JP6247015B2 - Polymer type conductive paste and method for producing electrode using polymer type conductive paste - Google Patents

Polymer type conductive paste and method for producing electrode using polymer type conductive paste Download PDF

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Description

本発明は、所望の暗色の電極を形成可能な、ポリマー型導電性ペースト等に関する。   The present invention relates to a polymer-type conductive paste that can form a desired dark electrode.

近年、タッチパネルの回路又は電極、デフォッガー用電極、端子電極など含む種々の電子機器において、これらの回路又は電極を形成するのに広くポリマー型導電性ペーストが用いられている。該ポリマー型導電性ペーストは、ガラスフリットなどの無機物を含有する焼成型の導電性ペーストに比べて低温で回路又は電極の形成が可能である。このため、例えば耐熱性の低い樹脂基板等へ好適に応用することができる。また、低抵抗性に優れる電極も形成可能である。更には、可撓性や軽量性にも優れるため、ポリマー型導電性ペーストの使用は有望である(特許文献1)。   In recent years, polymer-type conductive pastes have been widely used to form these circuits or electrodes in various electronic devices including touch panel circuits or electrodes, electrodes for defogger, terminal electrodes, and the like. The polymer-type conductive paste can form a circuit or an electrode at a lower temperature than a fired-type conductive paste containing an inorganic substance such as glass frit. For this reason, it can be suitably applied to, for example, a resin substrate having low heat resistance. An electrode having excellent low resistance can also be formed. Furthermore, since it is excellent also in flexibility and lightness, use of a polymer-type conductive paste is promising (Patent Document 1).

特開2009−176728号公報JP 2009-176728 A

昨今、上述の観点に加え、外観上の装飾性や視認性等の観点からも、更に改良されたポリマー型導電性ペーストが求められている。特に、低抵抗性に優れると共に、暗色彩の電極を効率的に製造する技術が求められている。上記特許文献には、低抵抗性と、暗色彩の両立を実現することは記載がない。   In recent years, in addition to the above-described viewpoints, a further improved polymer type conductive paste has been demanded from the viewpoints of decorativeness and visibility on appearance. In particular, there is a need for a technique that is excellent in low resistance and efficiently manufactures dark-colored electrodes. The above-mentioned patent document does not describe realizing both low resistance and dark color.

そこで、本発明は、低抵抗値を有し、且つ暗色彩の電極を形成可能な、ポリマー型導電性ペースト及び当該ポリマー導電性ペーストを用いた電極の製造方法を提供する。   Accordingly, the present invention provides a polymer-type conductive paste having a low resistance value and capable of forming a dark-colored electrode, and a method for producing an electrode using the polymer conductive paste.

本発明は、導電性粉末、熱可塑性バインダ樹脂、及び有機溶剤を含むポリマー型導電性ペーストに関する。このポリマー型導電性ペーストでは、前記導電性粉末が実質的に銀粉末からなり、前記銀粉末は、0.1μmを超え、10μm以下の平均粒径(D50)を有し、フレーク状、不定形又はこれらの組み合わせから選択される形状を有する第1銀粉末と、50nmを超え、100nm以下の平均粒径(D50)を有し、球形状を有する第2銀粉末とを含み、前記第2銀粉末と前記第1銀粉末との重量比(第2銀粉末/第1銀粉末)が10/90を超え、50/50未満であることを特徴とする。   The present invention relates to a polymer-type conductive paste containing conductive powder, a thermoplastic binder resin, and an organic solvent. In this polymer type conductive paste, the conductive powder is substantially composed of silver powder, and the silver powder has an average particle diameter (D50) of more than 0.1 μm and not more than 10 μm, and is flaky or irregular. Or a first silver powder having a shape selected from a combination thereof, and a second silver powder having an average particle diameter (D50) of more than 50 nm and not more than 100 nm and having a spherical shape, The weight ratio of the powder to the first silver powder (second silver powder / first silver powder) is more than 10/90 and less than 50/50.

本願発明では、導電性粉末と、前記バインダ樹脂との重量比(導電性粉末/バインダ樹脂)が90/10〜97/3であることを特徴とする。更に、前記有機溶剤が、ジプロピレングリコールメチルエーテルであることを特徴とする。   The present invention is characterized in that the weight ratio of the conductive powder to the binder resin (conductive powder / binder resin) is 90/10 to 97/3. Furthermore, the organic solvent is dipropylene glycol methyl ether.

