KR20120083885A - 전기회로용 기판 - Google Patents

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KR20120083885A
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볼프강 슈미트
키르스텐 바르트-그렘멜
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쉘러 테크노셀 게엠베하 운트 콤파니 카게
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Abstract

전도성 입자들을 함유하는 잉크로 잉크젯 인쇄 수단에 의해 전기전도성 구조를 인쇄하기 위한 기판 재료가 외부층으로서 평균 포어 크기가 100 nm 미만인 미세다공성 층을 포함하면, 후속적인 열처리 없이도 인쇄 구조물에 대해 낮은 저항성을 가질 수 있다.

Description

전기회로용 기판{SUBSTRATE FOR ELECTRONIC CIRCUITS}
본 발명은 전기전도성 잉크를 이용한 잉크젯 인쇄 공정에 의하여 전기회로를 인쇄하기 위한 기판 재료에 관한 것이다.
전기 디바이스 및 전기회로의 제조시 필수 단계 중 하나는 부품들 간의 전도성 연결장치를 제조하는 것이다. 이러한 연결장치는 해당 디바이스의 구성부품이 의도된 기능을 수행할 수 있도록 소정의 구조를 따라야만 한다. 이러한 구조는 대개는 금속 또는 탄소재(그라파이트)로부터, 다양한 방식으로 전도성 재료로부터 만들어질 수 있다. 인쇄 공정은 저렴한 대량생산에 특히 적합한데, 이 공정에서는 평평한 전기절연성의, 좋기로는 유연한 기판 재료 상에 전도성 재료를 함유하는 인쇄용 잉크를 증착시킴으로써 하나의 단일한 작업 단계로 회로를 만들어낸다.
전기회로를 제조할 때, 잉크젯 인쇄기술을 이용하 수 있다. 이는 전기전도성 구조물을 절연성 기판 재료 상에 증착시키거나 또는 이미 증착된 부품들을 전도적으로 연결시킬 수 있음으로 해서, 스크린 인쇄와 같은 다른 인쇄기술과 대조적으로, 인쇄용 마스크를 미리 만들어놓을 필요가 없고; 이에 따라, 소규모 제조가 가능하다. 이러한 응용은 예컨대 John B. Blum의 문헌 ["Printed Circuit Design and Manufacture" 1st October 2007]에 설명된 바 있다.
인쇄용 잉크로는 대개 금속함유 또는 탄소함유 제제가 사용되는데; 전기전도성 재료가 그 안에 입자 형태로 존재하게 된다. 잉크젯 인쇄의 경우, 인쇄 노즐이 막히는 것을 방지하고 저점도 잉크 내에서 전도성 입자들이 침강하는 것을 방지하기 위해서는 이러한 입자들은 그 크기가 1 μm 미만으로 매우 작아야만 한다. 입자들이 응집하거나 침강하는 것을 안정하게 방지하기 위해, 이러한 잉크에는 또한 예컨대 계면활성제나 보호용 콜로이드와 같은 첨가제가 보강되어야 한다. 미세하게 분쇄된 금속성 은을 함유하는 잉크가 종종 선호된다. 예컨대 이러한 유형의 잉크의 예로는 한국의 ANP(Advanced Nano Products)사가 시판하는 DCP 및 DGH라는 상품, 일본의 Harima Chemicals Inc사가 시판하는 NPS라는 제품, 및 미국의 Cabot Corporation사가 시판하는 CCI-300을 들 수 있다. 이러한 잉크 중에서 은입자의 입도는 5 nm 내지 수백 nm 범위이다.
유리 또는 세라믹과 같은 단단한 기판 재료를 인쇄될 기판 재료로서 사용하는 것에 더해서, 폴리머, 특히 폴리에스테르로 만들어진 유연한 필름 역시도 바람직하게 이용된다. 이러한 기판 재료 상에 잉크젯 인쇄한 후, 잉크에 함유된 용매가 증발하면 비휘발성 첨가제와 은입자들이 인쇄된 층에 남아있게 된다. 첨가제들은 전기절연체이기 때문에, 이러한 인쇄된 구조물의 전도성은 낮다. 이러한 이유로, 잉크 제조업체의 데이터시트와 John B Blum의 문헌 ["Printed Circuite Design and Manufacture", 1st October 2007]에 설명된 바와 같이, 인쇄된 구조물에 금속 전도성을 부여하기 위해서는 적어도 100℃ 내지 400℃의 온도에서 열에 의한 후처리를 행할 필요가 있다. 저온에서는 특히, 열에 의한 후처리에 요구되는 시간이 대개 1 시간이 넘을 정도로 길다. 그러나, 처리 시간을 단축하기 위해 이보다 높은 온도에서 처리할 경우, 기판 재료로서 열가소성 폴리머로 만들어진, 저렴하고 다루기 쉬우며 유연한 필름을 사용할 수 없게 되는데, 이는, 이용하고자 하는 고온에서 이러한 호일의 안정성이 불충분하여 변형되기 때문이다.
