JP5353163B2 - Conductive ink composition and solar cell in which collector electrode is formed using the composition - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品等の電極又は電気配線の形成に用いられる導電性インク組成物に関する。更に詳しくは、太陽電池モジュールにおける電気配線、又は太陽電池セルの電極の形成に好適に用いることができる導電性インク組成物及び該組成物を用いて集電極が形成された太陽電池セルに関するものである。 The present invention relates to a conductive ink composition used for forming an electrode such as an electronic component or electric wiring. More specifically, the present invention relates to a conductive ink composition that can be suitably used for forming an electric wiring in a solar battery module or an electrode of a solar battery cell, and a solar battery cell in which a collector electrode is formed using the composition. is there.

導電性インク組成物をフィルム、基板、又は電子部品等の基材に塗布又は印刷した後、加熱して乾燥硬化させることにより、電極又は電気配線等を形成するという方法は、従来から広く用いられている。しかし、近年の電子機器の高性能化に伴い、導電性インク組成物を用いて形成される電極や電気配線等には、より低抵抗で信頼性が高いことが要求され、その要求は年々高まりつつある。   A method of forming an electrode or an electric wiring by applying or printing a conductive ink composition on a substrate such as a film, a substrate, or an electronic component, and then drying and curing by heating is widely used. ing. However, with the recent improvement in performance of electronic devices, electrodes and electrical wiring formed using conductive ink compositions are required to have lower resistance and higher reliability, and the demand is increasing year by year. It's getting on.

太陽電池の分野においては、使用する材料の種類によって、結晶系の単結晶型又は多結晶型や、アモルファス型、化合物型、ハイブリッド型等に分類される。   In the field of solar cells, it is classified into a crystalline single crystal type or a polycrystalline type, an amorphous type, a compound type, a hybrid type, and the like depending on the type of material used.

図1及び図2はハイブリッド型太陽電池における太陽電池セルの一例を示す模式図であり、図2はその受光面側からみた平面を、また図1は、図2のA−A線の断面を示す図である。ハイブリッド型太陽電池における太陽電池セルは、図1に示すように、n型単結晶シリコン基板11の受光面側にアモルファスシリコン層12が形成され、このアモルファスシリコン層12上にITOからなる透明電極13、更に、透明電極13上には、集電極14が形成される。一方、受光面と反対側の基板裏面には、アモルファスシリコン層16及び透明電極17が形成される。即ち、ハイブリッド型は、受光面に相当する前面側の透明電極13と裏面側の透明電極17との間に吸収波長域が異なる複数の光電変換層を積層した構造とすることで、入射光をより効率的に光電変換することができる。集電極14が形成される表面側は、光閉じ込め効果を得るために、凹凸形状を有するテクスチャ構造になっているのが一般的である。なお、光電変換層として、アモルファスシリコンに代えて、ポリシリコンを使用した例も知られている。   1 and 2 are schematic views showing an example of a solar battery cell in a hybrid solar battery. FIG. 2 is a plan view seen from the light receiving surface side, and FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. As shown in FIG. 1, a solar cell in a hybrid solar cell has an amorphous silicon layer 12 formed on the light receiving surface side of an n-type single crystal silicon substrate 11, and a transparent electrode 13 made of ITO on the amorphous silicon layer 12. Further, a collecting electrode 14 is formed on the transparent electrode 13. On the other hand, an amorphous silicon layer 16 and a transparent electrode 17 are formed on the back surface of the substrate opposite to the light receiving surface. That is, the hybrid type has a structure in which a plurality of photoelectric conversion layers having different absorption wavelength ranges are laminated between the transparent electrode 13 on the front surface side corresponding to the light receiving surface and the transparent electrode 17 on the back surface side, thereby Photoelectric conversion can be performed more efficiently. In general, the surface side on which the collector electrode 14 is formed has a textured structure having an uneven shape in order to obtain a light confinement effect. An example in which polysilicon is used as the photoelectric conversion layer instead of amorphous silicon is also known.

ここで集電極14は、例えば図2に示すように、バスバー部14aとフィンガー部14bとから構成され、光電変換層に可能な限り多くの光を吸収させるため、電極幅、特にフィンガー部14bの電極幅をより一層細線化して受光面の面積をより広く確保することが求められる。また、その密着性と導電性が変換効率及び信頼性に与える影響が大きいことから、変換効率及び信頼性を高めるために、優れた密着性を有しかつより低抵抗とすることが求められる。集電極の抵抗を極力小さくすることで抵抗損失なく電力を取り出すことができるため変換効率が高まる。また、密着性を高めることで、集電極を細線化した場合に基材との接触面積が狭くなっても、従来の線幅の場合と同程度の密着性を得ることにより、高い信頼性が得られる。   Here, for example, as shown in FIG. 2, the collector electrode 14 is composed of a bus bar portion 14 a and finger portions 14 b and absorbs as much light as possible in the photoelectric conversion layer. It is required to further reduce the electrode width to ensure a wider light receiving surface area. In addition, since the adhesion and conductivity have a great influence on the conversion efficiency and reliability, it is required to have excellent adhesion and lower resistance in order to increase the conversion efficiency and reliability. By reducing the resistance of the collector electrode as much as possible, power can be taken out without resistance loss, so that the conversion efficiency is increased. In addition, by increasing the adhesion, even if the contact area with the substrate becomes narrow when the collector electrode is thinned, high reliability is obtained by obtaining the same degree of adhesion as in the case of the conventional line width. can get.

このような集電極に求められる密着性に関する要求を満たすべく、例えば、銀粉末と、加熱硬化性成分と、溶剤とを含有し、加熱硬化性成分として、ブロック化ポリイソシアネート化合物と、エポキシ樹脂と、硬化剤とを含む導電性ペースト組成物が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。この特許文献1の導電性ペースト組成物によれば、高い導電性と良好な密着性を発現できる。   In order to satisfy the requirements regarding the adhesiveness required for such a collector electrode, for example, it contains silver powder, a thermosetting component, and a solvent, and as the thermosetting component, a blocked polyisocyanate compound, an epoxy resin, A conductive paste composition containing a curing agent is disclosed (for example, see Patent Document 1). According to the electrically conductive paste composition of this patent document 1, high electroconductivity and favorable adhesiveness can be expressed.

また、銀粉末と加熱硬化性成分と溶剤とを主成分とし、加熱硬化性成分がエポキシ当量1000以下のエポキシ樹脂と、エポキシ当量1500以上のエポキシ樹脂と硬化剤とを含有する導電性ペースト組成物が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。この特許文献2の導電性ペースト組成物によれば、高い導電性と良好な密着性を備えるとともに優れた信頼性を有する電極を形成することができる。
特開2002−161123号公報(請求項1、段落[0003]、[0010]) 特開2006−40708号公報(請求項1、段落[0009])
Also, a conductive paste composition comprising silver powder, a heat curable component and a solvent as main components, the heat curable component containing an epoxy resin having an epoxy equivalent of 1000 or less, an epoxy resin having an epoxy equivalent of 1500 or more, and a curing agent. Is disclosed (for example, see Patent Document 2). According to the electrically conductive paste composition of this patent document 2, while having high electroconductivity and favorable adhesiveness, the electrode which has the outstanding reliability can be formed.
JP 2002-161123 (Claim 1, paragraphs [0003] and [0010]) JP 2006-40708 (Claim 1, paragraph [0009])

しかしながら、上記特許文献1に記載された発明では、ブロック化ポリイソシアネート化合物の強度、接着性、耐水性、耐候性に劣る欠点を補うためにエポキシ樹脂を併用することでその物性を補っているとあるが、ブロック化ポリイソシアネート化合物は、加熱硬化後にはウレタン化合物となるが、ウレタン化合物は湿分によって劣化して密着性が低下する特性を有するため、信頼性に劣る問題があった。   However, in the invention described in Patent Document 1, the physical properties of the blocked polyisocyanate compound are supplemented with an epoxy resin in order to compensate for the disadvantages of inferior strength, adhesion, water resistance, and weather resistance. However, the blocked polyisocyanate compound becomes a urethane compound after heat-curing, but the urethane compound has a problem of poor reliability because it deteriorates due to moisture and has low adhesiveness.

また、上記特許文献2に記載された発明では、エポキシ当量1500以上の分子量の大きなエポキシ樹脂を用いるため、硬化反応が遅く、焼成時の銀粉末同士の接触を阻害するため、低抵抗化において必ずしも十分にはならず、長時間焼成する必要があるという問題点を有していた。   Further, in the invention described in Patent Document 2, since an epoxy resin having an epoxy equivalent of 1500 or more and a large molecular weight is used, the curing reaction is slow, and the contact between silver powders during firing is inhibited. There was a problem that it was not sufficient and it was necessary to fire for a long time.

本発明の第1の目的は、電極又は電気配線、特に、太陽電池の集電極において、電極幅の更なる細線化及び低抵抗化が可能であり、また細線化された狭い密着面積においても十分な密着性を有するとともに、耐熱性に優れた信頼性の高い電極を形成し得る導電性インク組成物を提供することにある。   The first object of the present invention is to make it possible to further reduce the electrode width and reduce the resistance in an electrode or electrical wiring, particularly a solar cell collecting electrode, and it is sufficient even in a narrow and narrow contact area. Another object of the present invention is to provide a conductive ink composition that has excellent adhesion and can form a highly reliable electrode with excellent heat resistance.

本発明の第2の目的は、短時間の加熱においても十分な硬化が可能な導電性インク組成物を提供することにある。   A second object of the present invention is to provide a conductive ink composition that can be sufficiently cured even when heated for a short time.

本発明の第3の目的は、上記導電性インク組成物を用いて形成された電極を備え、光電変換効率の高い太陽電池セルを提供することにある。 A third object of the present invention comprises an electrode formed using the conductive ink composition is to provide a solar cell having high cell Le photoelectric conversion efficiency.

