TWI466139B - 導電性薄膜的製造方法 - Google Patents

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Description

導電性薄膜的製造方法
本發明係關於形成有可用於做為觸控面板、各種顯示器等之電極，或用於可做為電磁波遮蔽圖案導體圖案的導電性薄膜的製造方法。
以往，用於觸控面板等的電極等之導體圖案，係藉由將含有導電粒子及黏合劑樹脂的導電性糊於聚對酞酸乙二酯(PET)薄膜等的基材上印刷成為格子狀等之後，使其在120~150℃左右溫度乾燥而形成。又，為提高基材的透過性，必須考慮使導體圖案的導體寬度細小，此情況下，使導電性糊中所含有之導電粒子微細化是必要的。
然而，用含有微細的導電粒子之導電性糊所形成的導體圖案，導體寬度雖細，卻比電阻高而導電性低。圖7為表示導電性糊中所含有的導電粒子的平均粒徑(D50)和導體圖案的比電阻之關係的曲線圖。此曲線圖中的導體圖案，係僅使印刷於基材上的導電性糊乾燥所形成者，並未施行後述的鍍敷，燒結或押壓。由此曲線圖可明白得知，若使導電粒子微細化則導體圖案的比電阻會増加。其理由，認為係由於隨著導電粒子的微細化使得黏合劑樹脂被覆導電粒子的表面，因為此黏合劑樹脂而妨礙導電粒子彼此的接觸之故。如此，導體寬度的微細化和低電阻化之間有著互換的關係。
因此，近年來，一直在開發一種於印刷含有非電解鍍敷觸媒的導電性糊後，對其施行非電解鍍敷處理以形成金屬層，藉以形成比電阻低的導體圖案之方法(參照例如專利 文獻1)。
又，於在基材上印刷導電性糊之後，使其在250℃以上的高溫進行燒結，藉以去除導電粒子間的黏合劑樹脂之方法也被使用著。
又，也在開發著一種含有藉由在透明基材上用導電性糊印刷以形成網格圖案的步驟和押壓步驟而成的電磁波遮蔽用片材的製造方法(參照例如專利文獻2)。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開平11-170420號公報
〔專利文獻2〕日本特開2009-16417號公報
然而，於藉由專利文獻1的鍍敷處理之情況，會有因所使用的鍍敷液而導致基材劣化之顧慮。
又，於藉由燒結之情況，基材也會被加熱至高溫，故不能使用耐熱性非常高的基材。
又，於如專利文獻2所述在透明基材上直接形成網格圖案的情況，當進行押壓時，網格圖案的導體寬度會有變寬的顧慮。且藉由押壓之壓合雖可某程度地改善網格圖案對透明基材的密接性，但由於透明基材和網格圖案為平面接觸，故無法期待大幅度改善密接性。
本發明乃鑑於上述問題點而完成，目的在於提供一種不會斷線，並可兼顧導體寬度的微細化和低電阻化，而且不論基材的種類皆可形成導體圖案的密接性高的導電性薄膜的製造方法。
關於本發明之導電性薄膜的製造方法，其特徵為：於基材設置接受層；形成將含有平均粒徑(D50)為2μm以下之導電粒子及黏合劑樹脂之導電性糊印刷於前述接受層而形成的導體寬度為30μm以下之導體圖案；不燒結前述導體圖案，於前述導體圖案的厚度方向加熱加壓而將前述導體圖案之至少一部分嵌入於前述接受層中。
在前述導電性薄膜的製造方法中，較佳為將前述導體圖案的導體厚度之10%以上嵌入於前述接受層中。
在前述導電性薄膜的製造方法中，較佳為前述基材係從丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、降莰烯系樹脂、烯烴順丁烯二醯亞胺樹脂選擇而形成。
在前述導電性薄膜的製造方法中，較佳為前述接受層之厚度為0.1~300μm。
在前述導電性薄膜的製造方法，較佳為前述導體圖案的頂部和前述接受層的表面之高低差為10μm以下。
