KR20140126737A - 도전성 조성물 및 그로부터 도전막이 형성된 회로 기판 - Google Patents

도전성 조성물 및 그로부터 도전막이 형성된 회로 기판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양호한 전기 특성을 갖는 도전막을 형성하기 위한 도전성 조성물, 및 이러한 도전성 조성물로부터 생산성이 양호하며 저비용으로 도체 회로가 형성된 회로 기판을 새로운 광 소성 기술에 의해 제공한다. 본 발명의 도전성 조성물은 광 조사에 의해 소성하기 위한, 용매 중에 도전성 미립자를 함유하는 도전성 조성물로서, 광 반응 개시제 또는 광 산 발생제를 함유하는 것을 특징으로 한다. 바람직한 양태에 있어서는, 상기 도전성 조성물은 분산제를 더 함유하고, 또한 상기 용매는 유기 용제, 물, 또는 이들의 혼합물이다. 상기 도전성 조성물을 도포 및 건조하여 얻어지는 도막에 플래시 램프 등을 이용하여 광 조사함으로써, 상기 도전성 조성물의 소성에 의해 도체 회로가 형성된 회로 기판을 제작할 수 있다.

Description

도전성 조성물 및 그로부터 도전막이 형성된 회로 기판{ELECTROCONDUCTIVE COMPOSITION AND CIRCUIT BOARD HAVING ELECTROCONDUCTIVE FILM FORMED FROM SAME}
본 발명은 도전성 조성물 및 그로부터 도전막이 형성된 회로 기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프린트 배선판의 도체 회로 패턴이나 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 기판이나 배면 기판에 형성되는 도체 회로 패턴 등의 형성에 유용한 플래시 램프를 이용한 광 조사에 의해서 소성 가능한 도전성 조성물에 관한 것이다.
종래, 열 경화형의 도전성 수지 조성물은, 필름 기판이나 유리 기판 등에 도포 또는 인쇄하여 가열 경화시킴으로써, 저항막 방식 터치 패널의 전극이나 프린트 배선판의 회로 패턴 등의 형성에 널리 이용되고 있다. 또한, 플라즈마 디스플레이 패널, 형광 표시관, 전자 부품 등에 있어서의 도체 패턴의 형성에는, 일반적으로 매우 다량의 금속 분말 또는 유리 분말을 함유하는 도전성 페이스트를 이용하여 스크린 인쇄법에 의해서 패턴 형성이 행해지고 있었다.
그러나 이러한 방법으로는, 고온에서의 가열이나 소성이 필요하기 때문에, 기판이 고온의 영향을 받지 않는 재료로 한정된다는 난점이 있다. 예를 들면, 셀룰로오스(종이), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에스테르, 및 다른 많은 플라스틱 등 비용이 보다 저렴하거나 또는 가요성인 기판의 대부분은, 이들 온도에 견딜 수 없다. 마찬가지로, 유기 반도체 등 기판 상의 다른 성분도 고온에서 분해되는 경우가 있다.
이러한 문제를 해결하는 수단으로서, 최근 소위, 광 소성이라는 기술이 개발되어 주목받고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 적어도 입경 1㎛ 미만의 나노 입자를 함유하는 분산체를 기재 상에 패턴 인쇄하고, 펄스 발광을 조사함으로써, 대부분의 금속 나노 입자를 포함하는 일부의 나노 입자가 말하자면 흑체로서의 거동을 나타내고, 높은 전자선 흡수율을 나타내며, 입자의 열 질량이 작음으로써 입자가 급속히 가열, 융착되어 경화한 회로 패턴을 형성하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법의 경우, 기판의 열전도율이 나쁘고, 또한 펄스 길이가 짧음으로써, 최소한의 에너지밖에 기판에는 전달되지 않기 때문에, 종래의 열 경화나 소성에 의한 방법의 문제를 해결할 수 있다.