本発明は、電極の製造方法を包含する。この電極の製造方法は、基板上にポリマー型導電性ペーストを塗布し、100〜200℃で加熱することを含み、前記ポリマー型導電性ペーストは、導電性粉末、熱可塑性バインダ樹脂、及び有機溶剤を含み、前記導電性粉末が実質的に銀粉末からなり、前記銀粉末は、0.1μmを超え、10μm以下の平均粒径(D50)を有し、フレーク状、不定形又はこれらの組み合わせから選択される形状を有する第1銀粉末と、50nmを超え、100nm以下の平均粒径(D50)を有し、球形状を有する第2銀粉末とを含み、前記第2銀粉末と前記第1銀粉末との重量比(第2銀粉末/第1銀粉末)が10/90を超え、50/50未満であることを特徴とする。   The present invention includes a method for manufacturing an electrode. The electrode manufacturing method includes applying a polymer-type conductive paste on a substrate and heating at 100 to 200 ° C., wherein the polymer-type conductive paste includes a conductive powder, a thermoplastic binder resin, and an organic solvent. And the conductive powder is substantially composed of silver powder, and the silver powder has an average particle diameter (D50) of more than 0.1 μm and not more than 10 μm, and is formed from flakes, amorphous, or a combination thereof A first silver powder having a selected shape; and a second silver powder having an average particle diameter (D50) of more than 50 nm and not more than 100 nm and having a spherical shape, the second silver powder and the first The weight ratio with the silver powder (second silver powder / first silver powder) is more than 10/90 and less than 50/50.

本発明のポリマー型導電性ペーストは、低抵抗性に優れると共に、暗色彩を有するという両特性を備えた電極を提供することができる。   The polymer-type conductive paste of the present invention can provide an electrode having both characteristics of being excellent in low resistance and having a dark color.

本発明のポリマー型導電性ペーストを用いた電極の各種物性を測定するための電極パターンを示す図である。It is a figure which shows the electrode pattern for measuring the various physical properties of the electrode using the polymer type electrically conductive paste of this invention.

本発明の第1は、ポリマー型導電性ペーストに関する。本発明の第2は、このポリマー型導電性ペーストを用いた電極の製造方法に関する。本発明は、ポリマー型導電性ペーストにおいて、異なる範囲の特定の平均粒径(D50)を有する導電性粉末を複数組み合わせることにより、低抵抗化と暗色化の両方の特性において満足な結果を示す電極を提供できることを見出したことに基づく。   The first of the present invention relates to a polymer-type conductive paste. The second of the present invention relates to an electrode manufacturing method using this polymer type conductive paste. The present invention provides an electrode that exhibits satisfactory results in both low resistance and darkening characteristics by combining a plurality of conductive powders having specific average particle diameters (D50) in different ranges in a polymer-type conductive paste. Based on the finding that can be provided.

(A)ポリマー型導電性ペースト
一実施形態において、本発明のポリマー型導電性ペーストは、導電性粉末、熱可塑性のバインダ樹脂、及び有機溶剤を含有し、必要に応じて追加成分を含有する。
(A) Polymer-type conductive paste In one embodiment, the polymer-type conductive paste of the present invention contains a conductive powder, a thermoplastic binder resin, and an organic solvent, and optionally contains additional components.

以下に本発明のポリマー型導電性ペーストの各成分を説明する。   Below, each component of the polymer type electrically conductive paste of this invention is demonstrated.

(I)導電性粉末
本発明のポリマー型導電性ペーストは、導電性粉末を含む。本発明では、導電性粉末は、実質的に銀粉末からなる。本明細書において「実質的に銀粉末からなる」とは、本発明による電極の低抵抗特性及び色相に悪影響を与えない範囲で、銀粉末以外の他の導電性粉末を含む可能性がある」ことを意味する。一実施形態では、他の導電性粉末は、金(Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)等である。本発明のポリマー型導電性ペーストは、これらの他の導電性粉末を、電極の低抵抗特性及び色相に悪影響を与えない範囲の量で含むことができる。一実施形態では、本発明のポリマー型導電性ペーストは、導電性粉末の総量に基づいて、0重量%〜30重量%の前記他の導電性粉末を含むことができる。
(I) Conductive powder The polymer-type conductive paste of the present invention contains a conductive powder. In the present invention, the conductive powder substantially consists of silver powder. In the present specification, “substantially composed of silver powder” may include other conductive powders other than silver powder as long as the low resistance characteristics and hue of the electrode according to the present invention are not adversely affected. Means that. In one embodiment, the other conductive powder is gold (Au), platinum (Pt), nickel (Ni), aluminum (Al), or the like. The polymer-type conductive paste of the present invention can contain these other conductive powders in an amount that does not adversely affect the low resistance characteristics and hue of the electrode. In one embodiment, the polymer-type conductive paste of the present invention may include 0 to 30% by weight of the other conductive powder based on the total amount of conductive powder.

本発明の一実施形態では、前記導電性粉末は銀粉末であり、当該銀粉末は第1銀粉末及び第2銀粉末を含有する。以下に第1銀粉末及び第2銀粉末について説明する。   In one embodiment of the present invention, the conductive powder is a silver powder, and the silver powder contains a first silver powder and a second silver powder. Hereinafter, the first silver powder and the second silver powder will be described.