在前述導電性薄膜的製造方法中，較佳為前述導電粒子之平均粒徑(D50)為1nm以上。
在前述導電性薄膜的製造方法中，較佳為前述黏合劑樹脂的玻璃轉化溫度(Tg)為-10~250℃。
在前述導電性薄膜的製造方法中，較佳為前述接受層係以熱可塑性樹脂形成，前述熱可塑性樹脂的玻璃轉化溫度(Tg)為-10~250℃。
在前述導電性薄膜的製造方法中，較佳為前述接受層係以熱硬化性樹脂形成，前述熱硬化性樹脂的硬化溫度為60~350℃。
在前述導電性薄膜的製造方法中，較佳為前述接受層係以電子線硬化性樹脂形成。
依據本發明，藉由使用含有微細的導電粒子的導電性糊，可形成不會斷線的微細的導體圖案。且，由於導體圖案的至少一部分係嵌入於接受層中，故可大幅提高密接性。
以下，就本發明的實施形態進行說明。
關於本發明之導電性薄膜，如圖1所示，係具備基材1、接受層6與導體圖案3而形成。
做為基材1，只要是有絕緣性者皆可並無特別限定，於利用於光學領域的用途的情況，較佳為至少在可見光區域有透明性者。具體而言，做為基材1，例如，除了聚對酞酸乙二酯(PET)薄膜之外，可用由甲基丙烯酸甲酯為代表的丙烯酸樹脂、聚對酞酸乙二酯、聚對酞酸丁二酯、聚萘二甲酸酸乙二酯等之聚酯樹脂、以JSR(股)公司製之商品名「ARTON」為代表的降莰烯系樹脂、以由東曹(股)公司製的品號「TI-160」為代表的烯烴順丁烯二醯亞胺樹脂等所形成有機樹脂基體、以玻璃形成的玻璃基體、記載於日本特開平08-148829號公報中的環氧樹脂基材等的片狀或板狀者等。又，做為基材1，較佳為使用例如捲繞成輥狀的形態者。只要是此種形態，可一邊使基材捲出，一邊如後述的圖4般用凹版印刷機10連續地印刷導電性糊2、或如後述的圖5、圖6般在印刷導電性糊2後，利用輥30押壓。於無進行連續印刷導電性糊2、或進行連續押壓之特別必要時，基材1也可用預先切斷為矩形等特定形狀的形態者。 又，基材1的厚度，較佳為1μm~20mm，更佳為10μm~1mm，最佳為25μm~200μm。
又，接受層6係設置在基材1的表面者。於利用於光學領域的用途的情況，較佳為接受層6係至少於可視光領域有透明性者。接受層6之形成，可藉由例如將熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂或電子線硬化性樹脂，及視需要所使用之溶劑進行調配而調製接受層形成用溶液，將此溶液塗布於基材1的表面，對其進行加熱乾燥、或照射電子線而形成。做為熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂或電子線硬化性樹脂，可用例如：環氧樹脂、乙烯樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、此等樹脂的衍生物、羧甲基纖維素、乙醯基纖維素、纖維素乙酸酯丁酸酯等的纖維素衍生物等。做為溶劑，例如：甲醇、乙醇、異丙醇(IPA)、甲乙酮(MEK)、甲基異丁酮(MIBK)、甲苯、乙酸乙酯、環己酮、二甲苯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二丙二醇單甲醚、1-(2-甲氧基-2-乙基乙氧基)-2-丙醇、丙二醇單甲醚乙酸酯及水等，可單獨使用，亦可任意比例混合而使用。
於以熱可塑性樹脂形成接受層6的情況，較佳為熱可塑性樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)為-10~250℃。藉由熱可塑性樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)為-10℃以上，可使接受層形成用溶液容易做成為糊狀。又，藉由熱可塑性樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)為250℃以下，熱押壓時不會因熱而損傷基材1而可使接受層6軟化，可於印刷後的導電性糊2的寬度不會變寬之下，使此導電性糊2嵌入接受層6中。
