクル100gを調製し、これに
インジウムアセチルアセトネートとジブチルすずオキシ
ドをモル比で17:3に混合したものを15g添加し、溶剤と
して酢酸ベンジルを30g加えて混練し、インキを製造し
た。これらのインキを実施例１と同じ方法で評価した結
果も第３表中に示した。これからも、前述の実施例と同
様、テルペノイドのカルボン酸のアンモニウム塩かアミ
ン類との塩を含有させたビヒクルのインキが良好な印刷
膜面を与えることが分る。

（実施例４） 第４表に示した組成でビヒクルを100g調製し、これら
に２−エチルヘキサン酸インジウムと２−エチルヘキサ
ン酸すずを重量比で96:4に混合したものを10g添加し、
溶剤としてテトラリンを30g加えて混練し、各組成の透
明電極形成用スクリーン印刷インキを製造した。これら
のインキを乳剤厚み16μｍ、250メッシュのスクリーン
版を用いてガラス基板上に10mm×30mmの矩形状パターン
に印刷を行った。この被印刷物を150℃で30分間乾燥
し、印刷膜面の評価を行った。評価は、膜塩のムラの有
無とパターンエッジのダレの二点と、印刷時の泡立ちの
有無で行った。

これら評価結果も、第５表中に示した。これから分る
ように、テルペノイドのカルボン酸のアンモニウム塩か
アミン類との塩を含有させたインキについては、印刷時
の泡立ちがなくなって印刷膜面が良好となる。その効果
が現れる組成については、用いたテルペノイドのカルボ
ン酸の種類と組成によって異なるが、第１表の結果か
ら、良好なインキを得るために必要なこれら塩類の添加
すべき最小量は、アンモニア，第一級アミン，第二級ア
ミン，第三級アミンの順に増加していき、アミンの炭素
数増加と共に増加する傾向にあることが分る。

（実施例５） 第５表に示した組成でビヒクル100gを調製し、これに
２−エチルヘキサン酸鉛とチタン酸テトラｎ−ブチルを
モル比で1:1に混合したものを13g添加し、溶剤としてα
−ターピネオールを30g加えて混練し、各組成のチタン
酸鉛薄膜形成用インキを製造した。これらのインキを実
施例４と同様な方法で評価した結果も第５表中に示し
た。これから、実施例４と同様に、テルペノイドのカル
ボン酸のアンモニウム塩かアミン類との塩を含有するビ
ヒクルのインキが良好な膜面を与えることが分る。ま
た、第５表から、良好な印刷インキを得るためにビヒク
ル中に含有させるべきこれら塩類は最小量は、アミンの
炭素数が増加するに伴って最大するということが分る。

（実施例６） 第６表に示した組成でビヒクル100gを調製し、これに
２−エチルヘキサン酸カドミウムと２−エチルヘキサン
酸すずをモル比で1:1に混合したものを15g添加し、溶剤
としてブチルセロソルブを30g加えて混練し、各組成の
透明電極形成用インキを製造した。これらのインキを実
施例４と同じ方法で評価した結果も第６表中に示した。
これから、テルペノイドのカルボン酸のアンモニウム塩
かアミン類との塩を含有させたビヒクルのインキが良好
な印刷膜面を与えることが分る。

（実施例７） 実施例４と同じ組成でビヒクル100gを調製し、これに
２−エチルヘキサン酸ルテニウムと２−エチルヘキサン
酸バリウムをモル比で1:1に混合したものを8g添加し、
溶剤としてアセトフェノンを30g加えて混練し、各組成
の抵抗体形成用インキを製造した。これらのインキを実
施例４と同じ方法で評価した結果を第７表に示した。こ
れからも、前述の実施例と同様、テルペノイドのカルボ
ン酸のアンモニウム塩かアミン類との塩を含有させたビ
ヒクルのインキが良好な印刷膜面を与えることが分り、
その効果が示された。

（実施例８） 実施例５と同じ組成でビヒクル100gを調製し、これに
鉄（III）アセチルアセトネートとコバルト（II）アセ
チルアセトネートをモル比で1:1に混合したものを12g添
加し、溶剤としてイソホロンを30g加えて混練し、各組
成の磁性薄膜形成用インキを製造した。これらのインキ
を実施例４と同じ方法で評価したところ、第８表中に示
した結果が得られた。これからも、前述の実施例と同
様、テルペノイドのカルボン酸のアンモニウム塩かアミ
ン類との塩を含有させたビヒクルのインキが良好な印刷
膜面を与えることが分り、その効果が示された。

以上の実施例から分るように、本発明のビヒクル組成
物は顔料を含有しないスクリーン印刷インキの印刷膜面
の特性を大きく向上させる。添加すべきテルペノイドの
カルボン酸のアンモニウム塩やアミンとの塩の量は、膜
形成剤として含まれる金属化合物によっても変化する
が、この量を適当に調整すればどのような化合物の組合
せでも良好なスクリーン印刷インキを製造することがで
きる。

（実施例９） 第１表から第８表に示したインキのうち膜面のムラと
パターンエッジのダレと印刷時の泡立ちの全てについて
△以上の評価のインキについて、乳剤厚14μ、300メッ
シュのスクリーン版を用い、パターン精度がどの程度ま
で出せるかというテストを行ったところ、全てのインキ
において200μピッチのストライプパターンが再現性良
く印刷できた。

発明の効果 以上の実施例から分るように、本発明のビヒクル組成
物を含有するスクリーン印刷インキによれば、品質の良
い電極を低コストで製造できる。従って、その工業上の
効果は大きいものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 千春 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 長谷川 洋 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−5356（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−27505（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−276512（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−67378（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テルペノイドのカルボン酸あるいはそれら
   のエステルと、テルペノイドのカルボン酸のアンモニウ
   ム塩かアミンとの塩を主な構成成分とするビヒクルを含
   有してなるスクリーン印刷インキ。
2. 【請求項２】構造中にインジウムを含む化合物を主剤と
   し、これに構造中にすずを含む化合物を添加した金属化
   合物の混合物に、テルペノイドのカルボン酸あるいはそ
   れらのエステルと、これにテルペノイドのカルボン酸の
   アンモニウム塩あるいはアミンとの塩を添加してなるビ
   ヒクルと溶剤を添加、混練してなることを特徴とするス
   クリーン印刷インキ。