請求項1に係る発明は、導電性粒子と、加熱硬化性樹脂組成物、硬化剤及び溶剤とを含む有機系ビヒクルからなる導電性インク組成物において、前記導電性インク組成物がスクリーン印刷法に用いられ、前記加熱硬化性樹脂組成物として、室温において固体状態を示しかつ150℃での樹脂の溶融粘度が0.5Pa・s以下の性質を示すエポキシ樹脂組成物を用い、前記加熱硬化性樹脂組成物と前記導電性粒子の含有割合が質量比で2〜15:75〜95であって、前記加熱硬化性樹脂組成物が前記溶剤100質量部に対して20〜40質量部含み、前記溶剤がブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、ブチルセロソルブ、エチルセロソルブ又はα−テルピネオールであることを特徴とする導電性インク組成物である。 The invention according to claim 1 is a conductive ink composition comprising an organic vehicle containing conductive particles, a thermosetting resin composition, a curing agent, and a solvent, wherein the conductive ink composition is applied to a screen printing method. used is, as the thermosetting resin composition, an epoxy resin composition exhibiting properties melt viscosity is less than 0.5 Pa · s of the resin in illustrated and 0.99 ° C. the solid state at room temperature, the thermosetting resin the content of the conductive particles and the composition is in weight ratio 2 to 15: a 75 to 95, 20-40 parts by viewing including the thermosetting resin composition to the solvent 100 parts by weight, the The conductive ink composition is characterized in that the solvent is butyl carbitol, butyl carbitol acetate, butyl cellosolve, ethyl cellosolve, or α-terpineol .

請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明であって、前記加熱硬化性樹脂組成物と前記導電性粒子の含有割合が質量比で2.5〜4.2:82〜90であり、前記導電性インク組成物は、前記導電性粒子と、温度20〜30℃の条件で前記加熱硬化性樹脂組成物を前記溶剤に混合し次いで前記硬化剤を混合して調製された前記有機系ビヒクルとを、前記有機系ビヒクル5〜30質量%で前記導電性粒子70〜95質量%の割合で、混練しペースト化することにより、調製され、前記導電性粒子がAg粉末である導電性インク組成物である。 The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein a content ratio of the thermosetting resin composition and the conductive particles is 2.5 to 4.2: 82 to 90 in terms of mass ratio. The conductive ink composition is prepared by mixing the heat-curable resin composition with the conductive particles and the solvent under a temperature of 20 to 30 ° C., and then mixing the curing agent. A conductive ink prepared by kneading and pasting a vehicle at a ratio of 70 to 95% by mass of the conductive particles with 5 to 30% by mass of the organic vehicle, wherein the conductive particles are Ag powder. It is a composition.

請求項3に係る発明は、請求項1又は2に係る発明であって、前記加熱硬化性樹脂組成物として、ビフェニル型、ビフェニル混合型、ナフタレン型、クレゾールノボラック型及びジシクロペンタジエン型からなる群より選ばれた1種又は2種以上のエポキシ樹脂組成物を用いる導電性インク組成物である。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the thermosetting resin composition comprises a biphenyl type, a biphenyl mixed type, a naphthalene type, a cresol novolak type, and a dicyclopentadiene type. It is a conductive ink composition using one or more selected epoxy resin compositions .

請求項4に係る発明は、請求項1ないし3いずれか1項に係る発明であって、前記硬化剤がイミダゾール類又は第3級アミン類である導電性インク組成物である。 The invention according to claim 4 is the conductive ink composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the curing agent is an imidazole or a tertiary amine .

請求項5に係る発明は、請求項1ないし4いずれか1項に係る発明であって、基板に塗布後、温度100〜280℃の範囲内で加熱硬化する導電性インク組成物である。   The invention according to claim 5 is the conductive ink composition according to any one of claims 1 to 4, which is heat-cured within a temperature range of 100 to 280 ° C. after being applied to the substrate.

請求項6に係る発明は、請求項1ないし5いずれか1項に記載の導電性インク組成物を用いて集電極が形成された太陽電池セルである。   The invention according to claim 6 is a solar cell in which a collecting electrode is formed using the conductive ink composition according to any one of claims 1 to 5.

本発明の導電インク組成物によれば、電極又は電気配線、特に、太陽電池の集電極の形成において、電極幅の更なる細線化及び低抵抗化が可能になる。また細線化された狭い密着面積においても十分な密着性を有するとともに、耐熱性に優れた高い信頼性の電極を形成することができる。また、高い密着性を示すエポキシ樹脂の中でも、高温に加熱した際に低粘度を示すエポキシ樹脂を選択的に用いているので、短時間の加熱においても十分な硬化が可能となる。   According to the conductive ink composition of the present invention, the electrode width can be further reduced and the resistance can be reduced in the formation of an electrode or an electrical wiring, in particular, a collector electrode of a solar cell. In addition, it is possible to form a highly reliable electrode having sufficient adhesion even in a narrow and narrow adhesion area and having excellent heat resistance. In addition, among epoxy resins exhibiting high adhesion, epoxy resins exhibiting low viscosity when heated to a high temperature are selectively used, so that sufficient curing can be achieved even in a short heating time.

本発明の導電性インク組成物を用いて形成された集電極は、電極幅がより細線化され、低抵抗化されるため、この電極を備えた太陽電池セル及び該太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールは、光電変換効率を高めることができる。   Since the collector electrode formed using the conductive ink composition of the present invention has a narrower electrode width and a lower resistance, a solar cell provided with this electrode and a solar cell provided with the solar cell The battery module can increase the photoelectric conversion efficiency.

また本発明の導電性インク組成物を用いて形成されたリード線は、低抵抗化が可能となるため、このリード線を備えた太陽電池モジュールは、光電変換効率に優れる。   Moreover, since the lead wire formed using the conductive ink composition of the present invention can be reduced in resistance, the solar cell module provided with this lead wire is excellent in photoelectric conversion efficiency.

次に本発明を実施するための最良の形態について説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described.

本発明の導電性インク組成物は、導電性粒子と、加熱硬化性樹脂組成物、硬化剤及び溶剤を含む有機系ビヒクルとを含有する。   The conductive ink composition of the present invention contains conductive particles and an organic vehicle containing a heat curable resin composition, a curing agent and a solvent.

導電性粒子は平均粒径0.1〜3μmの球状導電性粒子と平均フレーク径が0.1μm以上3μm未満であるフレーク状導電性粒子とを含有することによって高い導電性を得ることができる。球状導電性粒子の平均粒径を上記範囲としたのは、0.1μm未満のものは、加工コストが非常に高価であるからである。3μmを越えると、粒径の大きな粒子が多く含まれることにより組成物の粘度が低くなるため、印刷後のパターン形状が崩れ、滲みが発生するからである。このうち、球状導電性粒子の平均粒径は、0.1〜2.0μmであることが特に好ましい。またフレーク状導電性粒子の平均フレーク径を上記範囲としたのは、0.1μm未満であると、比表面積が大きく、組成物の粘度が高くなり過ぎたり、またフレーク状導電性粒子を入れることにより高い導電性を得るという効果が得られ難くなる。一方、3μm以上になると、形成される電極の低抵抗化が困難であったり、またスクリーン印刷法等を用いて印刷する際、スクリーン目詰まりを起こし、かすれなどの印刷不良を起こす。このうち、フレーク状導電性粒子のフレーク径は0.15〜2.0μmであることが好ましい。ここで、球状導電性粒子の平均粒径及びフレーク状導電性粒子の平均フレーク径とは、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(堀場製作所製 LA−950)にて測定し、粒子径基準を個数として演算した50%平均粒子径(D50)をいう。このレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置による個数基準平均粒径又は平均フレーク径の値は、走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ製 S−4300SE及びS−900)により観察した画像において、任意の50個の粒子について粒径を実測したときのその平均粒径又は平均フレーク径とほぼ一致する。またフレーク状であるか球状であるかは、粒子の直径/厚みで求められるアスペクト比を上記走査型電子顕微鏡で観察した像をもって、アスペクト比2以上のものをフレーク状であると識別し、フレーク状導電性粒子の平均フレーク径とはフレーク粉末の直径(長径)の平均をいう。上記平均フレーク径が0.1〜3.0μmの範囲のとき、アスペクト比は2〜20の範囲が良好で、厚さは0.005〜1.5μmである。特に好ましい厚さは0.005〜0.5μmの範囲である。 The conductive particles can obtain high conductivity by containing spherical conductive particles having an average particle diameter of 0.1 to 3 μm and flaky conductive particles having an average flake diameter of 0.1 μm or more and less than 3 μm. The reason why the average particle diameter of the spherical conductive particles is in the above range is that the particles having a particle diameter of less than 0.1 μm are very expensive. If it exceeds 3 μm, the viscosity of the composition becomes low due to the inclusion of many particles having a large particle size, so that the pattern shape after printing collapses and bleeding occurs. Among these, the average particle diameter of the spherical conductive particles is particularly preferably 0.1 to 2.0 μm. In addition, the average flake diameter of the flaky conductive particles is within the above range if it is less than 0.1 μm, the specific surface area is large, the viscosity of the composition becomes too high, or the flaky conductive particles are added. Therefore, it is difficult to obtain the effect of obtaining higher conductivity. On the other hand, when the thickness is 3 μm or more, it is difficult to reduce the resistance of the formed electrode, and when printing is performed using a screen printing method or the like, screen clogging occurs and printing defects such as blurring occur. Among these, the flake diameter of the flaky conductive particles is preferably 0.15 to 2.0 μm. Here, the average particle diameter of the spherical conductive particles and the average flake diameter of the flaky conductive particles are measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device (LA-950, manufactured by Horiba, Ltd.), and the particle diameter standard is determined. It means the 50% average particle diameter (D 50 ) calculated as the number. The number-based average particle diameter or the average flake diameter measured by this laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer is an arbitrary value of 50 in an image observed with a scanning electron microscope (S-4300SE and S-900, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). The average particle diameter or the average flake diameter when the particle diameter is actually measured for each particle is almost the same. Whether it is flaky or spherical is identified by observing the aspect ratio determined by the diameter / thickness of the particles with the above-mentioned scanning electron microscope, and those having an aspect ratio of 2 or more are identified as flaky. The average flake diameter of the conductive particles is the average of the diameter (major axis) of the flake powder. When the average flake diameter is in the range of 0.1 to 3.0 μm, the aspect ratio is preferably in the range of 2 to 20, and the thickness is 0.005 to 1.5 μm. A particularly preferred thickness is in the range of 0.005 to 0.5 μm.