於以熱硬化性樹脂形成接受層6的情況，較佳為接受層形成用溶液於25℃之黏度為0.5~1000000cps，較佳為熱 硬化性樹脂的硬化溫度為60~350℃。藉由熱硬化性樹脂的硬化溫度為60℃以上，於通常使用時(尤其是夏季之使用時)可抑制硬化反應於未經控制下開始進行。又，藉由熱硬化性樹脂的硬化溫度為350℃以下，除了耐熱性極低的基材1之外，可使用的基材1之選擇範圍可較擴大。
較佳為以電子線硬化性樹脂形成接受層6。此情況下，由於只要對塗布於基材1表面的接受層形成用溶液照射紫外線等電子線即可形成接受層6，無須特別進行加熱，可抑制基材1因熱而損傷。
較佳為接受層6的厚度為0.1~300μm，更佳為0.5~50μm。藉由接受層6的厚度為0.1μm以上，可容易地使導體圖案3嵌入接受層6中。接受層6的厚度，宜考慮將導體寬度微細化為30μm以下之導體圖案3的實用尺寸而設定。惟，於接受層6的厚度超過300μm的情況，就嵌入至導體圖案3的功能而言厚度為過厚，以對基材1的性能的影響考量為不佳。
又，導體圖案3，如圖1所示般，可藉由將導電性糊2印刷在接受層6表面，再使所印刷之導電性糊2的至少一部分嵌入至接受層6中而形成。
做為導電性糊2，係使用含有導電粒子及黏合劑樹脂者。
做為導電粒子，係使用平均粒徑(D50)為2μm以下者。就容易地形成導電性高的導體圖案3考量，較佳為使用平均粒徑(D50)為1nm以上2μm(2000nm)以下者，更佳為使用平均粒徑(D50)為10nm以上800nm以下者。此處，導電粒子的平均粒徑(D50)，係指於藉由雷射繞射法等所測定得到 的導電粒子的粒徑分布中，累積質量達50%的粒徑。導電粒子的平均粒徑(D50)若未滿1nm，於糊化時黏度會過高，於印刷使用會有困難。反之，導電粒子的平均粒徑(D50)若超過2μm，雖可降低導體圖案3的比電阻、提高導電性，但要形成導體寬度為30μm以下的微細導體圖案3會有困難。尤其，若使用平均粒徑(D50)為800nm以下的導電粒子，可抑制熱押壓後之導體圖案3中所產生的缺陷。
具體而言，做為導電粒子，只要是平均粒徑(D50)為2μm以下者皆可，無特別限定，可使用由例如：金屬粒子、金屬氧化物、石墨、碳黑等。其中、做為金屬粒子、可用例如、銀粒子、銅粒子、鎳粒子、鋁粒子、鉄粒子、鎂粒子、此等之合金粒子、於此等金屬粒子上被覆1層以上的他種金屬而成者之中所選出者。又，做為金屬氧化物，可用自銻-錫氧化物、銦-錫氧化物等所選出者。又，此等導電粒子的含量，相對於導電性糊2全量而言，較佳為10.0~99.9質量%，更佳為50.0~99.9質量%，最佳為60.0~98.0質量%。
又，做為黏合劑樹脂，較佳為使用玻璃轉移溫度(Tg)為-10~250℃者，更佳為0~200℃者。藉由黏合劑樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)為-10℃以上，可容易地做成為糊狀。又，藉由黏合劑樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)為250℃以下，導電性糊2可容易流動，且亦可容易溶解於後述的溶劑中。
