JPH01276512A - 透明導電膜用オフセット印刷インキ組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、オフセラ１〜印刷と焼成により、ガラスやセ
ラ、ミック等の絶縁基板上に密着性に優れた金属酸化物
よりなる透明導電膜を微細な形状に形成するためのオフ
セット印刷用の透明導電膜用インキ組成物に関するもの
である。

〈従来の技術〉 透明で導電性を有する金属酸化物被膜は、半導体素子、
液晶表示素子等の電極の池防曇用抵抗発熱体としても多
く利用され、近年益々その応用範囲が拡大してきている
。

このような透明導電膜の形成方法としては、化学スプレ
ー法、真空蒸着法、浸漬法、スクリーン印刷法等がある
。

〈発明が解決しようとする問題点〉 化学スプレー法は、比較的面積の大きな被膜を得るには
有利であるが、微細で複雑な形状の被膜を得るにはエツ
チング処理等の余分な工程を必要とし経済的ではない。

真空蒸着法は、生産性に乏しいという問題点がある。

浸漬法は、前記方法と比べて汎用的で量産向きの方法と
いえるが、目的とするパターン以外にも透明導電膜が形
成されてしまうため、不要部分をエツチング処理にて除
去しなければならないという問題点がある。

これらの間可点を解消する方法として、スクリーン印刷
で直接パターンを形成する方法が実用１ヒされつつある
。

このスクリーン印刷によれば、パターンを基板へ直接印
刷できることで前述の様な後処理を必要とせず、極めて
簡便であり、生産性、経済性が向上するという利点を有
するものである。

しかしながら、スクリーン印刷法ではその印刷機横故に
どうしても厚膜印刷となり、印刷線幅についても限度が
あり、微細パターンの形成が難しく、限られたパターン
仕様にしか使えないのが実情である。

スクリーン印刷に使用する透明導電膜用インキ組成物は
種々検討され、印刷に適した調合がなされているが、イ
ンキ組成物のほとんどが乾燥、焼成の段階で除去される
ものであり、乾燥前におけるインキフローによるパター
ン線のくずれ、にじみ等が生じやすく、又パターン上の
凹凸、ピンホールの発生等の欠陥が薄膜印刷よりはるか
に生じやすいものである。

透明導電膜形成は、インキ組成物中の有Ｍ１￥′７Ｊを
焼成により完全に分解・気化させ最終的に金属酸化物の
薄膜を得ることだが、この過程は極めて重要であり、透
明導電膜の品質に大きな影響を与えるものである。

−ｆｉ的に印刷膜厚が厚い程インキ組成物中の有機物の
焼成による分解・気化が緩慢に行われるため、透明導電
膜の形成が遅れる傾向にある。

このような場合には全体的に膜面の不均一焼成が起こり
易く、極端な場合は未焼成残渣による不透明化、白亜化
及び膜面の凹凸等の池、クラックの発生により印刷基板
との密着性不良及び抵抗値のバラツキ等透明導電膜の性
能を著しく低下させる。

良好な透明導電膜を形成するには、インキ組成物中の有
機物が焼成過程で速やかに、均一に分解・気化させるこ
とが重要であるが、スクリーン印刷による比較的厚い膜
厚の場合は概して上述のような問題が起こり易いもので
ある。

以上詳細に説明したように、従来の透明導電膜形成方法
では量産性、パターン形状及び膜質の不安定等種々の問
題点を有しているものである。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、オフセッ
ト印刷による微細パターン及び極めて薄膜の印刷が可能
で、焼成により、欠陥のない極めて良好な透明導電膜が
形成できるインキ組成物を提供するものであり、その要
旨とするところは、「導電性物質の主成分であるインジ
ウム化合物と、抵抗値ｍＭ用としての少量のスズ化合物
と、粘性剤としてのガム系天然樹脂ロジンと、２００℃
以上で且つ狭い温度範囲の沸点を有するターペン系高沸
点溶剤であって、前記ターペン系高沸点溶剤の少なくと
も２種類を組み合わせた溶剤とからなる透明導電膜用オ
フセット印刷インキ組成物であり、さらにオフセット印
刷適性と印刷品質の向上を図るために、ツルと１・−ル
と芳香族アルデヒド類からなる揺変性付与剤と、少量の
有機中ｆ」と界面活性剤とを添加した透明導電膜用オフ
セ・ソト印刷インキ組成物。Ｊである６ 〈実施例〉 本発明における実施例としては次のような成分配合のイ
ンキ組成物である９ １、オクチル酸インジウム　　　１６．９％２、ジプチ
ルスズ・ジオクテート２．１０６３、ガム系天然樹脂ロ
ジン　　　３３．３°６４、ターピネオール ＋パインオイル　　　　　３８．１８４ｚ５、キナフタ
ロン系有機染料　　　５．０？；；６、揺変性付与剤　
　　　　　　　３．４８６７、フッ素系界面活性剤　　
　　　１．’）０５次に本発明の実施例についてその記
載の順に詳細に説明する。

導電１勿質のインジウム１ヒキ物及びスズ１ヒ合物とし
ては一般的に知られている化学式が（Ｃ，Ｈ，。

Ｃｏｏ　）　：４　ｒ　ｎ及び（Ｃ７ＨＩ３ＣＯＯ）　
４　Ｓ　ｎで示されるオクチル酸塩のオクチル酸インジ
ウム及びジブチルスズ・ジオクチ−１・を使用した。

オフセット印刷はスクリーン印刷とは異なり、−回の印
刷膜厚が極めて薄いため、スクリーン印刷の場合に生じ
易い焼成時の欠陥等が生じにくく、且つオフ・セットの
分前形式、つまりオフ（版からブラケットへインキが転
写）、セット（ブラケットから基板へインキが転写）で
あるため、インキの粘度はかなり幅広＜　’Ｊ’Ａ択す
ることができる。