일본 특허 공표 2008-522369호 공보
상기한 소위, 광 소성 기술에 따르면, 종래의 열 경화나 소성에 의한 방법의 문제는 해결할 수 있지만, 양호한 전기 특성이 얻어지기 어렵다는 문제가 있어, 널리 실용화되고 있지 않은 것이 현실이다.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그의 기본적인 목적은, 양호한 전기 특성을 갖는 도전막을 형성하기 위한 도전성 조성물을 새로운 광 소성 기술에 의해 제공하는 데에 있다.
또한 본 발명의 목적은, 이러한 도전성 조성물에 의해 생산성이 양호하며 저비용으로 도체막이 형성된 회로 기판을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 광 조사에 의해 도전성 조성물을 소성하는 기술에 있어서, 광 반응 개시제 또는 광 산 발생제를 이용함으로써, 도전성 조성물의 전기 특성을 향상시킬 수 있는 것을 발견하였다.
즉, 본 발명에 따르면, 광 조사에 의해 소성하기 위한, 용매 중에 도전성 미립자를 함유하는 도전성 조성물로서, 광 반응 개시제 또는 광 산 발생제를 함유하는 것을 특징으로 하는 도전성 조성물이 제공된다.
바람직한 양태에 있어서는, 상기 도전성 조성물은 분산제를 더 함유하며, 상기 용매는 유기 용제, 물, 또는 이들의 혼합물이다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 도전성 조성물을 도포 및 건조하여 얻어지는 도막에 광 조사하여 이루어지는 도전막을 갖는 것을 특징으로 하는 회로 기판이 제공된다.
본 발명의 도전성 조성물은, 상기한 바와 같이, 광 조사에 의해 소성하기 위한 도전성 조성물에 있어서, 광 반응 개시제 또는 광 산 발생제를 함유한다는 점에 최대 특징이 있다. 이에 따라, 양호한 전기 특성을 갖는 회로 패턴 등의 도전막을 형성할 수 있다.
이는 반드시 명확하다고는 할 수 없지만, 광 반응 개시제는 광에너지를 흡수하여 여기되는 성질을 갖기 때문에, 광 반응 개시제가 공존함으로써, 도전성 미립자 자체의 광에너지의 흡수율을 개선할 수 있기 때문이라고 생각된다. 이에 따라, 입자가 급속히 가열, 융착되어 소성되어, 양호한 도전성을 발휘한다고 생각된다.
한편, 조성물이 광 산 발생제를 함유하는 경우에는, 광 산 발생제가 도전성 미립자의 표면 처리제로서 기능함으로써, 양호한 도전성을 발휘한다고 생각된다.
또한, 본 발명의 도전성 조성물을 이용한 방법의 경우, 기재 상에 패턴 인쇄된 도전성 조성물에 광 조사함으로써 도체 회로를 형성할 수 있기 때문에, 생산성이 양호하며 저비용으로 도체 회로가 형성된 회로 기판을 제공할 수 있다. 게다가, 본원 발명의 도전성 조성물을 이용한 방법에 따르면, 최소한의 에너지밖에 기재에는 전달되지 않기 때문에, 사용할 수 있는 기재가 한정되지 않는다는 이점이 있다.
이하, 본 발명의 도전성 조성물의 각 구성 성분에 대해서 설명한다.
본 발명의 도전성 조성물에 이용되는 도전성 미립자로는 은(Ag), 금(Au), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 납(Pb), 아연(Zn), 철(Fe), 백금(Pt), 이리듐(Ir), 오스뮴(Os), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh), 루테늄(Ru), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 등의 단체와 그의 합금 등의 금속, 산화주석(SnO2), 산화인듐(In2O3), ITO(인듐 주석 산화물) 등의 금속 산화물이나, 카본 블랙 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합 분말로서 사용할 수 있다. 또한, 도전성 미립자의 산화 방지, 조성물 내에서의 분산성 향상을 위해, 지방산에 의한 처리를 행한 것이 바람직하다. 지방산 중에서도 특히 탄소수가 6 내지 8인 저탄소의 카르복실산, 구체적으로는 헥산산, 헵탄산, 옥탄산, 소르브산, 벤조산, 살리실산, m-히드록시벤조산, p-히드록시벤조산 정도의 길이인 것이 바람직하다.