具體而言，做為黏合劑樹脂，沒有特別限制，可用例如：乙烯樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂等於此等樹脂中有-COC-骨架、-COO-骨架等之衍生物、羧甲基纖維素，乙醯基纖維素，纖維素乙酸酯丁酸酯等之纖維素衍生物等。但，並非限定於此等。
導電性糊2，可用上述之導電粒子及黏合劑樹脂調配而調製，亦可進而調配添加劑、溶劑等。
做為添加劑，可用例如：BYK Japan(股)公司製「BYK333(矽酮油)」等之消泡劑-平滑劑，其含量，相對於導電性糊2全量而言，較佳為0~10質量%。
又，做為溶劑，例如，甲醇，乙醇，異丙醇(IPA)，甲基乙酮(MEK)，甲基異丁酮(MIBK)，甲苯，乙酸乙酯，環己酮，二甲苯，二乙二醇單乙醚乙酸酯，二丙二醇單甲醚，1-(2-甲氧基-2-乙基乙氧基)-2-丙醇，丙二醇單甲醚乙酸酯及水等，可分別單獨使用，或以任意比例混合而成的混合溶劑使用。又，於使用此等溶劑的情況，較佳為調配溶劑使導電性糊2的黏度成為50~5000dPa‧s。
又，導電性薄膜，可如後述製造。
首先，如圖1(a)及圖2(a)，在基材1表面形成接受層6得到附接受層的基材。
接著，如圖1(b)及圖2(b)，在接受層6表面以導電性糊2印刷成特定形狀。此處，印刷於基材1的接受層6之形狀，並無特別限定，可舉出例如：如圖3的格子狀或網目狀(網格狀)等。但，為了形成導體寬度L為30μm以下的微細導體圖案3，較佳為，事先以導電性糊2印刷使其寬度成為25~30μm。如此須將導電性糊2的寬度做成為30μm以下的理由在於，因後述的押壓會使寬度擴大若干程度之故。於較黏合劑樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)高的溫度下進行押壓的情況，可於所印刷的導電性糊2的寬度不會擴大之下進行押壓，故可事先以最大30μm的寬度印刷導電性糊2。又，較佳為印刷的導電性糊2的厚度為0.01~30μm。又，印刷方 法並無特別限定，可使用例如：網版印刷，凹版印刷，膠版(offset)印刷等。茲就其中之凹版印刷做說明，圖4係表示凹版印刷機10的一例，其係設置有圓筒狀的版胴12及壓胴13而形成，印刷用凹版14之凹部15係設置成做為外側並捲附在版胴12上。又，一邊使版胴12旋轉一邊對其外表面的凹部15供給與填充導電性糊2，並且將多餘的導電性糊2以刮刀16的壓力刮落。形成有導體圖案3的基材1，藉由和版胴12逆向旋轉的壓胴13而通過版胴12和壓胴13之間，以壓胴13壓力使版胴12的凹部15之導電性糊2轉移到基材1的接受層6表面而被印刷。
然後，將印刷於基材1的接受層6表面上的導電性糊2在50~150℃、0.1~180分鐘的條件下加熱並使其乾燥，接著使至少一部分的導電性糊2如圖1(c)藉由熱押壓嵌入至接受層6中形成導體圖案3。於圖1(c)中，H為導體圖案3的線高(自接受層6表面往外部突出部分的高度)，D為導體圖案3的嵌入深度(由接受層6表面往內部嵌入的部分之深度)，T(=H+D)為導體圖案3全體的厚度(導體厚度)，W為導體圖案3的線寬(導體寬度)。如圖1(c)，於本發明中，由於在導體圖案3的厚度方向中，導體圖案3的至少一部分係嵌入接受層6中(即，D>0)，故可得到導體圖案3和接受層6的高密接性。較佳為導體圖案3的導體厚度T之10%以上(上限為100%)係嵌入接受層6中。此情況下係成為0.1T≦D(≦T)，可得到導體圖案3和接受層6的更高密接性。若使導體圖案3的嵌入深度D增大，導體圖案3的頂部和接受層6表面的高低差H(=T-D)減小，可提高導電性薄膜的平滑性。此情況下，較佳為導體圖案3的頂部和接受 層6表面的高低差H為10μm以下。於欲更加提高導電性薄膜的平滑性時，較佳為上述的高低差H為2μm以下。雖於圖示中省略，導體圖案3全部嵌入接受層6中亦可。此時，係成為H=0，D=T(>0)，接受層6表面和導體圖案3表面成為同一面。