このためインキ組成物中の各成分比率も変動させ易い傾
向にある。

本発明においても、インキ組成物中の金属含有率（イン
ジウムとスズ）は７．０〜１２．０％程度の範囲まで可
能であることが判明した。

金属含有率（インジウムとスズ）の高いインキ程、薄膜
の印刷であっても、焼成後における金属酸ｆヒ物被膜（
透明導電膜）の膜厚が厚くなり、膜の抵抗値も小さくな
るものである。

次に天然樹脂ロジン及びターペン系高沸点溶剤について
説明する。

天然ロジンは導電物貨（インジウノ、とスズ）を基板へ
固着させる粘性付与剤としての成分であり、極めて印刷
適性に富むものである。

主成分としてはアビエチン酸で、その池数種類の樹脂酸
からなり、約３００℃程度から徐々に分解が始まる。

本発明ではトール油ロジン系よりもガｌ、ロジン系を選
択することにより、極めて分解性が良好であり、透明導
電膜として良い結果を得た。

ターペン系高沸点溶剤は前記ロジンと同類に属する性質
のものであり、印刷適性を向上させる成分でもある。

本発明では、種々研究・実験を重ねた結果、沸点範囲が
２００℃以上で且つ、ナロウ・レンジ（狭い幅）の沸点
を有するものが乾燥時の溶剤の分解・気ｆヒがスムーズ
であり、透明導電膜の品質に良い結果を与えることが判
明した９ 代表的なものとしては、ターピネオール、パインオイル
、セスキテレピン、ｎ−ボルニルアセテート、インボル
ニルアセテート、ノポール等があり、これらの各種溶剤
を少なくとも２種類組み合わせたものを使用することに
より、さらに透明導電膜の形成に良い結果を与え、本発
明ではターピネオールとパインオイルの混合溶剤とした
。

次に印刷適性向上のために添加する有機染料・稲麦性付
与剤（ゲル化剤）及び界面活性剤について説明する。

有機染料は、−殻内に印刷膜の焼成の前期に完全に分解
・気化する性質のものが最適であるが、本発明ではさら
に増粘効果をも有する品質のもので、特に金属分を含ま
ないキナフタロン系の有機染料を選択した。

稲麦性付与剤（ゲル化剤）は重要な添加剤であり、ロジ
ン−ターペン系高沸点溶剤から成る粘性付与剤の印刷時
における糸引き性を改善し、同時に見掛は粘度をも上昇
させるものである。

稲麦性１寸与剤（ゲル化剤）は焼成後透明導電膜に不純
物として残らない性質のものが良く、本発明では、ソル
ビトールと芳香族アルデヒド類から成るものを選択する
ことにより良好な結果を得た。

界面活性剤は主に印刷膜表面のレベリング性向上及びピ
ンホール防止を目的に添加させであるが、本発明では、
フッ素系の界面活性剤を使用した。

上記実施例で製造したインキ組成物を凹版式のオフセッ
ト印刷機により最小線幅３０μのパターンをガラス基板
上に印刷し、１５０℃で３０分間乾燥させた後、５３０
℃で３０分間焼成した結果、膜厚が３００〜１００ＯＡ
、線幅が３０〜３５μの金属酸化物被膜（透明導電膜）
を得ることができた。

そして、画線はシャープであり、クラックの発生もなく
、密着性・透明度についても全く問題がなかった。

さらにこのパターン上に再度重ね印刷を行い、上記と同
様な条件で処理したところ、膜厚５００〜１５００Ａ、
線幅３５〜４０μとなり、その他については１回印刷と
同様、良好な結果を得ることができた。

シート抵抗値についても１回印刷で４００〜８００Ω／
口、２回印刷で１００〜５００Ω／口となり、印刷条件
によりシート抵抗値の管理が可能であることが判明した
。

〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように、本発明による透明導電膜用
オフセット印刷インキ組成物を使用し、ガラス基板上に
オフセット印刷によりパターンを形成した場合、微細で
画線のシャープな薄膜の透明導電膜を得ることが可能で
あるとともに、密着性・クラック等についても問題がな
く、さらにシート抵抗値の管理も可能となるため、時計
用小型セル、クロック、電卓等の透明導電膜に利用でき
るのはもちろんのこと、さらに微細で複雑な形状を要す
る透明導電膜にも利用可能となるもので、その工業的価
値は大きなものである。

平成　１年　５月１５日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．導電性物質の主成分であるインジウム化合物と、抵
   抗値調整用としての少量のスズ化合物と、粘性付与剤と
   してのガム系天然樹脂ロジンと、２００℃以上で且つ狭
   い温度範囲の沸点を有するターペン系高沸点溶剤であっ
   て、該ターペン系高沸点溶剤の少なくとも２種類を組み
   合わせた溶剤とからなることを特徴とする透明導電膜用
   オフセット印刷インキ組成物。
2. ２．オフセット印刷適性と印刷品質の向上を図るための
   ソルビトールと芳香属アルデヒド類からなる揺変性付与
   剤と、少量の有機染料と界面活性剤とを添加したことを
   特徴とする請求項１記載の透明導電膜用オフセット印刷
   インキ組成物。