도전성 미립자로는 Cu, Ag, Al이 바람직하고, Ag이 보다 바람직하다.
상기 도전성 미립자의 형상은, 구상, 플레이크상, 덴드라이트상 등 다양한 것을 사용할 수 있지만, 본 발명의 도전성 조성물에 있어서는, 도전성 미립자의 일차 입경이 1㎛ 미만인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 300nm 이하이고, 보다 더 바람직하게는 100nm 이하이고, 특히 보다 바람직하게는 60nm 이하이고, 가장 바람직하게는 20nm 이하이다.
상기 도전성 미립자의 일차 입경이란, 전자현미경으로 관찰한 랜덤인 10개의 도전성 미립자로부터 산출한 평균 입경이다.
도전성 미립자의 배합량은, 도전성 조성물 전체의 5질량％ 이상 90질량％ 이하, 바람직하게는 10질량％ 이상 70질량％ 이하, 보다 바람직하게는 15질량％ 이상 50질량％ 이하가 되는 비율이 적당하다. 도전성 미립자의 배합량이 5질량％ 미만인 경우, 전극 회로의 선폭 수축이나 단선이 발생하기 쉬워지고, 한편 90질량％를 초과하여 다량으로 배합하면, 안정된 양호한 분산체(페이스트)를 제작하기 어려워지기 때문에 바람직하지 않다.
상기 광 반응 개시제로는, 광에너지를 흡수하여 여기하는, 예를 들면 라디칼을 생성할 수 있는 것이면 명칭의 여하를 불문하고 전부 사용할 수 있으며, 관용 공지된 광 개시 보조제, 증감제도 사용할 수 있다. 구체적인 광 반응 개시제로는 알킬페논계 화합물, 벤조인 화합물, 아세토페논 화합물, 안트라퀴논 화합물, 티오크산톤 화합물, 벤조페논 화합물, 크산톤 화합물, 3급 아민 화합물, 옥심에스테르계 화합물, 아실포스핀옥사이드계 화합물, 티타노센 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 알킬페논계와 티타노센 화합물이 바람직하다.
알킬페논계 개시제로는 α-히드록시알킬페논계 화합물, α-아미노알킬페논계 화합물, 케탈 화합물 등을 들 수 있다.
α-히드록시알킬페논계 개시제의 시판품으로는, 바스프(BASF) 재팬사 제조의 이르가큐어(등록상표) 127, 이르가큐어 184, 이르가큐어 2959, 다로큐어(등록상표) 1173 등을 들 수 있다.
α-아미노알킬페논계 개시제로는, 구체적으로는 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로파논-1,2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온, 2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논, N,N-디메틸아미노아세토페논 등의 α-아미노아세토페논계 개시제를 들 수 있고, 시판품으로는 바스프 재팬사 제조의 이르가큐어 369, 이르가큐어 379, 이르가큐어 907 등을 들 수 있다.
케탈계 개시제로는, 구체적으로는, 예를 들면 아세토페논디메틸케탈, 벤질디메틸케탈 등을 들 수 있고, 시판품으로는 바스프 재팬사 제조의 이르가큐어 651 등을 들 수 있다.