具體而言，如圖1(c)的導體圖案3，可藉由將導電性糊2印刷於接受層6表面，使其乾燥後對其進行熱押壓而形成。
亦即，如圖2(a)，在基材1表面設置接受層6，如圖2(b)，在接受層6的表面將導電性糊2印刷成特定形狀後，如圖2(c)，使用加熱加壓裝置4對其進行押壓，藉此可製造圖2(d)所示之導電性薄膜。如此所得之導電性薄膜的導體圖案3之導體厚度為0.005~29.9μm，其10%以上(上限為100%)嵌入接受層6中為較佳。藉此，可提高導體圖案3對接受層6的密接性。此處，加熱加壓裝置4，可用具備有接近而相隔開且相向面係形成為平坦的一對熱盤4a，4b者。如上述做法而形成的導體圖案3，藉由押壓而被壓縮，存在導電粒子間之黏合劑樹脂會被擠壓而排出，使導電粒子彼此的接觸面積増加，例如，導體寬度即使為30μm以下，比電阻也會降低而導電性增高。此處，較佳為押壓係於50~150℃，0.01~200kgf/cm2 (0.98kPa~19.6MPa)、0.1~180分的條件下進行。又，於加熱加壓終了後，於保持壓力之狀態下以水冷等急速冷卻，例如以30分鐘由110℃冷卻至40℃，在保持導電性糊2的壓縮狀態上是有效的。又，於進行押壓時，亦可如圖2(c)亦可在印刷有導電性糊2的基材1和加熱加壓裝置4的各熱盤4a，4b之間隔著離型片5進行。做為此離型片5，可用聚酯薄膜、在聚酯薄膜上塗布矽 酮樹脂等之剝離劑而設置剝離劑層所成者、公知的偏光板等。
又，如圖1(c)的導體圖案3，亦可藉由在印刷導電性糊2後如下述進行押壓而形成。
亦即，如圖5(a)在基材1表面設置接受層6，如圖5(b)於接受層6表面將導電性糊2印刷成特定形狀。然後，使導電性糊2在50~150℃、0.1~180分的條件下加熱，使其乾燥，再藉由熱風或遠紅外線(IR)等在120~150℃的溫度加熱，使基材1、接受層6及導電性糊2在溫熱的狀態下，如圖5(c)，用輥押壓裝置31以輥30進行押壓，藉此，可製造如圖5(d)之導電性薄膜。如此般，於以輥30進行押壓之前，藉由將基材1、接受層6及導電性糊2加熱著，使接受層6柔軟化，於以輥30押壓時，所印刷的導電性糊2不會擴大，可得到導體寬度狹窄的導體圖案3，而可達成低電阻化。又，可連續進行用以乾燥的加熱和其後的加熱，亦可先進行用以乾燥的加熱，使其放置冷卻後再度進行加熱。此處，做為輥押壓裝置31，可用例如：由可旋轉的2滾筒輥30平行相向配置而形成者。各輥30，其尺寸無特別限定，較佳為以橡膠輥或鋼製輥等形成的加熱輥。又，可藉由以輥30押壓，使印刷有導電性糊2的長行的基材1連續移送通過2滾筒輥30之間。較佳為，於剛要以輥30押壓之前，使印刷有導電性糊2的基材1在60~400℃(更佳為70~200℃)，0.5秒~1小時(更佳為5秒~30分鐘)的條件下進行加熱，使其溫熱。又，較佳為設定成：以輥30進行加熱的溫度為60~400℃(更佳為70~200℃)、加壓的壓力為0.1~400kgf/cm2 (0.01~39.2MPa)(更佳為0.5~200kgf/cm2 (0.05~19.6MPa))、基 材1通過2滾筒輥30之間的速度為0.5~30m/分鐘。以輥30進行加熱的溫度若低於60℃，會有導電性糊2無法充分硬化的顧慮，反之，若上述溫度超過400℃，會有基材1受到熱損害的顧慮。又，若以輥30進行加壓的壓力為未滿0.5kgf/cm2 (0.05MPa)，會有導體圖案3的表面電阻無法達到充分低的顧慮，反之，若上述壓力超過400kgf/cm2 (39.2MPa)，導體圖案3的導體寬度會擴大太多，於必須確保絕緣的情況，相鄰的導體圖案3彼此會有相接觸的顧慮。又，若基材1通過2滾筒輥30之間的速度未滿0.5m/分鐘，會有無法快速形成導體圖案3的顧慮，反之，若上述速度超過30m/分鐘，加壓的時間會過短，會有導體圖案3的表面電阻無法達到充分低的顧慮。又，2滾筒輥30的間隙，宜適當地調整使能以上述壓力加壓。