논문 ["Low Temperature Chemical Post-treatment of Inkjet-Printed Nano-Particle Silver Inks" (NIP 24 and Digital Fabrication 2008 Final Program and Proceedings, page 907)]에서, Werner Zapka 등은 인쇄된 구조물을 염 용액으로 처리한 다음 건조시키는 공정을 설명하고 있다. 그러나, 염 용액은 사용 후 다시 세척하여 제거하여야 하고, 이로 인해 후속적인 반복 건조 단계로 인해 다단계 공정이 되고 만다.
US 3 652 332 A에는 전도성 구조를 인쇄하기 위하여, 특히 코팅된 옵셋 인쇄용지와 같은 다공성 기판 재료를 사용하는 것이 설명되어 있다. 이 경우 사용되는 인쇄 공정은 활판인쇄 공정이다. 전도성 구조물을 만들기 위한 것으로 설명된 인쇄용 잉크는 입도가 1 μm보다 훨씬 큰 플레이크상 은 인쇄용 잉크 또는 카본 블랙인데 이들은 잉크젯 인쇄 공정에는 적합치 못하다. 이 특허문헌은 재생가능한 전기전도성으이 있는 균질한 인쇄표면을 얻을 수 있으려면 인쇄용 매질이 소정의 흡수성을 가져야만 한다고 교시하고 있다. 그러나 이 특허문헌에 설명된 기판 재료, 좋기로는 클레이 안료로 코팅된 표준 그래피컬 종이는, 전도성 입자들을 함유하는 저점도 잉크로 잉크젯 인쇄를 하는데 있어서의 특별한 요구사항들을 만족하지 못하는데, 이는 이들이 거칠고 불규칙한 포어 구조를 가지며 다공성이 낮기 때문이다.
US 2009/0087548 A1은 다공성 층을 갖는 기판 재료에 금속성 잉크를 적용하는 공정을 설명하고 있다. 다공성 층은 인쇄된 구조물이 번지는 것을 막아주기 때문에, 미세한 구조물이 얻어진다. 이 공정에서는, 금속 입자들이 다공성 층 내로 유입되고; 이어서 다공성 층이 후속적인 열 처리에 의해 제거된다. 이 공정으로 해상도가 매우 높은 구조물을 인쇄할 수는 있지만, 이 방법에서는 다공성 층을 제거하기 위한 후속적인 부가 공정 단계가 필요하다. 또한, 이 공정 단계는 300℃의 고온이 이용되는데, 이는 이 발명이, 요망되는 유연한 기판 재료에 적용될 수 없음을 의미하는 것이다.
발명의 개요
본 발명의 목적은 평균 입도가 1 μm 미만인 전기전도성 입자들을 함유하는, 인쇄용 잉크를 사용하여 전기회로를 인쇄하기 위한 기판 재료를 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 재료는 인쇄된 재료를 열에 의해 후처리하지 않고도, 인쇄 구조물에 높은 전기전도성을 부여한다. 본 발명의 기판 재료는 금속 또는 탄소(그라파이트)을 함유하는 잉크를 이용하는 잉크젯 인쇄에 특히 적합하며 이는 특히 미세 구조의 고해상도 인쇄를 수행할 수 있음을 의미하는 것이다.
놀랍게도, 기판 재료의 외부에 평균 포어 크기가 100 nm 미만인 미세다공성층이 포함될 경우, 전도성 입자들의 잉크젯-인쇄 구조를 열에 의해 후처리할 필요가 없다는 것이 밝혀졌다.
본 발명은 또한 전술한 기판 재료 상에 전기전도성 구조를 제조하기 위한 방법에 관한 것이기도 하다.