また、フレーク状導電性粒子に比べて粒径の大きい球状導電性粒子が多く含まれると、フレーク状粒子の隙間を球状導電性粒子が埋めることにより導電性粒子同士が密に集まり、高い導電性を確保するという効果が低下するため、フレーク状導電性粒子の平均フレーク径が球状導電性粒子の平均粒径よりも大きいことが好ましい。   In addition, when many spherical conductive particles having a larger particle size than the flaky conductive particles are contained, the conductive particles are densely gathered by filling the gaps between the flaky particles with the spherical conductive particles, and the high conductivity. Therefore, the average flake diameter of the flaky conductive particles is preferably larger than the average particle diameter of the spherical conductive particles.

導電性粒子は上記フレーク状導電性粒子を上記球状導電性粒子より質量割合でより多く又は同じ質量割合で含有することで、その導電性を高めることができる。即ち、導電性粒子は上記フレーク状導電性粒子を50質量%以上含有する。フレーク状導電性粒子が50質量%未満であると、導電性が低下する。このうち、導電性粒子はフレーク状導電性粒子を50〜95質量%含有するのが好ましく、65〜95質量%含有するのが更に好ましい。即ち球状導電性粒子を50〜5質量%含有するのが好ましく、35〜5質量%含有するのが更に好ましい。   The electroconductive particle can improve the electroconductivity by containing the said flake shaped electroconductive particle in a mass ratio more than the said spherical electroconductive particle, or the same mass ratio. That is, the conductive particles contain 50% by mass or more of the flaky conductive particles. When the flaky conductive particles are less than 50% by mass, the conductivity is lowered. Among these, it is preferable that electroconductive particle contains 50-95 mass% of flaky conductive particles, and it is still more preferable to contain 65-95 mass%. That is, the spherical conductive particles are preferably contained in an amount of 50 to 5% by mass, and more preferably 35 to 5% by mass.

導電性粒子としては、比抵抗が小さく酸化されにくいという理由から、Ag粒子を使用するのが好ましいが、Ag以外には、Au、Cu、Ni又はAlを単独で使用してもよいし、或いはAgを含めたこれら2種以上を組み合わせて使用してもよい。   As the conductive particles, it is preferable to use Ag particles because of their low specific resistance and resistance to oxidation. In addition to Ag, Au, Cu, Ni or Al may be used alone, or You may use combining these 2 types or more including Ag.

本発明の導電性インク組成物を構成する有機系ビヒクルは、熱硬化性樹脂組成物、硬化剤及び溶剤を含有する。   The organic vehicle constituting the conductive ink composition of the present invention contains a thermosetting resin composition, a curing agent and a solvent.

有機系ビヒクルを構成する加熱硬化性樹脂組成物には、従来よりも更に細線化され、接着面積が狭くなった集電極において高い密着性を発現させる必要があるという理由から、エポキシ樹脂組成物を使用する。このエポキシ樹脂組成物は、上記特許文献1で使用されているようなブロック化ポリイソシアネート化合物に比べて耐熱性等に優れた性質を有する。   For the thermosetting resin composition constituting the organic vehicle, an epoxy resin composition is used because it is necessary to express high adhesion in a collector electrode that is further thinned and has a narrow adhesion area. use. This epoxy resin composition has excellent properties such as heat resistance as compared with the blocked polyisocyanate compound used in Patent Document 1 described above.

そして、本発明の導電性インク組成物では、エポキシ樹脂組成物の中でも、室温において固体状態を示しかつ150℃での樹脂の溶融粘度が0.5Pa・s以下の性質を示すエポキシ樹脂組成物を選択的に用いる。室温において固体状態を示すとは、エポキシ樹脂組成物を単体で室温環境に保持したときに、流動性を失って、ほぼペレット状で存在するような状態を示すものである。室温で固体状態を示しながら、150℃での溶融粘度が0.5Pa・s以下と、加熱時に急激に粘度が低下するような特異な性質を示すエポキシ樹脂組成物は、加熱すると瞬時に硬化剤との反応が進むため、このような性質を示すエポキシ樹脂組成物を導電性インク組成物の加熱硬化性樹脂組成物として用いることで、短時間の加熱においても十分な硬化が可能となる。また、焼成が短時間で済むため、耐熱性に劣るフィルムや基板材料を用いた場合にも所望の電極及び電気配線を形成することができる。従って、電極や電気配線を形成することができる基材の種類が拡がるという顕著な効果を得ることができる。また、本発明の導電性インク組成物は使用する樹脂組成物の作用によって加熱時に低粘度となるため、硬化剤が瞬時に行き渡ると同時に、少量の樹脂組成物でも導電性粒子との密着性を向上することができる。   In the conductive ink composition of the present invention, among the epoxy resin compositions, an epoxy resin composition that exhibits a solid state at room temperature and has a property that the melt viscosity of the resin at 150 ° C. is 0.5 Pa · s or less. Use selectively. The term “showing a solid state at room temperature” means a state in which, when the epoxy resin composition is held alone in a room temperature environment, it loses fluidity and exists almost in a pellet form. While exhibiting a solid state at room temperature, an epoxy resin composition having a unique property such that the melt viscosity at 150 ° C. is 0.5 Pa · s or less and the viscosity suddenly decreases upon heating is instantly cured when heated. Therefore, by using an epoxy resin composition exhibiting such properties as the heat curable resin composition of the conductive ink composition, sufficient curing can be achieved even in a short heating time. In addition, since firing can be completed in a short time, desired electrodes and electrical wiring can be formed even when a film or substrate material having poor heat resistance is used. Therefore, the remarkable effect that the kind of base material which can form an electrode and electrical wiring spreads can be acquired. In addition, since the conductive ink composition of the present invention has a low viscosity when heated by the action of the resin composition used, the curing agent spreads instantaneously, and at the same time, even with a small amount of the resin composition, adhesion to the conductive particles can be achieved. Can be improved.

なお、エポキシ樹脂組成物が、150℃での樹脂の溶融粘度が0.5Pa・sを越えるような性質である場合、効果反応が瞬時に進まず、密着不良が起こる不具合を生じ、本発明の優れた効果を得ることができない。   In addition, when the epoxy resin composition has such a property that the melt viscosity of the resin at 150 ° C. exceeds 0.5 Pa · s, the effect reaction does not proceed instantaneously, resulting in a defect in which adhesion failure occurs. An excellent effect cannot be obtained.

エポキシ樹脂組成物のうち、ビフェニル型、ビフェニル混合型、ナフタレン型、クレゾールノボラック型、ジシクロペンタジエン型等に上記性質を満たすものが多く見られ、これらの組成物を1種又は2種以上使用することができる。   Among epoxy resin compositions, many of the above-mentioned properties are seen in biphenyl type, biphenyl mixed type, naphthalene type, cresol novolac type, dicyclopentadiene type, etc., and these compositions are used singly or in combination. be able to.

室温において固体状態を示し、かつ、150℃での樹脂の溶融粘度が0.5Pa・s以下の性質を示すエポキシ樹脂組成物で、現在市販されているものとしては、ビフェニル型、ビフェニル混合型では、日本化薬社製のNC3100、NC3000、NC3000L、CER−1020、CER−3000L、ジャパンエポキシレジン社製のYX4000、YX4000H、YL6121H等が挙げられる。また、クレゾールノボラック型では、大日本インキ化学工業社製のN−665−EXP−S等が挙げられる。また、ナフタレン型では、大日本インキ化学工業社製のHP4032等が挙げられる。更に、ジシクロペンタジエン型では、大日本インキ化学工業社製のHP7200L、HP7200等が挙げられる。   An epoxy resin composition that exhibits a solid state at room temperature and has a property that the melt viscosity of the resin at 150 ° C. is 0.5 Pa · s or less. NC3100, NC3000, NC3000L, CER-1020, CER-3000L manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., YX4000, YX4000H, YL6121H manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd. In the cresol novolac type, N-665-EXP-S manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., and the like can be given. Moreover, as for the naphthalene type, HP 4032 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc. can be used. Furthermore, in the dicyclopentadiene type, HP7200L, HP7200, etc. manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. can be mentioned.

ここで示した溶融粘度の値は、例えば、コーン及びプレート型のICI粘度計(Research Equipment London社製)を用いて測定された値である。   The value of the melt viscosity shown here is a value measured using, for example, a cone and plate type ICI viscometer (manufactured by Research Equipment London).

硬化剤としては、一般的に用いられるイミダゾール類、第3級アミン類又はフッ化ホウ素を含むルイス酸、或いはその化合物が好適である。イミダゾール類には、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物等が挙げられる。第3級アミン類には、ピペリジン、ベンジルジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、イソフォロンジアミン、ジアミノジフェニルメタン等が挙げられる。フッ化ホウ素を含むルイス酸には、フッ化ホウ素モノエチルアミン等のフッ化ホウ素のアミン錯体が挙げられる。また、DICY(ジシアンジアミド)のような潜在性の高い硬化剤を用い、その促進剤として上記硬化剤を組み合わせて用いてもよい。このうち、密着性向上の理由から、イミダゾール類の2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾールが特に好ましい。   As the curing agent, commonly used imidazoles, tertiary amines, Lewis acids containing boron fluoride, or compounds thereof are suitable. Examples of imidazoles include 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4. -Methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct and the like. Tertiary amines include piperidine, benzyldiamine, diethylaminopropylamine, isophoronediamine, diaminodiphenylmethane, and the like. The Lewis acid containing boron fluoride includes an amine complex of boron fluoride such as boron fluoride monoethylamine. Further, a curing agent having a high potential such as DICY (dicyandiamide) may be used, and the curing agent may be used in combination as the accelerator. Among these, imidazoles such as 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, and 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole are particularly preferable for the purpose of improving adhesion.