又，如上述所形成的導體圖案3，藉由以輥30進行押壓而被壓縮，金屬粉等之導電性微粒子間的接觸面積會増加，故與以往的導體圖案相比，表面電阻會變低而導電性變高。而且，此情況下的押壓，並非藉由圖2所示般的批次式的加熱加壓裝置4而間歇地進行，而是藉由連續式輥押壓裝置31不間斷地進行，故可快速形成導體圖案3，因而，可提高印刷配線板、電磁波遮蔽材等的製造速度。又，於以輥30進行押壓的情況，亦可在印刷有導電性糊2的基材1和輥30之間隔著離型片(圖示省略)而進行。此離型片，可用聚酯薄膜、在聚酯薄膜上塗布矽酮樹脂等的剝離劑而設置剝離劑層者、公知的偏光板等。
又，圖1(c)之導體圖案3，於印刷導電性糊2後藉由如圖6的押壓而形成。該導體圖案3，係用多段式輥押壓裝置 32代替圖5所示的輥押壓裝置31進行多次的以輥30之押壓。此處，多段式輥押壓裝置32，可用例如：由可旋轉的第1輥30a，第2輥30b及第3輥30c所成的3滾筒輥30，使第1輥30a和第2輥30b成為平行地相向配置，使第2輥30b和第3輥30c成為平行地相向配置而形成者。各輥30的尺寸、材質並無特別限定，較佳為各輥30係加熱輥。又，以輥30之押壓，首先將印刷有導電性糊2的長形的基材1捲繞在第1輥30a上約半圈的程度，以該狀態通過第1輥30a和第2輥30b之間，接著捲繞於第2輥30b上約半圈，以該狀態通過第2輥30b和第3輥30c之間，接著捲繞於第3輥30c上約半圈而連續移送而進行。又如圖6所示，基材1之捲繞於第1輥30a，與印刷有導電性糊2的面為相反側的面係和第1輥30a的外周面接觸而進行，故基材1之捲繞於第2輥30b，印刷有導電性糊2的面則係與第2輥30b的外周面接觸而進行，基材1之捲繞於第3輥30c，則和捲繞於第1輥30a係同樣地，係與印刷有導電性糊2的面為相反側的面接觸而進行。藉此，可於使溫度保持為一定下進行押壓。溫度若未保持為一定，即使對印刷後的導電性糊2進行押壓，只會破壞而無法達成低電阻化。較佳係設定為：來自各輥30之加熱溫度為60~400℃(更佳為70~200℃)，加壓的壓力為0.1~400kgf/cm2 (0.01~39.2MPa)(0.5~200kgf/cm2 (0.05~19.6MPa))，基材1通過2滾筒輥30之間的速度為0.5~30m/分鐘。來自各輥30之加熱溫度若低於60℃，則會有導電性糊3無法充分硬化的顧慮，反之，上述溫度若超過400℃，會有基材1受到熱損傷的顧慮。又，來自各輥30之加壓的壓力若低於0.1kgf/cm2 (0.01MPa)，會 有無法使導體圖案3的表面電阻達到充分低的顧慮，反之，上述壓力若超過400kgf/cm2 (39.2MPa)，導體圖案3的導體寬度會過寬，於必須確保絕緣的情況，會有相鄰的導體圖案3彼此接觸的顧慮。又，基材1通過2滾筒輥30之間的速度若低於0.5m/分鐘，會有無法快速形成導體圖案3的顧慮，反之，上述速度若超過30m/分鐘，加壓的時間會過短，會有無法使導體圖案3的表面電阻充分低的顧慮。又，2滾筒輥30的間隙，宜調整為能以上述壓力進行加壓的程度。又，於多段式輥押壓裝置32中，輥30的滾筒數並非限定為3滾筒亦可為4滾筒以上。