티타노센 화합물로는, 구체적으로는, 예를 들면 비스(시클로펜타디에닐)-비스[2,6-디플루오로-3-(2-(1-필-1-일)에틸)페닐]티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스[2,6-디플루오로-3-((2,5-디메틸-1-필-1-일)메틸)페닐]티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스[2,6-디플루오로-3-((2-이소프로필-5-메틸-1-필-1,6-일)메틸)페닐]티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스[2,6-디플루오로-3-((3-트리메틸실릴-2,5-디메틸-1-필-1-일)메틸)페닐]티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스[2,6-디플루오로-3-((2,5-디메틸-3-(비스(2-메톡시에틸)아미노메틸)-1-필-1-일)메틸)페닐]티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스[2,6-디플루오로-3-((2,5-비스(모르폴리노메틸)-1-필-1-일)메틸)페닐]티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스[2,3,5,6-테트라플루오로-4-(3-(1-필-1-일)프로필)페닐]티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스[2,6-디플루오로-3-(2-(4,5,6,7-테트라히드로-이소인돌-2-일)에틸)페닐]티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스[2,6-디플루오로-3-(6-(9-카르바졸-9-일)헥실)페닐]티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스[2,6-디플루오로-3-(3-(2,3,4,5,6,7,8,9-옥타히드로-1-카르바졸-9-일)프로필)페닐]티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스[2,6-디플루오로-3-(2-(N-알릴메틸술포닐아미노)에틸)페닐]티타늄, 비스(η5-2,4-시클로펜타디엔-1-일)-비스(2,6-디플루오로-3-(1H-피롤-1-일)페닐)티타늄 등을 들 수 있다. 시판품으로는, 가시광 영역에 흡수가 있는 바스프 재팬사 제조의 이르가큐어 784 등을 들 수 있다.
상기에 대표적인 광 반응 개시제류를 열거했지만, 플래시 램프 등을 이용한 광 조사에 의해 라디칼 활성종을 발생하는 것, 또한 그의 성장종의 기능을 돕는 것일 수도 있어, 상기한 것으로 한정되지 않는다. 광 반응 개시제의 배합량(함유하는 경우에는 추가로 광 개시 보조제 및 증감제와의 합계량)은, 광 반응 개시제와 도전성 입자의 합계 질량에 대하여 0.01 내지 30질량％, 바람직하게는 0.05 내지 15질량％, 보다 바람직하게는 0.1 내지 5질량％의 범위가 적당하다. 광 반응 개시제의 배합량이 0.01질량％ 이상인 경우, 양호하게 본 발명의 효과가 얻어진다. 다만, 30질량％를 초과하면, 소성에 방해되기 때문에 바람직하지 않다.
상기 광 산 발생제로는, 광에너지를 흡수하여 여기하는, 예를 들면 산을 생성할 수 있는 것이면 명칭의 여하를 불문하고 전부 사용할 수 있다. 구체적인 광 산 발생제로는, 예를 들면 디아조늄염, 요오도늄염, 브로모늄염, 클로로늄염, 술포늄염, 셀레노늄염, 피릴륨염, 티아피릴륨염, 피리디늄염 등의 오늄염; 트리스(트리할로메틸)-s-트리아진(예를 들면 2,4,6-트리스(트리클로로메틸)-s-트리아진), 2-[2-(5-메틸푸란-2-일)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(푸란-2-일)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-메틸-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진 등의 할로겐화 화합물; 술폰산의 2-니트로벤질에스테르; 이미노술포네이트; 1-옥소-2-디아조나프토퀴논-4-술포네이트 유도체; N-히드록시이미드=술포네이트; 트리(메탄술포닐옥시)벤젠 유도체; 비스술포닐디아조메탄류; 술포닐카르보닐알칸류; 술포닐카르보닐디아조메탄류; 디술폰 화합물; 철 아렌 착체 등을 들 수 있다. 이들 광 산 발생제는 단독으로 또는 2종 이상 조합시켜 사용할 수 있다.
광 산 발생제의 시판되고 있는 것으로는, 유니온 카바이트사 제조의 시라큐어(CYRACURE) UVI-6950, UVI-6970, 아데카(ADEKA)사 제조의 옵토머 SP-150, SP-151, SP-152, SP-170, SP-171, 니혼소다사 제조의 CI-2855, 데구사사 제조의 데가세르(Degacere) KI85B 등의 트리아릴술포늄염이나, 비치환 또는 치환된 아릴디아조늄염, 디아릴요오도늄염을 들 수 있다. 또한, 술폰산 유도체로는 미도리 가가꾸사 제조의 PAI-101(이상, 모두 상품명) 등을 들 수 있다.