(a)第1銀粉末
第1銀粉末は、0.1μmを超え10μm以下の平均粒径(D50)を有する。平均粒径(D50)が0.1μm未満のものは、製造が困難で現実的に入手しにくい傾向がある。一方、平均粒径(D50)が10μmを超えると、ライン解像度に影響がでることがある。
(A) First silver powder The first silver powder has an average particle diameter (D50) of more than 0.1 μm and not more than 10 μm. Those having an average particle size (D50) of less than 0.1 μm tend to be difficult to manufacture and difficult to obtain in practice. On the other hand, when the average particle size (D50) exceeds 10 μm, the line resolution may be affected.

尚、本明細書において、銀粉末の平均粒径(D50)は、Particle Size Analyer (Laser diffraction analysis machine X-100, Microtrac社製)を用いて測定して得られる値である。   In the present specification, the average particle diameter (D50) of the silver powder is a value obtained by measurement using Particle Size Analyer (Laser diffraction analysis machine X-100, manufactured by Microtrac).

第1銀粉末は、フレーク形状の銀粉末、不定形状の銀粉末、又はこれらの混合物である。ここで、「フレーク形状の銀粉末」は、1個の銀粒子の平均長径L/平均厚さTのアスペクト比が3以上である銀粉末を指す。一実施形態では、該アスペクト比は、形成される電極の低抵抗化の観点から、3〜40であり、更なる態様では5〜30である。また「不定形状の銀粉末」は、1個の銀粒子の形状が球形状でもフレーク形状でも無く、かつ長径と短径との平均値の比(長径/短径)が、1を超え10以下の銀粉末を指す。なお、これらの数値は、例えば走査型電子顕微鏡(SEM)による直接的測定によって得ることができる。   The first silver powder is flake-shaped silver powder, irregular-shaped silver powder, or a mixture thereof. Here, “flake-shaped silver powder” refers to a silver powder having an average major axis L / average thickness T of one silver particle having an aspect ratio of 3 or more. In one embodiment, the aspect ratio is 3 to 40 from the viewpoint of lowering the resistance of the electrode to be formed, and 5 to 30 in a further aspect. In addition, “indefinite shape silver powder” means that the shape of one silver particle is neither a spherical shape nor a flake shape, and the ratio of the average value of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis) exceeds 1 and is 10 or less. Refers to silver powder. These numerical values can be obtained, for example, by direct measurement using a scanning electron microscope (SEM).

本実施形態においては、フレーク形状、不定形状又はこれらの混合物の銀粉末を用いることによって、低抵抗化が効率的に達成される。なお、本明細書における「抵抗」は「横方向の抵抗(横抵抗)」を指し、電極として形成された導体(ライン)の両端にプローブを当てることによって測定して得られる値を言う。具体的な測定方法は本明細書の実施例に記載した。   In this embodiment, resistance reduction is efficiently achieved by using the silver powder of flake shape, indefinite shape, or a mixture thereof. In the present specification, “resistance” refers to “lateral resistance (lateral resistance)”, and is a value obtained by measuring by applying probes to both ends of a conductor (line) formed as an electrode. Specific measurement methods are described in the examples of this specification.

上記フレーク形状の銀粉末としては、例えば「リン片状」のほか、「棒状」、「板状」等の形状を有する銀粉末を挙げることができる。一実施態様において、より良好に安定した低抵抗値が比較的容易に得られやすいこと、製造及び入手が比較的容易なことから、リン片形状が実用上好ましい。   Examples of the flake-shaped silver powder include silver powder having shapes such as “rod-like” and “plate-like” in addition to “flaky”. In one embodiment, the shape of the flakes is practically preferable because a better and more stable low resistance value is relatively easily obtained and the manufacture and availability are relatively easy.

(b)第2銀粉末
本発明の一実施形態では、第2銀粉末は、50nmを超え、100nm以下の平均粒径(D50)を有し、球形状を有する。平均粒径(D50)が50nm以下であると得られる導体の抵抗値が高くなることがある。一方、平均粒径(D50)が100nmを超えると暗色彩の電極が得られにくいことがある。
(B) Second silver powder In one embodiment of the present invention, the second silver powder has an average particle diameter (D50) of more than 50 nm and not more than 100 nm, and has a spherical shape. When the average particle diameter (D50) is 50 nm or less, the resistance value of the obtained conductor may increase. On the other hand, if the average particle diameter (D50) exceeds 100 nm, it may be difficult to obtain a dark-colored electrode.