溶剤としては、ジオキサン、ヘキサン、トルエン、メチルセロソルブ、シクロヘキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ジアセトンアルコール、ジメチルアセトアミド、γ−ブチロラクトン、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、エチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、ブチルセソルブ、ブチルセロソルブアセテート、エチルセソルブ、α−テルピネオール等が挙げられる。このうち、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、α−テルピネオールが特に好ましい。
As the solvent, dioxane, hexane, toluene, methyl cellosolve, cyclohexane, diethylene glycol dimethyl ether, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, diacetone alcohol, dimethylacetamide, γ-butyrolactone, butyl carbitol, butyl carbitol acetate, ethyl carbitol, ethyl carbitol acetate, Buchiruse b cellosolve, butyl cellosolve acetate, Echiruse b cellosolve, alpha-terpineol, and the like. Of these, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, and α-terpineol are particularly preferable.

本発明の導電性インク組成物は、例えば、以下のような方法で調製される。   The conductive ink composition of the present invention is prepared, for example, by the following method.

先ず、好ましくは温度20〜30℃、更に好ましくは25℃の条件で、上記溶剤100質量部に対し、上記熱硬化性樹脂組成物を好ましくは10〜100質量部、更に好ましくは20〜70質量部を混合し、次いで上記硬化剤を適量混合して有機系ビヒクルを調製する。このように調製された有機系ビヒクルと、上記導電性粒子とを、例えば3本ロールミル等の混練機を用いて混練し、ペースト化することにより導電性インク組成物が調製される。このとき、調製される導電性インク組成物に適性な粘度、及び必要な流動性を持たせるために、有機系ビヒクルを5〜30質量%、導電性粒子を70〜95質量%の割合で混合するのが好ましい。有機系ビヒクルが下限値の5質量%未満、即ち導電性粒子が95質量%を越えると、インク組成物としての適性な流動性が得られ難く、一方、有機系ビヒクルが上限値の30質量%を越える、即ち導電性粒子が70質量%未満になると、導電性粒子が不足し、良好な導電性が得られ難くなるからである。このうち、有機系ビヒクルを8〜20質量%、導電性粒子を80〜92質量%の割合で混合するのが特に好ましい。   First, the thermosetting resin composition is preferably 10 to 100 parts by weight, more preferably 20 to 70 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solvent, preferably at a temperature of 20 to 30 ° C., more preferably 25 ° C. Parts are mixed, and then an appropriate amount of the above curing agent is mixed to prepare an organic vehicle. A conductive ink composition is prepared by kneading the organic vehicle thus prepared and the conductive particles with a kneader such as a three-roll mill to form a paste. At this time, in order to give a suitable viscosity and necessary fluidity to the prepared conductive ink composition, the organic vehicle is mixed at a ratio of 5 to 30% by mass and the conductive particles at a ratio of 70 to 95% by mass. It is preferable to do this. When the organic vehicle is less than the lower limit of 5% by mass, that is, when the conductive particles exceed 95% by mass, it is difficult to obtain suitable fluidity as an ink composition, while the organic vehicle has an upper limit of 30% by mass. This is because, if the conductive particles are less than 70% by mass, the conductive particles are insufficient and it is difficult to obtain good conductivity. Among these, it is particularly preferable to mix the organic vehicle in an amount of 8 to 20% by mass and the conductive particles in an amount of 80 to 92% by mass.

また導電性インク組成物中の加熱硬化性樹脂組成物と導電性粒子の含有割合は、導電性の高い電極を形成するのに好適であるという理由から、質量比で2〜15:75〜95であることが好ましい。このうち、更に好ましくは、2〜7:83〜95である。   Further, the content ratio of the heat curable resin composition and the conductive particles in the conductive ink composition is preferably 2 to 15:75 to 95 in terms of mass ratio because it is suitable for forming a highly conductive electrode. It is preferable that Among these, 2-7: 83-95 are more preferable.

このように調製された本発明の導電性インク組成物は、30〜100Paの適正な粘度を有する。加熱時にのみ粘度が低下する樹脂組成物を用いているため、室温における印刷粘度に関しては任意に選択することができ、低粘度化による塗布及び印刷時の滲みの発生などは生じない。これによりスクリーン印刷法を用いて本発明の導電性インク組成物を基板等に塗布し、細線化を図った電極及び電気配線パターンを形成する場合、形状の乱れやかすれを生じることなく、精細なパターンを得ることができる。また基板や太陽電池セルにおける積層体上等に塗布又は印刷した後、好ましくは100〜280℃、更に好ましくは150〜220℃の温度で硬化する性質を有する。100℃未満では、硬化が不十分となる。またハイブリッド型の太陽電池セルにおいては、280℃を超える温度で焼成した場合、太陽電池セルの性能に支障を来す。   The conductive ink composition of the present invention thus prepared has a proper viscosity of 30 to 100 Pa. Since the resin composition whose viscosity is reduced only at the time of heating is used, the printing viscosity at room temperature can be arbitrarily selected, and the occurrence of bleeding at the time of application and printing due to the low viscosity does not occur. As a result, when the conductive ink composition of the present invention is applied to a substrate or the like using a screen printing method to form a thinned electrode and an electric wiring pattern, it is possible to obtain a fine structure without causing disorder of the shape or fading. A pattern can be obtained. Moreover, after apply | coating or printing on the laminated body etc. in a board | substrate or a photovoltaic cell, Preferably it has a property hardened | cured at the temperature of 100-280 degreeC, More preferably, 150-220 degreeC. If it is less than 100 degreeC, hardening will become inadequate. Moreover, in the case of a hybrid solar cell, when it is baked at a temperature exceeding 280 ° C., the performance of the solar cell is hindered.

本発明の導電性インク組成物は、電極又は電気配線、特に、太陽電池モジュールにおける太陽電池セルの集電極、又はリード線の形成に好適に用いることができる。太陽電池セルの集電極は、例えば、太陽電池セルの平面を模式的に表した図2に示すように、2本のバスバー部14aと、このバスバー部14aと直交する複数本からなるフィンガー部14bとを備える。   The conductive ink composition of the present invention can be suitably used for forming electrodes or electrical wiring, in particular, collecting electrodes of solar cells in a solar cell module, or lead wires. For example, as shown in FIG. 2 schematically showing the plane of the solar battery cell, the collector electrode of the solar battery cell includes two bus bar portions 14a and a plurality of finger portions 14b perpendicular to the bus bar portion 14a. With.

この集電極の電極幅、特にフィンガー部の電極幅は、より多くの光を受光面に照射させるために、できるだけ細線化することが求められているが、本発明の導電性インク組成物では、平均フレーク径が0.1μm以上3μm未満と、従来のものに比べて小さいフレーク状導電性粒子を使用しているため、微細なパターンの印刷ができ、形成される太陽電池の集電極の更なる細線化が可能となる。またフレーク径の小さいフレーク状導電性粒子を使用することにより、スクリーン印刷法を用いて印刷する際、従来技術で問題とされていたスクリーン目詰まりといった不具合も解消される。また本発明の導電性インク組成物では、従来のものに比べ、平均フレーク径の小さいフレーク状導電性粒子を使用しているが、高い導電性を維持できる。その理由は、導電性粒子同士が密に集まるためであると推察される。更に、接着性の高いエポキシ樹脂を用いていることから、より細線化され、狭められた接着面積においても、高い密着性が得られる。   The electrode width of the collector electrode, particularly the electrode width of the finger portion, is required to be as thin as possible in order to irradiate more light onto the light receiving surface. In the conductive ink composition of the present invention, Since flaky conductive particles having an average flake diameter of 0.1 μm or more and less than 3 μm are used as compared with conventional ones, a fine pattern can be printed, and the solar cell collector electrode to be formed is further improved Thinning is possible. Further, by using flaky conductive particles having a small flake diameter, problems such as screen clogging, which has been a problem in the prior art when printing using the screen printing method, are solved. In the conductive ink composition of the present invention, flaky conductive particles having an average flake diameter smaller than that of the conventional one are used, but high conductivity can be maintained. The reason for this is presumed to be because the conductive particles gather closely. Furthermore, since an epoxy resin with high adhesiveness is used, high adhesion can be obtained even in a narrowed and narrowed adhesive area.

本発明の導電性インク組成物を用いて形成された集電極を備えた太陽電池セル及び該太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールは、集電極の細線化により、より多くの光を受光面に照射させ、光電変換層に吸収させることができるため、高い光電変換効率が得られる。   A solar battery cell having a collector electrode formed by using the conductive ink composition of the present invention and a solar battery module having the solar battery cell receive more light on the light receiving surface by thinning the collector electrode. Since it can be irradiated and absorbed in the photoelectric conversion layer, high photoelectric conversion efficiency is obtained.

また、図3に示すように、太陽電池モジュール30は、リード線31により太陽電池セル32同士を相互に電気的に接続されることで形成される。このリード線は、太陽電池モジュールの特性を高めるために、より低抵抗のものを用いることが要求されることから、通常、銅箔が使用され、この銅箔は半田などにより被覆される。本発明の導電性インク組成物は、リード線における銅箔の代替として利用でき、印刷法による形成が可能であることから簡便な方法で低抵抗のリード線の形成が可能になる。   As shown in FIG. 3, the solar cell module 30 is formed by electrically connecting the solar cells 32 to each other by lead wires 31. Since this lead wire is required to have a lower resistance in order to enhance the characteristics of the solar cell module, a copper foil is usually used, and this copper foil is covered with solder or the like. The conductive ink composition of the present invention can be used as an alternative to a copper foil in a lead wire and can be formed by a printing method, so that a low resistance lead wire can be formed by a simple method.