마지막으로, 본 발명은 잉크젯 인쇄 공정을 이용하여, 전기전도성 입자들을 함유하는 인쇄용 잉크를 이용하여 상기 정의한 기판 재료를 인쇄함으로써 제조되는 인쇄된 회로에 관한 것이기도 하다.
바람직한 구체예에 관한 상세한 설명
본 발명의 바람직한 구체예에서, 미세다공성 층은 평균 포어 크기가 5 nm 내지 50 nm 범위이다.
특히 바람직하게는, 미세다공성 층의 표면은 DIN 4768에 따라 Rz 파라미터로서 측정시, 평균 조도(roughness)가 1 μm 미만이다.
본 발명의 특정 구체예에서, 외부 미세다공성 층은 예를 들면 졸-겔 공정을 이용하여 만들어지는 폴리머 발포체일 수 있다. WO 2007/065841 A1에는 이러한 미세다공성 층의 예가 설명되어 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 구체예에서, 외부 미세다공성 층은 무기 및/또는 유기 안료 입자와 친수성 결합제를 함유한다. 본 발명의 문맥상 미세다공성 층에 적합한 안료의 예로는 산화알루미늄, 수산화알루미늄, 알루미늄 옥사이드 히드록사이드, 산화알루미늄 수화물, 이산화규소, 수산화마그네슘, 카올린, 이산화티타늄, 산화아연, 수산화아연, 칼슘 실리케이트, 마그네슘 실리케이트, 탄산칼륨, 탄산마그네슘 및 황산바륨을 들 수 있다. 미세다공성 층 중의 안료의 양은 건조된 층의 중량에 기초해서 40 내지 95 중량%, 좋기로는 60 내지 90 중량%이다.
미세다공성 층 중의 안료의 입도는 1000 nm 미만인 것이 바람직하며 특히 좋기로는 50 내지 500 nm인 것이 바람직하다. 프라이머리 입자들의 평균 입도는 좋기로는 100 nm 미만인 것이 바람직하고, 특히 50 nm 미만이면 더욱 좋다.
미세다공성 층은 수용성 및/또는 수분산성 결합제를 함유한다. 적합한 결합제의 예로는 완전 또는 부분적으로 비누화된 폴리비닐 알코올, 양이온성 개질된 폴리비닐 알코올, 실릴기를 함유하는 폴리비닐 알코올, 아세탈기를 함유하는 폴리비닐 알코올, 젤라틴, 폴리비닐 피롤리돈, 전분, 카르복시메틸셀룰로스, 폴리에틸렌 글리콜, 스티렌/부타디엔 라텍스 및 스티렌/아크릴레이트 라텍스를 들 수 있다. 완전히 또는 부분적으로 비누화된 폴리비닐 알코올을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 결합제의 양은 건조된 층의 중량을 기준으로 60 내지 5 중량%, 특히 50 내지 10 중량%인 것이 바람직하다.
미세다공성 층은 가교제, 이온성 및/또는 비이온성 게면활성제, 입자-결합 물질, 예를 들면 폴리암모늄 화합물, UV 흡수제, 항산화제 및 기타 광안정화제 및 가스저항 개선물질과 기타 보조 물질과 같은 통상적인 첨가제와 보조 물질을 함유할 수 있다.
미세다공성 층의 코트(coat) 중량은 1 내지 60 g/m2, 좋기로는 5 내지 40 g/m2, 특히 좋기로는 10 내지 30 g/m2인 것이 바람직하다.
미세다공성 층은 단일층 또는 다중층으로서 형성될 수 있다.
미세다공성 층이 어레인지되는 기판 재료로서 사용되는 베이스 재료는 유리나 플라스틱처럼 단단하고 평평한 재료일 수 있다. 그러나, 플라스틱 필름, 부직(non-woven) 재료 또는 종이와 같이 유연성있는 베이스 재료도 이용가능하다.