本明細書において、「球形状」の銀粉末とは、当該銀粉末の形状が、空間における特定の1定点から一定にあるすべての点の集合からなる球面、及び、その内部の点からなる集合、からなることを指す。なお、このような球形状の銀粉末(真球の銀粉末)のみを製造することは実質的に不可能であるため、本明細書において、「球形状」の銀粉末には、当該球形状の銀粉末(真球状の銀粉末)及び当技術分野の技術常識に基づいてこれと同程度とみなすことができる、球面上の凹凸を有する銀粉末(即ち「略球形状」の銀粉末)が包含される。   In this specification, the “spherical shape” of silver powder is a set of spherical surfaces in which the shape of the silver powder is constant from a specific fixed point in space, and a set of internal points. , Refers to consisting of. In addition, since it is substantially impossible to manufacture only such a spherical silver powder (true spherical silver powder), in this specification, the “spherical” silver powder includes the spherical shape. Silver powder (true spherical silver powder) and silver powder having irregularities on a spherical surface (that is, “substantially spherical silver powder”) that can be regarded as equivalent to this based on the common general knowledge in the art. Is included.

(c)銀粉末の重量比(第2銀粉末/第1銀粉末)
一実施態様において、ポリマー型導電性ペーストにおける、前記第2銀粉末と前記第1銀粉末の重量比(第2銀粉末/第1銀粉末)は、10/90を超え、50/50未満である。別の実施態様において、前記重量比(第2銀粉末/第1銀粉末)は、20/80〜40/60である。第1及び第2銀粉末の重量比がこの数値範囲を満たすことにより、好適な低抵抗及び暗色彩の両特性を具備した電極が得られる。
(C) Silver powder weight ratio (second silver powder / first silver powder)
In one embodiment, the weight ratio of the second silver powder to the first silver powder (second silver powder / first silver powder) in the polymer-type conductive paste is more than 10/90 and less than 50/50. is there. In another embodiment, the weight ratio (second silver powder / first silver powder) is 20/80 to 40/60. When the weight ratio of the first and second silver powders satisfies this numerical range, an electrode having both suitable low resistance and dark color characteristics can be obtained.

(d)導電性粉末の含有量
一実施形態において、ポリマー型導電性ペーストにおける導電性粉末の含有量は、ポリマー型導電性ペーストの固形分に基づいて、99重量%〜70重量%である。別の実施形態では、ポリマー型導電性ペーストにおける導電性粉末の含有量は、ポリマー型導電性ペーストの固形分に基づいて、98重量%〜85重量%である。
(D) Content of conductive powder In one embodiment, the content of the conductive powder in the polymer-type conductive paste is 99% by weight to 70% by weight based on the solid content of the polymer-type conductive paste. In another embodiment, the content of the conductive powder in the polymer-type conductive paste is 98% by weight to 85% by weight based on the solid content of the polymer-type conductive paste.

(II)バインダ樹脂
本発明のポリマー型導電性ペーストは、バインダ樹脂を含む。一実施態様において、バインダ樹脂は熱可塑性樹脂である。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール、ポリアセトアセタール、ポリアクリル酸、ポリフッ化ビニリデン等の脂肪族系熱可塑性樹脂、フェノキシ樹脂等の芳香族系熱可塑性樹脂などが挙げられる。これらの中でも、粘度保持性等の観点から、一実施態様として、ポリアセトアセタール(アセトアセタール樹脂)が好ましい。また、別の実施態様として、透明性、可撓性、耐衝撃性、密着性、機械的特性などの観点からは、フェノキシ樹脂が好ましい。これらの熱可塑性樹脂の具体的な例は、積水化学社製エスレックKS−3Z、KS−5Z等である。該熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、一実施態様として、100,000〜150,000を挙げることができる。
(II) Binder Resin The polymer type conductive paste of the present invention contains a binder resin. In one embodiment, the binder resin is a thermoplastic resin. Examples of the thermoplastic resin include aliphatic thermoplastic resins such as polyvinyl butyral, polyacetoacetal, polyacrylic acid, and polyvinylidene fluoride, and aromatic thermoplastic resins such as phenoxy resin. Among these, polyacetoacetal (acetoacetal resin) is preferable as one embodiment from the viewpoint of viscosity retention and the like. As another embodiment, a phenoxy resin is preferable from the viewpoint of transparency, flexibility, impact resistance, adhesion, mechanical properties, and the like. Specific examples of these thermoplastic resins are SLECK KS-3Z and KS-5Z manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. The weight average molecular weight of this thermoplastic resin can mention 100,000-150,000 as one embodiment.