本発明の導電性インク組成物を用いて集電極が形成された太陽電池セル又はこの太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールは、高い光電変換効率が得られる。   A solar cell in which a collecting electrode is formed using the conductive ink composition of the present invention or a solar cell module provided with this solar cell has high photoelectric conversion efficiency.

また本発明の導電性インク組成物を用いてリード線が形成された太陽電池モジュールは、高い光電変換効率が得られるという優れた特徴を有する。   Moreover, the solar cell module in which the lead wire is formed using the conductive ink composition of the present invention has an excellent feature that high photoelectric conversion efficiency can be obtained.

次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。   Next, examples of the present invention will be described in detail together with comparative examples.

<実施例1>
以下の表1に示すように、導電性粒子として、平均フレーク径0.5μmのフレーク状導電性粒子80質量%、平均粒径0.2μmの球状導電性粒子20質量%からなる銀粒子を用意した。また有機系ビヒクルを構成する加熱硬化性樹脂組成物として150℃での樹脂の溶融粘度が0.01Pa・sであり、室温において固体状態を示すビフェニル型エポキシ樹脂組成物(日本化薬社製、製品名:NC3100)を、硬化剤としてイミダゾール系硬化剤の2−エチル−4−メチルイミダゾールを、また溶剤としてブチルカルビトールアセテートを用意した。
<Example 1>
As shown in Table 1 below, silver particles comprising 80% by mass of flaky conductive particles having an average flake diameter of 0.5 μm and 20% by mass of spherical conductive particles having an average particle size of 0.2 μm are prepared as conductive particles. did. Further, as a thermosetting resin composition constituting an organic vehicle, a biphenyl type epoxy resin composition (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) having a melt viscosity of 0.01 Pa · s at 150 ° C. and showing a solid state at room temperature. Product name: NC3100), imidazole-based curing agent 2-ethyl-4-methylimidazole as a curing agent, and butyl carbitol acetate as a solvent were prepared.

そして、温度25℃の条件で、溶剤100質量部に対し、加熱硬化性樹脂組成物35質量部を混合し、更にこの混合物に硬化剤を適量添加して有機系ビヒクルを調製した。続いて、調製した有機系ビヒクル12質量%と、導電性粒子88質量%とを3本ロールミルにて混練し、ペースト化することにより導電性インク組成物を調製した。   Then, under the condition of a temperature of 25 ° C., 35 parts by mass of the thermosetting resin composition was mixed with 100 parts by mass of the solvent, and an appropriate amount of a curing agent was added to the mixture to prepare an organic vehicle. Subsequently, 12% by mass of the prepared organic vehicle and 88% by mass of the conductive particles were kneaded with a three-roll mill and formed into a paste to prepare a conductive ink composition.

<実施例2>
以下の表1に示すように、実施例1で使用した加熱硬化性樹脂組成物及び溶剤に代えて、加熱硬化性樹脂組成物として150℃での樹脂の溶融粘度が0.02Pa・sであり、室温において固体状態を示すビフェニル型エポキシ樹脂組成物(ジャパンエポキシレジン社製、製品名:YX4000)を、溶剤としてエチルセロソルブをそれぞれ使用した。
<Example 2>
As shown in Table 1 below, instead of the thermosetting resin composition and the solvent used in Example 1, the melt viscosity of the resin at 150 ° C. is 0.02 Pa · s as the thermosetting resin composition. Ethyl cellosolve was used as a solvent for a biphenyl type epoxy resin composition (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., product name: YX4000) showing a solid state at room temperature.

そして、温度25℃の条件で、溶剤100質量部に対し、加熱硬化性樹脂組成物33質量部を混合し、更にこの混合物に硬化剤を適量添加して有機系ビヒクルを調製した。続いて、調製した有機系ビヒクル10質量%と、導電性粒子90質量%とを3本ロールミルにて混練し、ペースト化することにより導電性インク組成物を調製した。   Then, under the condition of a temperature of 25 ° C., 33 parts by mass of the thermosetting resin composition was mixed with 100 parts by mass of the solvent, and an appropriate amount of a curing agent was further added to the mixture to prepare an organic vehicle. Subsequently, 10% by mass of the prepared organic vehicle and 90% by mass of the conductive particles were kneaded with a three-roll mill and formed into a paste to prepare a conductive ink composition.

<実施例3>
以下の表1に示すように、実施例1で使用した加熱硬化性樹脂組成物に代えて、加熱硬化性樹脂組成物として150℃での樹脂の溶融粘度が0.05Pa・sであり、室温において固体状態を示すビフェニル型エポキシ樹脂組成物(ジャパンエポキシレジン社製、製品名:YL6121H)を使用した。
<Example 3>
As shown in Table 1 below, instead of the thermosetting resin composition used in Example 1, the melt viscosity of the resin at 150 ° C. as the thermosetting resin composition is 0.05 Pa · s, and the room temperature Used a biphenyl type epoxy resin composition (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., product name: YL6121H).

そして、温度25℃の条件で、溶剤100質量部に対し、加熱硬化性樹脂組成物40質量部を混合し、更にこの混合物に硬化剤を適量添加して有機系ビヒクルを調製した。続いて、調製した有機系ビヒクル11質量%と、導電性粒子89質量%とを3本ロールミルにて混練し、ペースト化することにより導電性インク組成物を調製した。   Then, under the condition of a temperature of 25 ° C., 40 parts by mass of the thermosetting resin composition was mixed with 100 parts by mass of the solvent, and an appropriate amount of a curing agent was further added to the mixture to prepare an organic vehicle. Subsequently, 11% by mass of the prepared organic vehicle and 89% by mass of the conductive particles were kneaded by a three-roll mill and formed into a paste to prepare a conductive ink composition.

<実施例4>
以下の表1に示すように、実施例1で使用した加熱硬化性樹脂組成物及び溶剤に代えて、加熱硬化性樹脂組成物として150℃での樹脂の溶融粘度が0.01Pa・sであり、室温において固体状態を示すナフタレン型エポキシ樹脂組成物(大日本インキ化学工業社製、製品名:HP4032)を、溶剤としてα−テルピネオールをそれぞれ使用した。
<Example 4>
As shown in Table 1 below, in place of the thermosetting resin composition and the solvent used in Example 1, the melt viscosity of the resin at 150 ° C. is 0.01 Pa · s as the thermosetting resin composition. Α-Terpineol was used as a solvent for a naphthalene type epoxy resin composition (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., product name: HP4032), which shows a solid state at room temperature.

そして、温度25℃の条件で、溶剤100質量部に対し、加熱硬化性樹脂組成物20質量部を混合し、更にこの混合物に硬化剤を適量添加して有機系ビヒクルを調製した。続いて、調製した有機系ビヒクル15質量%と、導電性粒子85質量%とを3本ロールミルにて混練し、ペースト化することにより導電性インク組成物を調製した。   Then, under the condition of a temperature of 25 ° C., 20 parts by mass of the thermosetting resin composition was mixed with 100 parts by mass of the solvent, and an appropriate amount of a curing agent was added to the mixture to prepare an organic vehicle. Subsequently, 15% by mass of the prepared organic vehicle and 85% by mass of the conductive particles were kneaded with a three-roll mill and formed into a paste to prepare a conductive ink composition.

<実施例5>
以下の表1に示すように、実施例1で使用した加熱硬化性樹脂組成物及び溶剤に代えて、加熱硬化性樹脂組成物として150℃での樹脂の溶融粘度が0.04Pa・sであり、室温において固体状態を示すビフェニル混合型エポキシ樹脂組成物(日本化薬社製、製品名:CER−1020)を、溶剤としてブチルセロソルブをそれぞれ使用した。
<Example 5>
As shown in Table 1 below, instead of the thermosetting resin composition and the solvent used in Example 1, the melt viscosity of the resin at 150 ° C. is 0.04 Pa · s as the thermosetting resin composition. In addition, butyl cellosolve was used as a solvent for a biphenyl mixed epoxy resin composition (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., product name: CER-1020) showing a solid state at room temperature.

そして、温度25℃の条件で、溶剤100質量部に対し、加熱硬化性樹脂組成物20質量部を混合し、更にこの混合物に硬化剤を適量添加して有機系ビヒクルを調製した。続いて、得られた有機系ビヒクル18質量%と、導電性粒子82質量%とを3本ロールミルにて混練し、ペースト化することにより導電性インク組成物を調製した。   Then, under the condition of a temperature of 25 ° C., 20 parts by mass of the thermosetting resin composition was mixed with 100 parts by mass of the solvent, and an appropriate amount of a curing agent was added to the mixture to prepare an organic vehicle. Subsequently, 18% by mass of the obtained organic vehicle and 82% by mass of the conductive particles were kneaded by a three-roll mill and formed into a paste to prepare a conductive ink composition.

<実施例6>
以下の表1に示すように、実施例1で使用した加熱硬化性樹脂組成物及び溶剤に代えて、加熱硬化性樹脂組成物として150℃での樹脂の溶融粘度が0.07Pa・sであり、室温において固体状態を示すジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂組成物(大日本インキ化学工業社製、製品名:HP7200)を、溶剤としてブチルカルビトールをそれぞれ使用した。
<Example 6>
As shown in Table 1 below, instead of the thermosetting resin composition and the solvent used in Example 1, the melt viscosity of the resin at 150 ° C. is 0.07 Pa · s as the thermosetting resin composition. A dicyclopentadiene type epoxy resin composition (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., product name: HP7200) showing a solid state at room temperature and butyl carbitol as a solvent were used.