특히 바람직한 구체예에서, 베이스 재료는 베이스 페이퍼이다. 본 발명에서 "베이스 페이퍼(base paper)"라 함은 코팅되지 않은 종이 또는 표면-사이징 처리된 종이를 의미한다. 셀룰라 재료의 섬유를 함유하는 것 뿐만 아니라, 베이스 페이퍼는 알킬 케텐 다이머, 지방산 및/또는 지방산 염, 에폭시화 지방산 아미드, 알케닐 또는 알킬숙신산 무수물, 폴리아민-폴리아미드-에피클로르히드린과 같은 습윤지력 증강제, 음이온상, 양이온성 또는 양쪽성 폴리아미드와 같은 건조지력 증강제, 광학 브라이트너, 안료, 색소, 소포제 및 기타 제지업계에 잘 알려진 보조물질을 함유할 수 있다. 베이스 페이퍼는 표면-사이징 처리될 수 있다. 이 목적에 알맞는 사이징제의 예로는 폴리비닐 알코올 또는 산화된 전분을 들 수 있다. 베이스 페이퍼는 Fourdrinier 또는 Yankee 제지기(두루마리형 제지기)를 이용하여 생산될 수 있다. 베이스 페이퍼의 평량(grammage)은 50 내지 250 g/m2, 특히 50 내지 150 g/m2일 수 있다. 베이스 페이퍼는 칼렌더(평탄화) 처리되지 않거나 칼렌더 처리된 형태로 사용될 수 있다. 특히 적합한 베이스 페이퍼는 밀도가 0.8 내지 1.05 g/m3, 특히 0.95 내지 1.02 g/m3인 것들이다.
베이스 페이퍼로 사용될 수 있는 충전제의 예로는 카올린, 천연 형태의 탄산칼슘, 예를 들면 라임, 대리석 또는 돌로마이트, 침전된 탄산칼슘, 황산칼슘, 황산바륨, 이산화티타늄, 탈크, 실리카, 산화알루미늄 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 구체예에서, 베이스 페이퍼와 미세다공성 층 사이에 친수성 결합제를 함유하는 층을 적어도 한 층 추가로 배치할 수 있다. 이를 위하여, 특히 적합한 예는 열변형 전분, 특히 옥수수 전분 또는 히드록시프로필화된 전분과 같은 필름-형성 전분이다. 본 발명의 바람직한 구체예에서, 브룩필드(Brookfield) 점도가 50 내지 600 mPas (25% 용액, 50℃/100 Upm) 범위, 특히 100 내지 400 mPas 범위, 좋기로는 200 내지 300 mPas 범위인 저점도 전분 용액을 사용하는 것이 바람직하다. 브룩필드 점도는 국제표준 ISO 2555에 따라 측정된다. 좋기로는 결합제는 합성 라텍스를 전혀 함유하지 않는 것이 바람직하다. 합성 결합제가 부재한다는 것은 폐기물을 워크업할 필요없이 재사용가능함을 의미한다.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 친수성 결합제를 함유하는 추가 층에 적어도 1종의 안료가 함유된다. 안료는 산화금속, 실리케이트, 카보네이트, 설파이드 및 설페이트로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 카올린, 탈크, 탄산칼슘 및/또는 황산바륨과 같은 안료가 특히 적합하다.
입도분포가 좁은 안료, 즉 안료 입자의 적어도 70%의 크기가 1 μm 미만인 것이 특히 바람직하다. 본 발명의 효과를 달성하기 위해서, 입도 분포가 좁은 안료의 비율은 안료의 총 중량의 적어도 5 중량%, 특히 10 내지 90 중량%인 것이 좋다. 총 안료 중량의 30 내지 80 중량%의 비율인 경우 특히 우수한 결과가 얻어진다.
본 발명에 따라 입도 분포가 좁은 안료는, 안료 입자들의 적어도 약 70 중량%가 약 1 μm 미만이고, 이들 안료 입자의 40 내지 80%에 있어서는, 최대 입도(직경)을 갖는 안료와 최소 입도를 갖는 안료 간의 차이가 약 0.4 μm 미만인, 그러한 안료를 포함한다. 특히 좋기로는, d50 %가 약 0.7 μm인 탄산칼슘이 바람직하다.
본 발명의 특정 구체예에서, 전술한 바와 같은 탄산칼슘과 카올린으로 이루어진 안료 혼합물을 사용할 수 있다. 탄산칼슘/카올린의 비율은 좋기로는 30:70 내지 70:30인 것이 바람직하다.
층 중의 결합제/안료 비율은 0.1 내지 2.5, 좋기로는 0.2 내지 1.5 범위일 수 있으며, 특히 0.9 내지 1.3 범위인 것이 바람직하다.
친수성 결합제를 함유하는 층은 좋기로는 폴리아미드 코폴리머 및/또는 폴리비닐아민 코폴리머와 같은 추가 폴리머들을 함유하는 것이 바람직하다. 이 폴리머는 안료의 질량에 대해 0.4 중량% 내지 5 중량%의 비율로 사용가능하다. 바람직한 구체예에서, 포리머의 비율은 0.5 내지 1.5 중량% 이다.