이러한 광 산 발생제의 배합량은, 광 산 발생제와 도전성 입자의 합계 질량에 대하여 0.01 내지 30질량％, 바람직하게는 0.05 내지 15질량％, 보다 바람직하게는 0.1 내지 5질량％의 범위가 적당하다. 광 산 발생제의 배합량이 0.01질량％ 이상인 경우, 양호하게 본 발명의 효과가 얻어진다. 다만, 30질량％를 초과하면, 소성에 방해되기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명의 도전성 조성물에는, 안정된 페이스트로 하기 위해 도전성 미립자에 적합한 분산제를 첨가하는 것이 바람직하다. 분산제로는, 도전성 미립자와 친화성이 있는 극성기를 갖는 화합물이나 고분자 화합물, 예를 들면 인산에스테르류 등의 산 함유 화합물이나, 산기를 포함하는 공중합물, 수산기 함유 폴리카르복실산에스테르, 폴리실록산, 장쇄 폴리아미노아미드와 산에스테르의 염 등을 사용할 수 있다. 시판되고 있는 분산제로 바람직하게 사용할 수 있는 것으로는, BYK(등록상표)-101, -103, -108, -110, -112, -130, -184, -2001, -2020(모두 빅케미사 제조) 등을 들 수 있다. 이러한 분산제의 배합량은 조성물 전체량의 0.1 내지 10질량％, 바람직하게는 1 내지 5질량％가 적당하다.
본 발명의 도전성 조성물에 있어서, 도전성 미립자를 분산시키기 위한 용매로는, 유기 용제나 물을 사용할 수 있다. 유기 용제의 구체예로는, 예를 들면 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 톨루엔, 크실렌, 테트라메틸벤젠 등의 방향족 탄화수소류; 셀로솔브, 메틸셀로솔브, 카르비톨, 메틸카르비톨, 부틸카르비톨, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르 등의 글리콜에테르류; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 카르비톨아세테이트, 부틸카르비톨아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 아세트산에스테르류; 에탄올, 프로판올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 터피네올(α-테르피네올), 이소보로닐시클로헥산올 등의 알코올류; 옥탄, 데칸 등의 지방족 탄화수소; 석유 에테르, 석유 나프타, 수소 첨가 석유 나프타, 솔벤트 나프타 등의 석유계 용제를 들 수 있고, 이들을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 환경 위생의 측면에서는 알코올류 및 물, 특히 분산 안정성 측면에서 알코올류가 바람직하다.
용매의 배합 비율은, 양호한 분산 안정성의 페이스트가 얻어지는 양적 비율이면 되고, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 조성물 전체량의 20 내지 80질량％, 바람직하게는 30 내지 75질량％, 보다 바람직하게는 40 내지 70질량％인 것이 바람직하다. 용매의 배합 비율이 80질량％를 초과하면, 건조에 시간을 요하며, 휘발 성분의 증발에 의한 환경 위생상의 문제도 발생할 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 본 발명의 도전성 조성물에 있어서는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 양적 비율로, 필요에 따라 유동성 부여제, 안정제, 소포제, 레벨링제, 블록킹 방지제, 실란 커플링제, 증점제, 틱소트로픽제, 무기 충전제, 착색제 등의 각종 첨가제도 소량 더 첨가할 수 있다.
회로 기판의 제조에 있어서는, 상기한 바와 같은 조성의 도전성 조성물을 기재 상에 스크린 인쇄법, 잉크젯, 바 코터, 블레이드 코터 등의 공지된 도포 방법에 의해 도포하고, 예를 들면 약 50 내지 100℃에서 건조시켜, 소정의 패턴의 도막을 형성한다. 패턴 형성에는 마스킹법이나 레지스트 등을 사용할 수 있다.