そして、温度25℃の条件で、溶剤100質量部に対し、加熱硬化性樹脂組成物35質量部を混合し、更にこの混合物に硬化剤を適量添加して有機系ビヒクルを調製した。続いて、調製した有機系ビヒクル10質量%と、導電性粒子90質量%とを3本ロールミルにて混練し、ペースト化することにより導電性インク組成物を調製した。   Then, under the condition of a temperature of 25 ° C., 35 parts by mass of the thermosetting resin composition was mixed with 100 parts by mass of the solvent, and an appropriate amount of a curing agent was added to the mixture to prepare an organic vehicle. Subsequently, 10% by mass of the prepared organic vehicle and 90% by mass of the conductive particles were kneaded with a three-roll mill and formed into a paste to prepare a conductive ink composition.

<比較例1>
以下の表1に示すように、実施例1で使用した加熱硬化性樹脂組成物に代えて、加熱硬化性樹脂組成物として150℃での樹脂の溶融粘度が2.0Pa・sであり、室温において固体状態を示すクレゾールノボラック型エポキシ樹脂組成物(大日本インキ化学工業社製、製品名:N−660)を使用した。
<Comparative Example 1>
As shown in Table 1 below, instead of the heat curable resin composition used in Example 1, the melt viscosity of the resin at 150 ° C. is 2.0 Pa · s as the heat curable resin composition, and the room temperature A cresol novolac type epoxy resin composition (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., product name: N-660) showing a solid state in FIG.

そして、温度25℃の条件で、溶剤100質量部に対し、加熱硬化性樹脂組成物40質量部を混合し、更にこの混合物に硬化剤を適量添加して有機系ビヒクルを調製した。続いて、調製した有機系ビヒクル12質量%と、導電性粒子88質量%とを3本ロールミルにて混練し、ペースト化することにより導電性インク組成物を調製した。   Then, under the condition of a temperature of 25 ° C., 40 parts by mass of the thermosetting resin composition was mixed with 100 parts by mass of the solvent, and an appropriate amount of a curing agent was further added to the mixture to prepare an organic vehicle. Subsequently, 12% by mass of the prepared organic vehicle and 88% by mass of the conductive particles were kneaded with a three-roll mill and formed into a paste to prepare a conductive ink composition.

<比較例2>
以下の表1に示すように、実施例1で使用した加熱硬化性樹脂組成物及び溶剤に代えて、加熱硬化性樹脂組成物として150℃での樹脂の溶融粘度が4.0Pa・sであり、室温において固体状態を示すジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂組成物(大日本インキ化学工業社製、製品名:HP−7200H)を、溶剤としてブチルセロソルブをそれぞれ使用した。
<Comparative example 2>
As shown in Table 1 below, in place of the thermosetting resin composition and the solvent used in Example 1, the melt viscosity of the resin at 150 ° C. is 4.0 Pa · s as the thermosetting resin composition. A dicyclopentadiene type epoxy resin composition (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, product name: HP-7200H) showing a solid state at room temperature was used as a solvent, and butyl cellosolve was used.

そして、温度25℃の条件で、溶剤100質量部に対し、加熱硬化性樹脂組成物35質量部を混合し、更にこの混合物に硬化剤を適量添加して有機系ビヒクルを調製した。続いて、調製した有機系ビヒクル10質量%と、導電性粒子90質量%とを3本ロールミルにて混練し、ペースト化することにより導電性インク組成物を調製した。   Then, under the condition of a temperature of 25 ° C., 35 parts by mass of the thermosetting resin composition was mixed with 100 parts by mass of the solvent, and an appropriate amount of a curing agent was added to the mixture to prepare an organic vehicle. Subsequently, 10% by mass of the prepared organic vehicle and 90% by mass of the conductive particles were kneaded with a three-roll mill and formed into a paste to prepare a conductive ink composition.

<比較例3>
以下の表1に示すように、実施例1で使用した加熱硬化性樹脂組成物に代えて、加熱硬化性樹脂組成物として150℃での樹脂の溶融粘度が7.5Pa・sであり、室温において固体状態を示すフェノールノボラック型エポキシ樹脂組成物(大日本インキ化学工業社製、製品名:N−775)を使用した。
<Comparative Example 3>
As shown in Table 1 below, instead of the heat curable resin composition used in Example 1, the melt viscosity of the resin at 150 ° C. as the heat curable resin composition is 7.5 Pa · s, and room temperature. Used a phenol novolac type epoxy resin composition (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, product name: N-775).

そして、温度25℃の条件で、溶剤100質量部に対し、加熱硬化性樹脂組成物35質量部を混合し、更にこの混合物に硬化剤を適量添加して有機系ビヒクルを調製した。続いて、調製した有機系ビヒクル12質量%と、導電性粒子88質量%とを3本ロールミルにて混練し、ペースト化することにより導電性インク組成物を調製した。   Then, under the condition of a temperature of 25 ° C., 35 parts by mass of the thermosetting resin composition was mixed with 100 parts by mass of the solvent, and an appropriate amount of a curing agent was added to the mixture to prepare an organic vehicle. Subsequently, 12% by mass of the prepared organic vehicle and 88% by mass of the conductive particles were kneaded with a three-roll mill and formed into a paste to prepare a conductive ink composition.

<比較例4>
以下の表1に示すように、実施例1で使用した加熱硬化性樹脂組成物及び溶剤に代えて、加熱硬化性樹脂組成物として150℃での樹脂の溶融粘度が5.5Pa・sであり、室温において固体状態を示すナフタレン型エポキシ樹脂組成物(大日本インキ化学工業社製、製品名:EXA−4700)を、溶剤としてブチルセロソルブをそれぞれ使用した。
<Comparative example 4>
As shown in Table 1 below, in place of the thermosetting resin composition and the solvent used in Example 1, the melt viscosity of the resin at 150 ° C. as the thermosetting resin composition is 5.5 Pa · s. A butyl cellosolve was used as a solvent for a naphthalene type epoxy resin composition (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., product name: EXA-4700), which shows a solid state at room temperature.

そして、温度25℃の条件で、溶剤100質量部に対し、加熱硬化性樹脂組成物40質量部を混合し、更にこの混合物に硬化剤を適量添加して有機系ビヒクルを調製した。続いて、調製した有機系ビヒクル10質量%と、導電性粒子90質量%とを3本ロールミルにて混練し、ペースト化することにより導電性インク組成物を調製した。   Then, under the condition of a temperature of 25 ° C., 40 parts by mass of the thermosetting resin composition was mixed with 100 parts by mass of the solvent, and an appropriate amount of a curing agent was further added to the mixture to prepare an organic vehicle. Subsequently, 10% by mass of the prepared organic vehicle and 90% by mass of the conductive particles were kneaded with a three-roll mill and formed into a paste to prepare a conductive ink composition.

<比較例5>
以下の表1に示すように、実施例1で使用した加熱硬化性樹脂組成物及び溶剤に代えて、加熱硬化性樹脂組成物として150℃での樹脂の溶融粘度が0.01Pa・sであり、室温において固体状態を示すビフェニル型エポキシ樹脂組成物(日本化薬社製、製品名:NC3100)を、溶剤としてブチルカルビトールアセテートをそれぞれ使用した。
<Comparative Example 5>
As shown in Table 1 below, in place of the thermosetting resin composition and the solvent used in Example 1, the melt viscosity of the resin at 150 ° C. is 0.01 Pa · s as the thermosetting resin composition. A biphenyl type epoxy resin composition (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., product name: NC3100) showing a solid state at room temperature and butyl carbitol acetate as a solvent were used.

そして、温度25℃の条件で、溶剤100質量部に対し、加熱硬化性樹脂組成物10質量部を混合し、更にこの混合物に硬化剤を適量添加して有機系ビヒクルを調製した。続いて、調製した有機系ビヒクル12質量%と、導電性粒子88質量%とを3本ロールミルにて混練し、ペースト化することにより導電性インク組成物を調製した。   Then, 10 parts by mass of the thermosetting resin composition was mixed with 100 parts by mass of the solvent at a temperature of 25 ° C., and an appropriate amount of a curing agent was added to the mixture to prepare an organic vehicle. Subsequently, 12% by mass of the prepared organic vehicle and 88% by mass of the conductive particles were kneaded with a three-roll mill and formed into a paste to prepare a conductive ink composition.

<比較例6>
以下の表1に示すように、実施例1で使用した加熱硬化性樹脂組成物及び溶剤に代えて、加熱硬化性樹脂組成物として150℃での樹脂の溶融粘度が0.01Pa・sであり、室温において固体状態を示すビフェニル型エポキシ樹脂組成物(日本化薬社製、製品名:NC3100)を、溶剤としてブチルカルビトールアセテートをそれぞれ使用した。
<Comparative Example 6>
As shown in Table 1 below, in place of the thermosetting resin composition and the solvent used in Example 1, the melt viscosity of the resin at 150 ° C. is 0.01 Pa · s as the thermosetting resin composition. A biphenyl type epoxy resin composition (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., product name: NC3100) showing a solid state at room temperature and butyl carbitol acetate as a solvent were used.

そして、温度25℃の条件で、溶剤100質量部に対し、加熱硬化性樹脂組成物150質量部を混合し、更にこの混合物に硬化剤を適量添加して有機系ビヒクルを調製した。続いて、調製した有機系ビヒクル30質量%と、導電性粒子70質量%とを3本ロールミルにて混練し、ペースト化することにより導電性インク組成物を調製した。   Then, under the condition of a temperature of 25 ° C., 150 parts by mass of the thermosetting resin composition was mixed with 100 parts by mass of the solvent, and an appropriate amount of a curing agent was further added to the mixture to prepare an organic vehicle. Subsequently, 30% by mass of the prepared organic vehicle and 70% by mass of the conductive particles were kneaded with a three-roll mill and formed into a paste to prepare a conductive ink composition.