친수성 결합제를 함유하는 층은 베이스 페이퍼의 전면 또는 베이스 페이퍼의 이면에 직접 배치될 수 있다. 이것은 복수개의 층 또는 단일 층으로 베이스 페이퍼 상에 증착될 수 있다. 코팅 질량은 모든 인라인 또는 오프라인 코팅 단위를 사용하여 적용될 수 있으며, 그 양은 건조 후, 층당 코트 중량이 최대 20 g/m2, 특히 8 내지 17 g/m2, 또는 특히 바람직한 구체예에서는 2 내지 6 g/m2 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.
이 추가의 층은 칼렌더링 또는 페로타이핑과 같은 기계적 공정을 이용하여 더욱 평탄화시킬 수 있으나; 캐스트 코팅을 이용하여 증착시킬 수도 있다.
본 발명의 특히 바람직한 구체예에서, 베이스 재료는 전면이나 이면에 적어도 하나의 폴리머 층이 제공되어 있는 베이스 페이퍼인 것이 좋다.
본 발명의 바람직한 한가지 구체예에서, 전면 및 이면의 폴리머층은 동일한 폴리머를 함유할 수 있다. 본 발명의 또 다른 구체예에서는, 전면과 이면의 폴리머 층에 사용되는 폴리머가 서로 다르다.
좋기로는, 베이스 페이퍼의 적어도 한면에 배치된 폴리머층은 40℃ 및 90%의 상대습도에서 측정시, 두께가 30 μm인 층의 경우 24시간 동안 수증기 투과성이 150 g/m2 이하인 폴리머를 함유하는 것이 바람직하다.
폴리머는 좋기로는 열가소성 폴리머인 것이 바람직하다. 적절한 열가소성 폴리머의 예로는 폴리올레핀, 특히 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 에틸렌/알파-올레핀 코폴리머9LLDPE), 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌, 폴리메틸펜텐 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 그러나, 다른 열가소성 폴리머, 예컨대 (메트)아크릴산 에스테르 호모폴리머, (메트)아크릴산 에스테르 코폴리머, 비닐 폴리머, 예컨대 폴리비닐 부티랄, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리아세탈 및/또는 폴리카보네이트도 이용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구체예에서, 베이스 페이퍼의 전면은, 폴리머 층에 대해 밀도가 0.910 내지 0.930 g/m3이고 용융-플로우 인덱스가 1 내지 20 g/10분인 저밀도 폴리에틸렌을 적어도 50 중량%, 특히 80 중량% 함유하는 폴리머층으로 코팅되는 것이 좋다.
본 발명의 또 다른 바람직한 구체예에서, 베이스 페이퍼의 이면은 폴리올레핀 특히 폴리에틸렌으로 코팅되는 것이 좋다. 특히 좋기로는, LDPE와 HDPE의 폴리에틸렌 블렌드 (여기서 LD/HD 비율은 9:1 내지 1:9, 특히 3:7 내지 7:3이다)를 사용하는 것이 좋다.
또한, 폴리머 층은 광학 브라이트너, 색소 및 분산 첨가제와 같은 다른 보조 물질과 이산화티타늄과 같은 백색 안료를 함유할 수 있다.
전면과 이면 상의 폴리머층의 코트 중량은 5 내지 50 g/m2, 좋기로는 20 내지 50 g/m2, 특히 30 내지 50 g/m2인 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 구체예에서는, 보호층 또는 광택향상층과 같은 추가의 층들을 잉크젯 인쇄 공정에 의해 전도성 입자들로 인쇄하기 위해 제공되는, 외부의 미세다공성 층 위에 증착시킬 수 있다.
다음에 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 실시예들을 들어 설명한다.