又，於上述情況下，以輥30之押壓，係於第1輥30a和第2輥30b之間進行1次，於第2輥30b和第3輥30c之間進行1次，合計進行2次。如此所形成的導體圖案3，由於藉由以輥30之押壓而多次壓縮，金屬粉等的導電性微粒子間之接觸面積更増加之故，和藉由以輥30之押壓經1次壓縮所形成的導體圖案3相比，其表面電阻更低、導電性增高。而且，此情況下之押壓，也非藉由如圖2的批次式之加熱加壓裝置4間歇地進行，而是藉由連續式之多段式輥押壓裝置32不間斷地進行，因此，可快速地形成導體圖案3，因而，可提高印刷配線板、電磁波遮蔽材等的製造速度。又，此情況下，也可在印刷有導電性糊2的基材1和輥30之間隔著離型片(圖示省略)。此離型片可用聚酯薄膜、在聚酯薄膜上塗布矽酮樹脂等剝離劑而設置剝離劑層者、公知的偏光板等。
又，於使用上述任一方法所製造的導電性薄膜中，較佳為導體圖案3的導體厚度之10%以上(上限為100%)嵌入 至接受層6中。如此，藉由導體圖案3之嵌入接受層6中，可提高導體圖案3對接受層6的密接性。又，藉由使導體圖案3嵌入接受層6中，導電性薄膜的表面會接近平滑，導體圖案3的頂部和接受層6表面的高低差會變小，因而於對導電性薄膜表面藉由蒸鍍、濺鍍、塗敷等而進行成膜的情況，可容易地形成成膜層。依同樣的理由，於導電性薄膜表面用感壓型黏合劑或熱熔型接著劑等來黏合機能性薄膜、或形成機能層的情況，不容易發生氣泡進入導電性薄膜和機能性薄膜或機能層之間等不良情形。又，如上述所得到的導電性薄膜，尤其適合使用在用有機激光元件等之有機半導體所成的裝置中。
於上述之本發明中，藉由使用含有微細導電粒子的導電性糊2，可形成無斷線的微細的導體圖案3。又，由於導體圖案3的至少一部分嵌入至接受層6中，可大幅提高密接性。又，導體圖案3亦可藉由對印刷於接受層6的導電性糊2進行熱押壓而形成，此時若於較接受層6的玻璃轉移溫度(Tg)高的溫度下進行熱押壓，可在使接受層6軟化的狀態下使導電性糊2嵌入接受層6中，可抑制導體圖案3的導體寬度變寬。又，即使導電性糊2中含有微細導電粒子，由於此導電性糊2受押壓之故，導電性糊2中的導電粒子間之黏合劑樹脂會被排除而使導電粒子彼此相接觸，可導體圖案3的比電阻降低，導電性增高。再者，由於導體圖案3僅藉由對導電性糊2進行押壓而嵌入接受層6中而可形成為高密接性，故不會對基材1施予過度負荷，而可不拘使用的基材1之種類。因而，即使是耐薬品性低而難以用鍍敷法等來形成導體圖案3的基材1、或耐熱性低而 難以用燒結法等來形成導體圖案3的基材1，亦可使用於本發明之導電性薄膜的製造。
又，雖省略圖示，但亦可對基材1之形成有導體圖案3的面以被覆片被覆。此被覆片可用由乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，非晶性PET(PET-G)，附有透明黏合劑層的PET等所形成者。
〔實施例〕
以下，針對本發明以實施例具體地說明。
(實施例1)
使用如後述所得到的銀粒子做為導電粒子。首先，將25%氨水175ml加入至銀離子濃度10g/l的硝酸銀水溶液2000ml中得到銀銨錯塩水溶液。然後，調整此水溶液的液溫為20℃，於一邊攪拌下在30秒間加入37%甲醛水溶液23ml，使銀粒子析出而得到含銀粒子漿液。接著，於此漿液中加入對銀粒子全量而言為1質量%的油酸，攪拌10分鐘。然後，以布夫納漏斗過濾此漿液，經水洗後，於60℃、在真空氛圍下乾燥24小時，藉此得到銀粒子。如此所得銀粒子的平均粒徑(D50)為0.7μm。
又，使用EASTMAN製「纖維素乙酸酯丁酸酯CAB-551-0.2」(玻璃轉移溫度(Tg)101℃)做為黏合劑樹脂。
然後，藉由調配：上述導電粒子80質量%、上述黏合劑樹脂5質量%、三菱化學(股)公司製「碳黑#2350」3質量%、甲基異丁酮(MIBK)10質量%、二乙二醇單乙醚乙酸酯2質量%，調製成導電性糊2。此導電性糊2的黏度為400dPa‧s。