<比較例7>
以下の表1に示すように、実施例1で使用した加熱硬化性樹脂組成物及び溶剤に代えて、加熱硬化性樹脂組成物として150℃での樹脂の溶融粘度が0.01Pa・sであり、室温において固体状態を示すビフェニル型エポキシ樹脂組成物(日本化薬社製、製品名:NC3100)を、溶剤としてブチルカルビトールアセテートをそれぞれ使用した。
<Comparative Example 7>
As shown in Table 1 below, in place of the thermosetting resin composition and the solvent used in Example 1, the melt viscosity of the resin at 150 ° C. is 0.01 Pa · s as the thermosetting resin composition. A biphenyl type epoxy resin composition (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., product name: NC3100) showing a solid state at room temperature and butyl carbitol acetate as a solvent were used.

そして、温度25℃の条件で、溶剤100質量部に対し、加熱硬化性樹脂組成物15質量部を混合し、更にこの混合物に硬化剤を適量添加して有機系ビヒクルを調製した。続いて、調製した有機系ビヒクル40質量%と、導電性粒子60質量%とを3本ロールミルにて混練し、ペースト化することにより導電性インク組成物を調製した。   Then, under the condition of a temperature of 25 ° C., 15 parts by mass of the thermosetting resin composition was mixed with 100 parts by mass of the solvent, and an appropriate amount of a curing agent was added to the mixture to prepare an organic vehicle. Subsequently, 40% by mass of the prepared organic vehicle and 60% by mass of the conductive particles were kneaded by a three-roll mill and formed into a paste to prepare a conductive ink composition.

<比較例8>
以下の表1に示すように、実施例1で使用した加熱硬化性樹脂組成物及び溶剤に代えて、加熱硬化性樹脂組成物として150℃での樹脂の溶融粘度が0.01Pa・sであり、室温において固体状態を示すビフェニル型エポキシ樹脂組成物(日本化薬社製、製品名:NC3100)を、溶剤としてブチルカルビトールアセテートをそれぞれ使用した。
<Comparative Example 8>
As shown in Table 1 below, in place of the thermosetting resin composition and the solvent used in Example 1, the melt viscosity of the resin at 150 ° C. is 0.01 Pa · s as the thermosetting resin composition. A biphenyl type epoxy resin composition (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., product name: NC3100) showing a solid state at room temperature and butyl carbitol acetate as a solvent were used.

そして、温度25℃の条件で、溶剤100質量部に対し、加熱硬化性樹脂組成物100質量部を混合し、更にこの混合物に硬化剤を適量添加して有機系ビヒクルを調製した。続いて、調製した有機系ビヒクル4質量%と、導電性粒子96質量%とを3本ロールミルにて混練し、ペースト化することにより導電性インク組成物を調製した。   Then, under the condition of a temperature of 25 ° C., 100 parts by mass of the thermosetting resin composition was mixed with 100 parts by mass of the solvent, and an appropriate amount of a curing agent was further added to the mixture to prepare an organic vehicle. Subsequently, 4% by mass of the prepared organic vehicle and 96% by mass of the conductive particles were kneaded with a three-roll mill and formed into a paste to prepare a conductive ink composition.

Figure 0005353163
<比較試験及び評価>
実施例1〜6及び比較例1〜8で得られた導電性インク組成物について、以下に示す方法により、粘度、スクリーン印刷性、スクリーン目詰まり及び最小線幅を評価した。また実施例1〜6及び比較例1〜8で得られた導電性インク組成物を用いて形成された電極について、以下に示す方法により、密着性及び比抵抗を評価した。その結果を以下の表2に示す。
Figure 0005353163
<Comparison test and evaluation>
For the conductive ink compositions obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 8, the viscosity, screen printability, screen clogging, and minimum line width were evaluated by the methods described below. Moreover, about the electrode formed using the conductive ink composition obtained in Examples 1-6 and Comparative Examples 1-8, adhesiveness and specific resistance were evaluated by the method shown below. The results are shown in Table 2 below.

(1)導電性インク組成物の粘度:レオメータ(ティー・エー・インスツルメント社製 AR1000)を用いて、400mmコーンを使用し、ずり速度10S-1とした時の値を測定した。 (1) Viscosity of the conductive ink composition: Using a rheometer (AR1000, manufactured by TA Instruments), a value was measured when a 400 mm cone was used and a shear rate was 10S- 1 .

(2)スクリーン印刷性:スクリーン印刷法により100×100mm角の基板上に印刷されたパターンについて、パターン形状が確認できた場合を「良好」とし、印刷時のかすれ等でパターン形状が僅かに乱れた場合を「可」とし、また印刷時にレオロジー特性の関係からパターンが全く印刷できなかったり、著しいかすれによりライン欠損が全体にわたってみられた場合を「不可」とした。   (2) Screen printability: A pattern printed on a 100 × 100 mm square substrate by the screen printing method is defined as “good” when the pattern shape can be confirmed, and the pattern shape is slightly disturbed due to blurring during printing. In the case of printing, “No” was given, and when the pattern was not printed at all due to the rheological characteristics at the time of printing, or when the line defect was observed throughout the whole due to significant blurring, it was judged as “No”.

(3)スクリーン目詰まり:スクリーン版が目詰まりして連続印刷が困難な場合、又はライン形状に目詰まりによる未塗布箇所がみられた場合を「有」とし、未塗布箇所がみられなかった場合を「無」とした。   (3) Screen clogging: When the screen plate is clogged and continuous printing is difficult, or when there is an uncoated part due to clogging in the line shape, “Yes” is indicated, and no uncoated part is seen The case was set to “None”.

(4)最小線幅:40、50、70、100、150及び200μmの線幅で開口部が設計されたスクリーン版を用いて100×100mm角の基板上にパターンを印刷し、ラインが重ならずに乱れることなく印刷できた最小の線幅を最小線幅とした。   (4) Minimum line width: When a pattern is printed on a 100 × 100 mm square substrate using a screen plate in which openings are designed with line widths of 40, 50, 70, 100, 150 and 200 μm, and the lines overlap The minimum line width that could be printed without being disturbed was defined as the minimum line width.

(5)密着性:得られた導電性インク組成物をスクリーン印刷法を用いて100×100mm角の基板上に印刷塗布した後、この基板を熱風循環炉に投入し、200℃の温度で30分間焼成して形成された電極について、配線部にテープを貼り付け、碁盤の目試験の要領でテープテストを実施した。インクにより形成した配線パターンがテープ側に全く付かなかった場合を「良好」とし、若干テープ側に曇ったように色が付き、配線パターン内部で一部破壊が起こったと思われる場合を「可」とし、配線パターンがテープ側に全て貼り付き、基板界面で剥がれてしまった場合を「不可」とした。   (5) Adhesion: The obtained conductive ink composition was printed and applied onto a 100 × 100 mm square substrate using a screen printing method, and then the substrate was put into a hot-air circulating furnace and heated at a temperature of 200 ° C. About the electrode formed by baking for a minute, a tape was affixed on the wiring part and the tape test was implemented in the way of the grid eye test. When the wiring pattern formed with ink is not attached to the tape side at all, it is considered “good”, and when the tape side is slightly clouded and colored, it seems that some destruction has occurred inside the wiring pattern. In the case where all the wiring patterns are stuck on the tape side and peeled off at the substrate interface, it was determined as “impossible”.

(6)比抵抗:得られた導電性インク組成物をスクリーン印刷法を用いて100×100mm角の基板上に印刷塗布した後、この基板を熱風循環炉に投入し、200℃の温度で30分間焼成して形成された電極について、四端子四探針方式の表面固有抵抗表面抵抗計(三菱化学社製、ローレスタ)を用いて表面抵抗を測定した値と、レーザー顕微鏡(キーエンス社製、VK−9600)を用いて測定した膜厚の値とを用いて、比抵抗を算出した。   (6) Specific resistance: The obtained conductive ink composition was printed and applied on a 100 × 100 mm square substrate using a screen printing method, and then the substrate was put into a hot-air circulating furnace and heated at a temperature of 200 ° C. For electrodes formed by firing for 4 minutes, the surface resistance was measured using a four-terminal four-probe surface resistivity meter (Mitsubishi Chemical Corporation, Loresta) and a laser microscope (Keyence, VK) The specific resistance was calculated using the value of the film thickness measured using -9600).