실시예
베이스 페이퍼의 제작
유칼립투스 셀룰라 재료를 이용하여 베이스 페이퍼를 제조하였다. 고해(beating) 작업을 위해, 이 셀룰라 재료를 리파이너를 이용하여 약 5% 수성 현탁액 (걸쭉한 물질:thick matter) 36oSR의 고해도를 갖도록 고해시켰다. 평균 섬유 길이는 0.64 mm 였다. 묽은 물질 (thin matter) 중의 셀룰라 재료 섬유의 농도는 셀룰라 재료 현탁액의 질량을 기준으로 1 중량%였다. 이 묽은 물질에 중성 사이징제, 알킬 케텐 다이머(AKD)와 같은 부가적인 물질을 0.48 중량%, 습윤지력 증강제, 폴리아민-폴리아미드 에피클로르히드린 수지(Kymene
Figure pct00001
)을 0.36 중량%의 양으로, 천연 CaCO3를 10 중량%의 양으로 보강하였다. 상기 주어진 양은 모두 셀룰라 재료의 질량을 기준으로 한 것이다. 묽은 물질의 pH를 약 7.5로 조정하고, 헤드박스로부터 제지기의 스크린에 옮긴 다음, 제지기의 스크린 부에 있는 웹을 탈수시켜 시트지를 형성시켰다. 프레스 섹션에서, 페이퍼 웹을 웹 중량에 대해 60 중량%의 수분 함량이 되도록 더 탈수시켰다. 가열된 건조 롤러를 이용하여 제지기의 드라이어 섹션에서 추가 건조를 실시하였다. 베이스 페이퍼를 160 g/m2 및 수분함량 약 7%인 gsm 물질로서 얻었다.
기판 실시예 A( 비교예 )
탄산칼슘 및 카올린으로 만들어진 안료 혼합물 및 스티렌 아크릴레이트 결합제로 구성된 코팅 매스를 이용하여 코트 중량이 30 g/m2 (전면) 및 20 g/m2 (이면)이 되도록 베이스 페이퍼를 코팅시킨 다음, 건조시키고 칼렌더를 이용하여 평탄화시켰다(smoothed).
기판 실시예 B( 비교예 )
베이스 페이퍼의 전면을, 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE, 0.923 g/m3) 100 중량%로 형성된 수지 블렌드를 이용하여, 약 250 m/분의 속도로 라미네이터에서 약 20 g/m2의 코트 중량이 되도록 코팅시켰다.
베이스 페이퍼의 이면은 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE, d=0.923 g/m3) 100 중량%로 형성된 수지 블렌드를 이용하여, 20 g/m2의 코트 중량이 되도록 코팅시켰다. 코팅은 250 m/분의 압출 속도로 라미네이터에서 수행하였다.
기판 재료의 전면을 코로나 방전으로도 처리한 다음 이어서 물 중 폴리비닐 알코올 용액(Mowiol
Figure pct00002
04-98, Kurarai사 제품)으로 만든 프라이머층으로 건조 코트 중량 100 mg/m2이 되도록 코팅시킨 후 건조시켜다.
기판 실시예 A1 (본 발명)
뵈마이트 안료 (Dispersal
Figure pct00003
HP14, Sasol사) 80부, 발열성 산화알루미늄 안료 (Aeroxide
Figure pct00004
Alu C, Evonic Degussa사) 10부, 폴리비닐 알코올 (Mowiol
Figure pct00005
40-88, Kurarai사) 8부 및 붕산 2부로 이루어진, 고체 함량이 23%인 코팅 물질로 기판 실시예 A를 코팅한 다음 건조시켰다. 건조 코트 중량은 20 g/m2이었으며; 층의 평균 포어 크기는 수은을 이용한 기공율측정법(mercury porosimetry)으로 측정시 30 nm로 나타났다.
기판 실시예 B1 (본 발명)
기판 재료 실시예 A1과 동일한 방식으로, 기판 실시예 B에 미세다공성 층을 제공한 다음 건조시켰다. 건조 코트의 중량은 30 g/m2이었으며; 층의 평균 포어 크기는 수은을 이용한 기공율측정법을 이용하여 측정하자 30 nm인 것으로 나타났다.
기판 실시예 C1 (본 발명)
기판 재료 실시예 A1과 동일한 방식에 따라, 두께가 125 μm인 시판되는 폴리에스테르 필름 (Mylar
Figure pct00006
)을 코로나 처리한 다음 미세다공성 층으로 코팅한 후 건조시켰다. 건조 코트 중량은 30 g/m2이었으며; 층의 평균 포어 크기는 수은을 이용한 기공율측정법을 이용하여 측정하자 30 nm인 것으로 나타났다.