一実施形態において、ポリマー型導電性ペーストにおける、前記導電性粉末の前記バインダ樹脂に対する重量比(導電性粉末/バインダ樹脂)は、90/10〜97/3である。別の実施態様において、前記重量比は、91/9〜95/5である。前記重量比が97/3を超えると、得られる導体の膜が脆くなることがある。一方、前記重量比が90/10未満であると、得られる導体の抵抗率が増大することがある。   In one embodiment, the weight ratio of the conductive powder to the binder resin (conductive powder / binder resin) in the polymer-type conductive paste is 90/10 to 97/3. In another embodiment, the weight ratio is from 91/9 to 95/5. If the weight ratio exceeds 97/3, the resulting conductor film may become brittle. On the other hand, if the weight ratio is less than 90/10, the resistivity of the obtained conductor may increase.

一実施形態において、ポリマー型導電性ペーストにおけるバインダ樹脂の含有量は、ポリマー型導電性ペーストの総重量に基づいて、1重量%〜20重量%である。別の実施形態では、ポリマー型導電性ペーストにおけるバインダ樹脂の含有量は、ポリマー型導電性ペーストの総重量に基づいて、2重量%〜10重量%である。   In one embodiment, the content of the binder resin in the polymer-type conductive paste is 1% by weight to 20% by weight based on the total weight of the polymer-type conductive paste. In another embodiment, the content of the binder resin in the polymer type conductive paste is 2% by weight to 10% by weight based on the total weight of the polymer type conductive paste.

(III)有機溶剤
本発明のポリマー型導電性ペーストは、有機溶剤を含む。導電性粉末、バインダ樹脂、及び任意の追加成分(後述の(IV)参照)が、この有機溶剤中に溶解または分散される。一実施形態において、有機溶剤としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチルプロパノールアセテート、1−メトキシ−2−プロパノールアセテート、メチルセロソルブアセテート、ブチルプロピオネート、第1級アミルアセテート、ヘキシルアセテート、セロソルブアセテート、ペンチルプロピオネート、ジエチレンオキサレート、ジメチルスクシネート、ジメチルグルタレート、ジメチルアジペート、メチルイソアミルケトン、メチルn−アミルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、ジイソブチルケトン、N−メチルピロリドン、ブチロラクトン、イソホロン、メチルn−イソプロピルケトン、エチルアセテート、α−テルピネオール又はβ−テルピネオールのようなテルペン類、ケロシン、ジブチルフタレート、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、ヘキシレングリコール、ブチロラクトンなどが挙げられるが、それらに限定されるものではない。所望される粘度及び揮発性などの所望の要件を満たすために、1つ又は複数の有機溶剤の混合物を用いることができる。基材への付着の後の迅速な硬化を促進するために、有機溶剤中に揮発性液体を含んでもよい。
(III) Organic solvent The polymer-type conductive paste of the present invention contains an organic solvent. Conductive powder, binder resin, and optional additional components (see (IV) below) are dissolved or dispersed in this organic solvent. In one embodiment, the organic solvent includes ethylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol methyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl propanol acetate, 1-methoxy-2-propanol acetate, methyl cellosolve acetate, butyl propionate, Primary amyl acetate, hexyl acetate, cellosolve acetate, pentyl propionate, diethylene oxalate, dimethyl succinate, dimethyl glutarate, dimethyl adipate, methyl isoamyl ketone, methyl n-amyl ketone, cyclohexanone, diacetone alcohol, diisobutyl ketone, N-methylpyrrolidone, butyrolactone, isophorone, methyl n-isopropyl ketone, ethyl acetate Terpenes such as α- terpineol or β- terpineol, kerosene, dibutylphthalate, butyl carbitol, butyl carbitol acetate, hexylene glycol, etc. butyrolactone, but not limited thereto. A mixture of one or more organic solvents can be used to meet the desired requirements such as the desired viscosity and volatility. A volatile liquid may be included in the organic solvent to facilitate rapid curing after attachment to the substrate.

一実施態様において、前記有機溶剤の含有量は、ポリマー型導電性ペーストの総重量を基準として、10から60重量%である。別の実施態様において、前記有機溶剤の含有量は、ポリマー型導電性ペーストの総重量を基準として、30〜50重量%である。   In one embodiment, the content of the organic solvent is 10 to 60% by weight based on the total weight of the polymer-type conductive paste. In another embodiment, the content of the organic solvent is 30 to 50% by weight based on the total weight of the polymer-type conductive paste.

(IV)追加成分
本発明のポリマー型導電性ペーストは、任意選択で追加の成分を含むことができる。一実施形態では、ポリマー型導電性ペーストに追加成分を含有させて、その特性を向上させることができる。このような追加成分としては、例えば、シランカップリング剤、チキソトロープ調整剤などが挙げられる。
(IV) Additional Components The polymer-type conductive paste of the present invention can optionally contain additional components. In one embodiment, the polymer-type conductive paste can contain additional components to improve its properties. Examples of such additional components include a silane coupling agent and a thixotropic agent.