Figure 0005353163
表2から明らかなように、実施例1〜6及び比較例1〜8を比較すると、クレゾールノボラック型で、溶融粘度が2.0Pa・sのエポキシ樹脂組成物を用いた比較例1やジシクロペンタジエン型で、溶融粘度が4.0Pa・sのエポキシ樹脂組成物を用いた比較例2では、導電性インク組成物の粘度は実施例と大差ない数値であったが、焼成後に状態が変わる密着性や比抵抗にその影響が大きく出て、比較例1では比抵抗が高く、比較例2では密着性に難があり、かつ比抵抗が高いことが確認された。熱硬化性樹脂の比率が1.1質量%と少ない比較例5では、インク組成物全体に適正な流動性が与えられなかったためか、インクがダレやすく、印刷は可能であったが形成した配線の保形性がないため、線幅を細くすることができなかった。また、比抵抗は樹脂分が少ないためか値が安定せず、計測し難かった。更に接着に寄与する樹脂分が少ないため、密着性が確保されなった。熱硬化性樹脂の比率が18質量%と高い比較例6では、有機ビヒクルの粘性が高く、インク組成物に適正な流動性を与えるためには必然的に導電性粉末の割合を下げざるを得なかった。そして、インク組成物中の導電性成分が少ないため、比抵抗が非常に高い結果となった。また、インク組成物に粘り気があり、細線印刷が困難な傾向が現れた。導電性粒子が60質量%と少ない比較例7では、樹脂組成物の含有割合が適性範囲であっても、インク組成物の粘度は低く、凝集力のないダレやすいインクとなった。また、導電性成分が少ないので比抵抗が高い結果となった。更に、導電性粒子が96質量%と高い比較例8では、粉末比率が高すぎ、有機ビヒクルが少ないために導電性粒子を湿らせる程度にしかならず、適正な粘度を与えられなかった。インク組成物は湿った粉のような状態でまとまりがなく、粘度を測定することができなかった。また、スクリーン印刷に必要なローリング性が得られず、印刷自体ができなかったため、比較試験をすることができなかった。
Figure 0005353163
As is apparent from Table 2, when Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 8 are compared, Comparative Example 1 and dicyclo which use a cresol novolac type epoxy resin composition having a melt viscosity of 2.0 Pa · s. In Comparative Example 2 using a pentadiene type epoxy resin composition having a melt viscosity of 4.0 Pa · s, the viscosity of the conductive ink composition was not much different from that of the Examples, but the adhesion changed in state after firing. As a result, it was confirmed that Comparative Example 1 had high specific resistance, Comparative Example 2 had difficulty in adhesion, and high specific resistance. In Comparative Example 5 in which the ratio of the thermosetting resin was as small as 1.1% by mass, the fluid was not provided to the entire ink composition, or the ink was easy to sag and printing was possible. The line width could not be reduced due to lack of shape retention. Moreover, the specific resistance was not stable because the resin content was small, and it was difficult to measure. Furthermore, since the resin content contributing to adhesion is small, adhesion is not secured. In Comparative Example 6 in which the ratio of the thermosetting resin is as high as 18% by mass, the viscosity of the organic vehicle is high, and the ratio of the conductive powder must be decreased in order to give the ink composition an appropriate fluidity. There wasn't. And since there were few electroconductive components in an ink composition, it resulted in a very high specific resistance. Further, the ink composition was sticky, and a tendency to make fine line printing difficult appeared. In Comparative Example 7 with a small amount of conductive particles of 60% by mass, even when the content ratio of the resin composition was within an appropriate range, the ink composition had a low viscosity and was an ink that was easy to sag without cohesive force. Moreover, since there were few electroconductive components, it resulted in a high specific resistance. Further, in Comparative Example 8 in which the conductive particles were as high as 96% by mass, the powder ratio was too high and the organic vehicle was small, so that the conductive particles were only moistened and an appropriate viscosity could not be given. The ink composition was in the form of a wet powder and could not be measured for viscosity. Moreover, the rolling property required for screen printing could not be obtained, and printing itself could not be performed, so a comparative test could not be performed.

一方、実施例1〜6では、小さな最小線幅を維持しつつも優れた密着性が得られており、また、比較例1〜8と比べて大幅に低い比抵抗値が得られていることから、この導電性インク組成物を用いて太陽電池の集電極を形成した場合、変換効率を高めることができ、また高い信頼性が得られることが確認された。   On the other hand, in Examples 1 to 6, excellent adhesion was obtained while maintaining a small minimum line width, and a specific resistance value significantly lower than Comparative Examples 1 to 8 was obtained. Thus, it was confirmed that when the collector electrode of the solar cell was formed using this conductive ink composition, the conversion efficiency could be increased and high reliability could be obtained.

実施例4は、樹脂組成物の割合が少なく、かつ導電性インク組成物の粘度が低い例である。実施例4では、最小線幅が40μmと他の実施例に比べて太くなる結果となった。導電性インク組成物の粘度が低く、流動性が高い場合には印刷性は良好になると考えられるが、インク粘度が低く、かつ樹脂組成物の割合が低い場合には、印刷後のインクがだれて、印刷可能な最小線幅が太くなる傾向が見受けられ、実施例4はその傾向を裏付ける結果となった。   Example 4 is an example in which the proportion of the resin composition is small and the viscosity of the conductive ink composition is low. In Example 4, the minimum line width was 40 μm, which was thicker than other examples. If the viscosity of the conductive ink composition is low and the fluidity is high, the printability is considered to be good, but if the ink viscosity is low and the ratio of the resin composition is low, the ink after printing is dripped. Thus, there was a tendency for the minimum printable line width to increase, and Example 4 confirmed the tendency.

実施例5は、導電性粒子の割合が低いことが理由ではないかと考えられるが、比抵抗の数値が他の実施例に比べて多少高めであった。   Although it is thought that Example 5 is because the ratio of electroconductive particle is low, the numerical value of specific resistance was a little high compared with the other Examples.

図2のA−A線の断面を示す図。The figure which shows the cross section of the AA line of FIG. 太陽電池セルの平面の一例を表す模式図。The schematic diagram showing an example of the plane of a photovoltaic cell. 太陽電池モジュールの一例の概略を示す平面図。The top view which shows the outline of an example of a solar cell module.

Claims (6)

導電性粒子と、加熱硬化性樹脂組成物、硬化剤及び溶剤とを含む有機系ビヒクルからなる導電性インク組成物において、
前記導電性インク組成物がスクリーン印刷法に用いられ、
前記加熱硬化性樹脂組成物として、室温において固体状態を示しかつ150℃での樹脂の溶融粘度が0.5Pa・s以下の性質を示すエポキシ樹脂組成物を用い、
前記加熱硬化性樹脂組成物と前記導電性粒子の含有割合が質量比で2〜15:75〜95であって、
前記加熱硬化性樹脂組成物が前記溶剤100質量部に対して20〜40質量部含み、
前記溶剤がブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、ブチルセロソルブ、エチルセロソルブ又はα−テルピネオールである
ことを特徴とする導電性インク組成物。
In a conductive ink composition comprising an organic vehicle containing conductive particles, a thermosetting resin composition, a curing agent and a solvent,
The conductive ink composition is used in a screen printing method,
As the thermosetting resin composition, an epoxy resin composition that exhibits a solid state at room temperature and a property that the melt viscosity of the resin at 150 ° C. is 0.5 Pa · s or less is used.
The content ratio of the thermosetting resin composition and the conductive particles is 2 to 15:75 to 95 by mass ratio,
The thermosetting resin composition is 20-40 parts by viewing free with respect to the solvent 100 parts by weight,
The conductive ink composition, wherein the solvent is butyl carbitol, butyl carbitol acetate, butyl cellosolve, ethyl cellosolve, or α-terpineol .
前記加熱硬化性樹脂組成物と前記導電性粒子の含有割合が質量比で2.5〜4.2:82〜90であって、The content ratio of the thermosetting resin composition and the conductive particles is 2.5 to 4.2: 82 to 90 by mass ratio,
前記導電性インク組成物は、前記導電性粒子と、温度20〜30℃の条件で前記加熱硬化性樹脂組成物を前記溶剤に混合し次いで前記硬化剤を混合して調製された前記有機系ビヒクルとを、前記有機系ビヒクル5〜30質量%で前記導電性粒子70〜95質量%の割合で、混練しペースト化することにより、調製され、The conductive ink composition comprises the organic vehicle prepared by mixing the conductive particles and the thermosetting resin composition with the solvent under a temperature of 20 to 30 ° C., and then mixing the curing agent. Is prepared by kneading and pasting at a ratio of 70 to 95% by mass of the conductive particles at 5 to 30% by mass of the organic vehicle,
前記導電性粒子がAg粉末である請求項1記載の導電性インク組成物。The conductive ink composition according to claim 1, wherein the conductive particles are Ag powder.
前記加熱硬化性樹脂組成物として、ビフェニル型、ビフェニル混合型、ナフタレン型、クレゾールノボラック型及びジシクロペンタジエン型からなる群より選ばれた1種又は2種以上のエポキシ樹脂組成物を用いる請求項1又は2記載の導電性インク組成物。 2. The epoxy resin composition selected from the group consisting of biphenyl type, biphenyl mixed type, naphthalene type, cresol novolac type and dicyclopentadiene type is used as the thermosetting resin composition. Or the conductive ink composition of 2. 前記硬化剤がイミダゾール類又は第3級アミン類である請求項1ないし3いずれか1項に記載の導電性インク組成物。 The conductive ink composition according to claim 1, wherein the curing agent is an imidazole or a tertiary amine. 基板に塗布後、温度100〜280℃の範囲内で加熱硬化する請求項1ないし4いずれか1項に記載の導電性インク組成物。   The conductive ink composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the conductive ink composition is cured by heating within a temperature range of 100 to 280 ° C after being applied to the substrate. 請求項1ないし5いずれか1項に記載の導電性インク組成物を用いて集電極が形成された太陽電池セル。   A solar battery cell in which a collecting electrode is formed using the conductive ink composition according to claim 1.
JP2008253039A 2008-09-30 2008-09-30 Conductive ink composition and solar cell in which collector electrode is formed using the composition Active JP5353163B2 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5676863B2 (en) * 2009-09-15 2015-02-25 株式会社Screenホールディングス Pattern forming method and pattern forming apparatus
JP2014107157A (en) * 2012-11-28 2014-06-09 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Conductive resin paste and electronic element using the same
JP2014120382A (en) * 2012-12-18 2014-06-30 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Conductive resin paste and electronic element using the same
JP5828592B2 (en) * 2013-06-24 2015-12-09 株式会社ニケ・ウィング Solar cell module
JP6235952B2 (en) 2014-03-28 2017-11-22 三菱マテリアル株式会社 Conductive paste
JP6357599B1 (en) * 2017-02-24 2018-07-11 Dowaエレクトロニクス株式会社 Conductive paste

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3006711B2 (en) * 1997-05-12 2000-02-07 キヤノン株式会社 Solar cell module
JP4474891B2 (en) * 2003-10-08 2010-06-09 Dic株式会社 Epoxy resin composition, cured product thereof and epoxy resin
JP4413700B2 (en) * 2004-07-27 2010-02-10 京都エレックス株式会社 Conductive paste composition for collecting electrode for solar cell
JP5257725B2 (en) * 2005-08-03 2013-08-07 Dic株式会社 Epoxy resin, epoxy resin composition, cured product, semiconductor device, epoxy resin manufacturing method
JP4259536B2 (en) * 2006-03-29 2009-04-30 Dic株式会社 Method for producing phenol resin and method for producing epoxy resin
JP5135702B2 (en) * 2006-03-31 2013-02-06 Dic株式会社 Epoxy resin composition, cured product thereof, semiconductor sealing material, and semiconductor device

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