인쇄 특성 테스트
기판 재료 A, B, A1, B1, C1 및 코팅되지 않은 시판 폴리에스테르 필름(Mylar
Figure pct00007
)을, Fujifilm DIMATIX
Figure pct00008
의 DMP-2800 잉크젯 프린터를 이용하여, 일본의 Harima Chemicals, Inc.사가 판매하는 "NPS"형 은 잉크로 프린트하였다. 이를 위하여, 길이가 25 mm이고 폭이 2 mm인 전도성 은 스트립들을 25 mm 씩 이격시켜 생산하고 실온에서 1시간 건조시켰다.
인쇄된 전도성 은 스트립의 전기저항을, 대만의 GWINSTEK사가 제조한 GDM-8251A 전기 멀티미터를 이용하여 23℃ 및 상대습도 50%에서 측정하고, 2개의 인접한 인쇄된 전도성 스트립 사이의 전기 저항도 측정하였다. 이에 더해서, 인쇄 품질, 특히 인쇄 균일성과 윤곽 해상도를, 스웨덴의 Fibro Systems AB사의 DPM-100 현미경을 이용하여 시각적으로 평가하였다.
그 결과를 다음의 표에 요약하였다.
Figure pct00009

본 발명의 재료들이 인쇄된 전도성 스트립에 대해 낮은 전기 저항을 나타내고, 전도성 스트립들 간에는 높은 절연 저항을 나타내며, 우수한 인쇄 품질을 나타냄을 알 수 있다.
본 명세서에 제시한 본 발명의 바람직한 구체예들은 어디까지나 설명 목적을 위하여 제시된 것으로 본 발명이 이들로 제한되는 것은 아니다. 전술한 설명과 첨부된 특허청구범위를 벗어남이 없이, 본 발명에 개시된 범위 내에서 다양한 많은 변화를 가할 수 있다.

Claims (13)

  1. 베이스 재료 및 상기 베이스 재료의 적어도 한쪽 면에 배치된 외부 미세다공성 층을 포함하여 이루어진 기판 재료로서, 여기서 상기 미세다공성 층은 평균 포어 크기가 100 nm 미만인 포어들을 갖는 것인, 전기전도성 잉크를 이용한 잉크젯 인쇄 공정 수단에 의한 전기회로 인쇄용 기판 재료.
  2. 제1항에 있어서, 상기 층의 평균 포어 크기는 5 nm 내지 50 nm 범위인 것인 기판 재료.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 미세다공성 층의 표면의 조도(roughness)는 DIN 4768에 따라 Za 파라미터로서 측정시, 1 μm 미만인 것인 기판 재료.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 미세다공성 층은 무기 안료 및 친수성 결합제를 함유하는 것인 기판 재료.
  5. 제4항에 있어서, 무기 안료는 산화규소, 산화알루미늄 또는 산화알루미늄 수화물인 것인 기판 재료.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 미세다공성 층은 발포제로서 존재하는 것인 기판 재료.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 베이스 재료는 베이스 페이퍼인 것인 기판 재료.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 베이스 재료와 미세다공성 층 사이에 적어도 하나의 추가 층이 부가적으로 배치되는 것인 기판 재료.
  9. 제8항에 있어서, 상기 추가 층은 친수성 결합제와 무기 안료를 함유하는 것인 기판 재료.
  10. 제8항에 있어서, 추가 층은 폴리올레핀 층인 것인 기판 재료.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 베이스 재료는 폴리머 필름인 것인 기판 재료.
  12. 베이스 재료를 제조하고 잉크젯 인쇄 공정 수단에 의해 전기전도성 잉크로 상기 베이스 재료를 인쇄하는 것을 포함하여 이루어지는, 기판 상에 전기전도성 구조를 제작하는 방법으로서, 여기서 상기 기판 재료 상에는 평균 포어 크기가 100 nm 미만인 미세다공성 층이 배치되어 있는 것인, 기판 상에 전기전도성 구조를 제작하는 방법.
  13. 베이스 재료 및 상기 베이스 재료 상에 배치된 미세다공성 층으로부터 형성된 기판 재료를 포함하여 이루어지는 인쇄된 회로로서, 여기서 상기 미세다공성 층은 평균 포어 크기가 100 nm 미만인 포어들을 포함하고, 상기 인쇄된 회로는 잉크젯 인쇄 공정 수단에 의해, 인쇄 잉크를 함유하는 전기전도성 입자를 이용하여 기판 재료를 인쇄함으로써 제조되는 것인, 인쇄된 회로.
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