그 후, 상기 소정의 패턴의 도막에 플래시 램프 등을 이용하여 광을 조사한다. 이 때, 도막 중 대부분의 나노 입자인 도전성 미립자는, 말하자면 흑체로서의 거동을 나타내어, 높은 광에너지 흡수율을 나타내며, 입자의 열 질량이 작음으로써 입자가 급속히 가열, 융착되어, 소성한 회로 패턴의 도전막이 형성된다.
상기 기재로는 특별히 한정되지 않고 다양한 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 셀룰로오스(종이) 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 폴리에스테르 필름, 폴리이미드 필름 등의 수지성 필름, 유리 기재, 세라믹 기재, BT(비스말레이미드트리아진) 기재, 유리 에폭시 기재, 유리 폴리이미드 기재, 페놀 기재, 종이 페놀 등의 기재를 사용할 수 있다.
폴리에스테르 필름으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름 등을 들 수 있다.
본 발명의 도전성 조성물은, 이들 중에서도 수지성 필름이나, 수지를 포함하는 기재에 이용하는 것이 바람직하다.
광 조사에 의한 소성은, 플래시 램프를 이용한 광 조사가 바람직하다. 플래시 램프는, 석영이나 유리 등의 관내에 발광 가스(Xe·Kr·Ar·Ne 등)를 봉입한 램프로, 발광 시간 1μs 내지 5000μs의 매우 짧은 시간 동안 발광하는 것으로, 200nm 내지 1100nm 파장의 광대역의 스펙트럼으로 조사할 수 있다. 입수의 용이성으로부터 Xe를 봉입한 크세논 플래시 램프가 바람직하다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명에 대해서 구체적으로 설명하는데, 본 발명이 하기 실시예로 한정되는 것이 아님은 물론이다. 또한, 이하에서 「부」라는 것은, 특별히 언급이 없는 한 전부 질량 기준이다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 1
<도전성 페이스트의 제조>
표 1에 나타내는 배합 비율(질량비)로 은분 이외의 각 성분을 배합하고, 교반기로 10분간 혼합한 후, 은분을 배합하고, 교반기로 10분간 혼합하여 실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 각 도전성 페이스트를 얻었다.
Figure pct00001
<비저항값의 측정>
PET 필름 상에 약 2mm 폭의 간극을 두고 셀로판 점착 테이프에 의해 마스킹을 실시하고, 스크레이퍼에 의해 도전성 페이스트를 도포한 후, 셀로판 점착 테이프를 박리하고, 열풍 순환식 건조로를 이용하여 80℃에서 30분간 건조를 행하였다. 얻어진 패턴의 막 두께를 서프코더(고사카 겡뀨쇼 제조, SE-30H)를 이용하여 측정하고, 패턴폭을 측정 현미경(MEASURING MICROSCOPE)(올림푸스(OLYMPUS)사 제조, STM-MJS)을 이용하여 측정하고, 패턴 길이 1cm의 저항값을 디지털 멀티미터(DIGITAL MULTIMETER)(커스텀(CUSTOM)사 제조, 코포레이션(CORPORATION) CDM-26)를 이용하여 측정하였다.
다음으로, 사진용 카메라(후지 필름(주) 제조 포켓 후지커 350플래시)를 이용하여, 패턴 위 3mm의 높이로부터 플래시를 조사한 후, 재차 패턴 길이 1cm의 저항값을 측정하였다.
상기 측정의 막 두께, 패턴폭 및 저항값으로부터 비저항값을 산출하였다. 얻어진 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
Figure pct00002
표 2에 나타낸 바와 같이, 광 반응 개시제를 첨가한 실시예 1 내지 3의 도전성 페이스트는, 광 반응 개시제를 첨가하지 않은 비교예 1과 비교하여 비저항값이 감소하여, 도전성 재료로서 양호한 결과를 나타내었다.