(V)ポリマー型導電性ペーストの調製
本発明のポリマー型導電性ペーストは、上記の成分を、通常、遊星型ミキサーを用いた機械的混S合により混合し、次いで、三本ロールミルで分散して、印刷に適当な稠度及びレオロジーを有するペーストとして形成することができる。
(V) Preparation of Polymer Type Conductive Paste In the polymer type conductive paste of the present invention, the above components are usually mixed by mechanical mixing using a planetary mixer, and then dispersed by a three roll mill. Thus, it can be formed as a paste having a consistency and rheology suitable for printing.

(B)電極の製造方法
本発明は、上述のポリマー型導電性ペーストを用いた電極の製造方法を包含する。一実施形態において、本発明の電極の製造方法は、前述のように得られたポリマー型導電性ペーストを基板上に塗布し、所定温度で加熱及び乾燥する工程を含む。
(B) Manufacturing method of electrode This invention includes the manufacturing method of the electrode using the above-mentioned polymer type electrically conductive paste. In one embodiment, the method for producing an electrode of the present invention includes a step of applying the polymer-type conductive paste obtained as described above on a substrate, and heating and drying at a predetermined temperature.

前記基板は、特に限定はなく、種々の基材、例えば、ガラス基材、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミド等のポリマー基材などが含まれる。前記塗布の方法は、特に限定はなく、スクリーン印刷、ブレードによる塗布印刷、ディスペンサによる描画印刷、グラビア(オフセット)印刷、スタンピング印刷等によるものを挙げることができる。一実施形態において、前記加熱及び乾燥の温度は、100℃〜200℃であるが、塗布する基材の耐熱温度を勘案して適切な加熱温度が適宜選択される。なお、加熱及び乾燥の温度が200℃を超えると、微細銀粉の焼結が始まり、暗色が失われることがある。   The substrate is not particularly limited, and includes various base materials such as glass base materials, polymer base materials such as polycarbonate, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), and polyimide. The coating method is not particularly limited, and examples thereof include screen printing, coating printing with a blade, drawing printing with a dispenser, gravure (offset) printing, stamping printing, and the like. In one embodiment, the heating and drying temperatures are 100 ° C. to 200 ° C., and an appropriate heating temperature is appropriately selected in consideration of the heat resistance temperature of the base material to be applied. In addition, when the temperature of heating and drying exceeds 200 degreeC, sintering of fine silver powder may start and a dark color may be lost.

本発明の電極の製造方法において、一実施形態では、上記加熱温度は80℃〜200℃で、加熱時間は10分〜60分である。別の実施形態では、加熱温度は100℃〜150℃である。   In the manufacturing method of the electrode of the present invention, in one embodiment, the heating temperature is 80 ° C. to 200 ° C., and the heating time is 10 minutes to 60 minutes. In another embodiment, the heating temperature is from 100C to 150C.

以下、実施例及び比較例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail using Examples and Comparative Examples.

(実施例1〜5及び比較例1〜12)
ポリマー型導電性ペーストの調製
表1に示すような、導電性粉末、バインダ樹脂、及び有機溶剤を、表1に示す組成で、ロールミルを使用して充分混合し、実施例1〜5のポリマー型導電性ペーストを調製した。また、表2−1及び表2−2に示すような、導電性粉末、バインダ樹脂、及び有機溶剤を、これらの表に示す組成で、ロールミルを使用して充分混合し、比較例1〜12のポリマー型導電性ペーストを調製した。
(Examples 1-5 and Comparative Examples 1-12)
Preparation of Polymer Type Conductive Paste As shown in Table 1, the conductive powder, binder resin, and organic solvent were mixed thoroughly using a roll mill with the composition shown in Table 1, and polymer types of Examples 1 to 5 A conductive paste was prepared. In addition, conductive powder, binder resin, and organic solvent as shown in Table 2-1 and Table 2-2 were mixed thoroughly with a composition shown in these tables using a roll mill, and Comparative Examples 1-12. A polymer type conductive paste was prepared.

なお、表1及び表2−1〜表2−2の銀粉末、バインダ樹脂及び溶剤は、以下のものを用いた。   In addition, the following were used for the silver powder, binder resin, and solvent of Table 1 and Table 2-1 to Table 2-2.

第1銀粉末(フレーク状):Ferro社とTechnic社製
第1銀粉末(不定形状):DuPont社製
第2銀粉末(球形状):Ferro社製
1st silver powder (flakes): Ferro and Technic 1st silver powder (indefinite shape): DuPont 2nd silver powder (spherical shape): Ferro

亜酸化銅(CuO):古河ケミカルズ社製
酸化銅(CuO):古河ケミカルズ社製
Cuprous oxide (Cu 2 O): manufactured by Furukawa Chemicals Copper oxide (CuO): manufactured by Furukawa Chemicals

バインダ樹脂1:フェノキシ樹脂(Inchem社製、PKHH)
バインダ樹脂2:アセトアセタール樹脂(積水化学工業社製、KS−5Z)
Binder resin 1: Phenoxy resin (Inchem, PKHH)
Binder resin 2: Acetoacetal resin (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., KS-5Z)

有機溶剤1:ジプロピレングリコールメチルエーテル(DowChemical社製)   Organic solvent 1: Dipropylene glycol methyl ether (DowChemical)

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(VI)電極の製造、物性の測定及び評価
(a)抵抗値の測定
上述の各組成のポリマー型導電性ペーストを、下記手順によってガラス基板上に塗布した。
(VI) Production of electrodes, measurement of physical properties and evaluation (a) Measurement of resistance value The polymer type conductive paste of each composition described above was applied on a glass substrate by the following procedure.

先ず、横75mm×縦50mmのガラス基板100を準備した(図1参照)。準備したガラス基板100上に、表1(実施例)の組成の各ペースト、及び、表2−1〜表2−2(比較例)に記載の各組成のペーストを、図1で示した形状を描くように夫々塗布して、電極パターン110を形成した。   First, the glass substrate 100 of width 75mm x length 50mm was prepared (refer FIG. 1). On the prepared glass substrate 100, the pastes having the compositions shown in Table 1 (Examples) and the pastes having the compositions shown in Tables 2-1 to 2-2 (Comparative Examples) shown in FIG. The electrode pattern 110 was formed by coating each so as to draw.

なお、基板上へのポリマー型導電性ペーストの塗布は以下のようにして行った。先ず電極パターン形状の切り抜きを持つプラスチックフィルムを、ガラス基板表面に貼り付けた。次に、前記ポリマー型導電性ペーストを、プラスチックフィルムが貼付された上から、ブレードによってペーストを塗布した。その後、前記プラスチックフィルムを取り外して、基板上に図1に示す電極パターン状のペースト塗布膜を得た。ここで、塗布されたパターン形状は、幅4mm、長さ274mm、厚さ20μmであった。続いて、電極パターン状にペーストが塗布された各基板を120℃で、30分間、基板毎にオーブン内で加熱及び乾燥させ、電極パターンを硬化させた。これにより、ガラス基板上に電極が形成された、実施例1〜5及び比較例1〜12の各サンプルを得た。以上のようにして得られた各サンプルに対し、ガラス基板上に形成された電極の両端にプローブをあて、抵抗値を測定した。結果を表1に示す。なお、測定される電極の抵抗値(μΩ・cm)としては、40μΩ・cm未満であれば実用上問題ないレベルにあると評価される。   In addition, application | coating of the polymer type electrically conductive paste on a board | substrate was performed as follows. First, a plastic film having an electrode pattern-shaped cutout was attached to the glass substrate surface. Next, the polymer-type conductive paste was applied with a blade after a plastic film was attached. Then, the said plastic film was removed and the paste coating film | membrane of the electrode pattern shape shown in FIG. 1 on the board | substrate was obtained. Here, the applied pattern shape had a width of 4 mm, a length of 274 mm, and a thickness of 20 μm. Then, each board | substrate with which the paste was apply | coated to the electrode pattern shape was heated and dried in 120 degreeC for 30 minutes for every board | substrate in the oven, and the electrode pattern was hardened. Thereby, each sample of Examples 1-5 and Comparative Examples 1-12 in which the electrode was formed on the glass substrate was obtained. For each sample obtained as described above, a probe was applied to both ends of the electrode formed on the glass substrate, and the resistance value was measured. The results are shown in Table 1. In addition, if the resistance value (μΩ · cm) of the electrode to be measured is less than 40 μΩ · cm, it is evaluated that there is no practical problem.

(b)色相(黒色度)の測定及び評価
次に、前述で得られた各サンプルの電極につき、以下のようにして黒色度(L値)を測定した。結果を表1及び表2−1〜表2−2に示す。
(B) Measurement and Evaluation of Hue (Blackness) Next, the blackness (L value) was measured as follows for each sample electrode obtained above. The results are shown in Table 1 and Tables 2-1 to 2-2.

各サンプルにつき、ガラス基板の電極パターンが形成されていない面から観察した際の黒色度を決定した。黒色度は、色彩計(コニカミノルタ カラーリーダーCR10)を用いてL*値を測定した。なおL*は明るさを表し、L*値が100の場合は純白色を、L*値が0は純黒色を表す。ここでは校正のために標準白色板を使用した。なお、測定される黒色度(L*値)が65以下の場合に、充分に暗色を呈するレベルであるとして評価する。   About each sample, the blackness at the time of observing from the surface in which the electrode pattern of a glass substrate was not formed was determined. The blackness was determined by measuring the L * value using a color meter (Konica Minolta Color Reader CR10). L * represents brightness. When the L * value is 100, pure white is indicated, and when the L * value is 0, pure black is indicated. Here, a standard white plate was used for calibration. When the measured blackness (L * value) is 65 or less, it is evaluated that the level is sufficiently dark.