실시예 4 및 5
표 3에 나타내는 배합 비율(질량비)로 은분 이외의 각 성분을 배합하고, 교반기로 10분간 혼합한 후 은분을 배합하고, 교반기로 10분간 혼합하여 실시예 4, 5의 각 도전성 페이스트를 얻었다.
얻어진 각 도전성 페이스트에 대해서, 상기와 마찬가지로 하여 막 두께, 패턴폭 및 저항값으로부터 비저항값을 측정하였다. 그 결과를 표 4에 나타내었다.
Figure pct00003
Figure pct00004
표 4에 나타낸 바와 같이, 광 산 발생제를 첨가한 실시예 4, 5의 도전성 페이스트는, 광 산 발생제를 첨가하지 않은 비교예 1에 비하여 비저항값이 감소하여, 도전성 재료로서 양호한 결과를 나타내었다.

Claims (4)

  1. 광 조사에 의해 소성하기 위한, 용매 중에 도전성 미립자를 함유하는 도전성 조성물로서, 광 반응 개시제 또는 광 산 발생제를 함유하는 것을 특징으로 하는 도전성 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 분산제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 도전성 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 용매가 유기 용제, 물, 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 도전성 조성물.
  4. 기재 상에 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 도전성 조성물을 도포 및 건조하여 얻어지는 도막에 광 조사하여 이루어지는 도전막을 갖는 것을 특징으로 하는 회로 기판.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6404558B2 (ja) * 2013-10-18 2018-10-10 国立大学法人大阪大学 樹脂硬化物の製造方法
JP2016146290A (ja) * 2015-02-09 2016-08-12 日立化成株式会社 導電性組成物、それを用いた導電性材料及び導電体
US10633550B2 (en) 2017-08-31 2020-04-28 Xerox Corporation Molecular organic reactive inks for conductive silver printing
US10814659B2 (en) 2018-06-28 2020-10-27 Xerox Corporation Methods for printing conductive objects

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5198153A (en) * 1989-05-26 1993-03-30 International Business Machines Corporation Electrically conductive polymeric
JP2003140330A (ja) * 2001-11-05 2003-05-14 Nippon Paint Co Ltd 導電性パターニング組成物及びこれを用いた導電性パターン膜の製造方法
JP4382364B2 (ja) * 2002-04-24 2009-12-09 株式会社東芝 液体インク
JP2004123775A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Taiyo Ink Mfg Ltd 感光性熱硬化性ペースト組成物
JP4411113B2 (ja) * 2004-03-24 2010-02-10 太陽インキ製造株式会社 感光性導電ペースト及びそれを用いて形成した導電体パターン
KR100669725B1 (ko) * 2004-09-09 2007-01-16 삼성에스디아이 주식회사 감광성 페이스트 조성물
JP2008274096A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Sanyo Chem Ind Ltd 導電インク組成物
US10231344B2 (en) * 2007-05-18 2019-03-12 Applied Nanotech Holdings, Inc. Metallic ink
JP2010146995A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Hitachi Maxell Ltd 透明導電性シートの製造方法
JP2011086582A (ja) * 2009-10-19 2011-04-28 Hitachi Maxell Ltd 透明導電性シートの製造方法
JP5715851B2 (ja) * 2011-02-24 2015-05-13 東芝テック株式会社 ナノ粒子インク組成物を用いた印刷物の製造方法
JP5821244B2 (ja) * 2011-03-31 2015-11-24 大日本印刷株式会社 金属微粒子分散体、導電性基板及びその製造方法
JP5733513B2 (ja) * 2011-04-15 2015-06-10 ダイソー株式会社 金属微粒子含有光硬化性樹脂組成物及びその利用
JP2013196997A (ja) * 2012-03-22 2013-09-30 Toray Ind Inc 導電性組成物

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