(c)結果
本発明のポリマー型導電性ペーストは、比較例に比べ、実用上十分に低い抵抗値と、十分な黒色度の両方を満たす電極を形成できた。特に、本発明で規定する特定の平均粒径及び形状の導電性粒子を用いた場合に、低抵抗化及び暗色化の両特性を満たした導体を得ることができた。
(C) Results The polymer-type conductive paste of the present invention was able to form an electrode that satisfies both a sufficiently low resistance value and a sufficient blackness as compared with the comparative example. In particular, when conductive particles having a specific average particle diameter and shape defined in the present invention were used, a conductor satisfying both the characteristics of low resistance and darkening could be obtained.

一方、本発明のポリマー型導電性ペーストの範囲外のペースト、例えばカーボンブラック、CuO、CuO等が実質的に含有されるような態様(これらは、比較例9〜11に相当)は、抵抗値が高くなることが示された。 On the other hand, a mode in which a paste outside the range of the polymer-type conductive paste of the present invention, for example, carbon black, CuO, Cu 2 O, or the like is substantially contained (these correspond to Comparative Examples 9 to 11), It was shown that the resistance value was increased.

100 基板
110 電極パターン
100 Substrate 110 Electrode pattern

Claims (3)

銀粉末、熱可塑性バインダ樹脂、及び有機溶剤を含み、
前記銀粉末は、0.1μmを超え、10μm以下の平均粒径(D50)を有し、フレーク状、不定形又はこれらの組み合わせから選択される形状を有する第1銀粉末と、50nmを超え、100nm以下の平均粒径(D50)を有し、球形状を有する第2銀粉末とを含み、前記第2銀粉末と前記第1銀粉末との重量比(第2銀粉末/第1銀粉末)が25/75〜35/65であり、前記銀粉末と、前記バインダ樹脂との重量比(銀粉末/バインダ樹脂)が90/10〜97/3であることを特徴とするポリマー型導電性ペースト。
Including silver powder, thermoplastic binder resin, and organic solvent,
The silver powder has a mean particle diameter (D50) of more than 0.1 μm and not more than 10 μm, a first silver powder having a shape selected from flakes, amorphous or combinations thereof, and more than 50 nm; A second silver powder having an average particle diameter (D50) of 100 nm or less and having a spherical shape, and a weight ratio of the second silver powder to the first silver powder (second silver powder / first silver powder). ) Ri is 25 / 75-35 / 65 der, polymeric said silver powder, the weight ratio of the binder resin (silver powder / binder resin) is characterized 90 / 10-97 / 3 der Rukoto Conductive paste.
前記有機溶剤が、ジプロピレングリコールメチルエーテルであることを特徴とする請求項1に記載のポリマー型導電性ペースト。   The polymer type conductive paste according to claim 1, wherein the organic solvent is dipropylene glycol methyl ether. 基板上にポリマー型導電性ペーストを塗布し、100〜200℃で加熱することを含む、コニカミノルタ カラーリーダーCR10で測定された黒色度(L*値)が65以下の電極を製造する方法であって、前記ポリマー型導電性ペーストは、銀粉末、熱可塑性バインダ樹脂、及び有機溶剤を含み、
前記銀粉末は、0.1μmを超え、10μm以下の平均粒径(D50)を有し、フレーク状、不定形又はこれらの組み合わせから選択される形状を有する第1銀粉末と、50nmを超え、100nm以下の平均粒径(D50)を有し、球形状を有する第2銀粉末とを含み、前記第2銀粉末と前記第1銀粉末との重量比(第2銀粉末/第1銀粉末)が25/75〜35/65であり、前記銀粉末と、前記バインダ樹脂との重量比(銀粉末/バインダ樹脂)が90/10〜97/3であることを特徴とする、電極を製造する方法。
This is a method for producing an electrode having a blackness (L * value) of 65 or less measured with a Konica Minolta Color Reader CR10, which comprises applying a polymer-type conductive paste on a substrate and heating at 100 to 200 ° C. The polymer-type conductive paste includes silver powder, a thermoplastic binder resin, and an organic solvent,
The silver powder has a mean particle diameter (D50) of more than 0.1 μm and not more than 10 μm, a first silver powder having a shape selected from flakes, amorphous or combinations thereof, and more than 50 nm; A second silver powder having an average particle diameter (D50) of 100 nm or less and having a spherical shape, and a weight ratio of the second silver powder to the first silver powder (second silver powder / first silver powder). ) is Ri 25 / 75-35 / 65 der, the silver powder, the weight ratio of the binder resin (silver powder / binder resin) is characterized 90 / 10-97 / 3 der Rukoto, electrode How to manufacture.
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