另一方面，使用如後述所得之附接受層之PET薄膜做 為基材1。首先，藉由使數量平均分子量為70000的纖維素乙酸酯丁酸酯(EASTMAN製「CAB-381-20」)溶解於甲基異丁酮(MIBK)中，調製得8質量%的接受層形成用溶液。接著，將此溶液塗布於PET薄膜之東洋紡績(股)公司製「Cosmoshine A4300」(厚度100μ m)的表面。此塗布係用微凹版塗布機(micro gravure coater)，凹版版號#70，於旋轉數115rpm、PET薄膜移送速度1.5m/分鐘的條件下進行。然後，使塗布有接受層形成用溶液的PET薄膜通過溫度120℃、長12m的溫風乾燥爐內而加熱乾燥，藉此得到附接受層的PET薄膜。此基材1的接受層6的厚度，以Keyence(股)公司製數位微測計(Digital Microscope)做截面測量為5.1μ m。
又，於形成導體圖案3之際，首先，用如圖4所示之凹版印刷機10，在基材1的接受層6表面以導電性糊2印刷成圖3所示的格子狀或網目狀。此時係用線(L)/間距(P)為23μ m/250μ m的印刷用凹版14進行印刷。
然後，使印刷於基材1的接受層6表面的導電性糊2在120℃、30分的條件下加熱使其乾燥。
接著，將印刷有導電性糊2的基材1使用圖2所示般的加熱加壓裝置4，115℃，於2.54kgf/cm2 (249kPa)、50分條件下進行押壓，藉此形成導體圖案3。
(實施例2)
做為導電粒子，係用平均粒徑(D50)為1.2μm的DOWA Electronics(股)公司製的銀粒子「AG-2-1」，不改變甲基異丁酮(MIBK)及二乙二醇單乙醚乙酸酯的質量比下降低此等的調配量以將導電性糊2的黏度調整為650dPa‧s，除此之 外係與實施例1同樣地形成導體圖案3。
(實施例3)
導電粒子係用平均粒徑(D50)為1.2μm之DOWA Electronics(股)公司製銀粒子「AG-2-1」，將導電性糊2的黏度調整調整為400dPa‧s，除此之外，係與實施例1同樣地形成導體圖案3。
(實施例4)
用平均粒徑(D50)為1.2μm之DOWA Electronics(股)公司製銀粒子「AG-2-1」做為導電粒子，用EASTMAN製「纖維素乙酸酯丁酸酯CAB-551-0.01」(玻璃轉移溫度(Tg)85℃)做為黏合劑樹脂除此之外，係與實施例1同樣地形成導體圖案3。又，導電性糊2的黏度為400dPa‧s。
(比較例1)
用平均粒徑(D50)為2.1μm之DOWA Electronics(股)公司製銀粒子「AG-5-16L」做為導電粒子，並將導電性糊2的黏度調整為400dPa‧s，除此之外，係與實施例1同樣地形成導體圖案3。
(比較例2)
做為基材1係用PET薄膜之東洋紡績(股)公司製「Cosmoshine A4300」(厚度100μ m)，除了在此基材1上未設置接受層6之外，係與實施例1同樣地形成導體圖案3。
於下述表1顯示出導電性糊2中所含有的導電粒子的平均粒徑(D50)、導電性糊2的黏度、押壓前導電性糊2的厚度(線高H0 )、寬度(線寬W0 )、嵌入深度D0 及導體厚度T0 (=H0 +D0 )及比電阻，以及押壓後導體圖案3的導體厚度(線高H)、導體寬度(線寬W)、嵌入深度D，導體厚度 T(=H+D)、比電阻及每長度20μ m的平均缺陷數。
又，上述押壓前後的線高H0 及H，意指自接受層6表面往外部突出的部分之高度，上述押壓前後的嵌入深度D0 及D，意指自接受層6表面往內部嵌入部分的深度。因而，押壓前的線高H0 與嵌入深度D0 的和係成為印刷後導電性糊2全體的厚度T0 ，押壓後的線高H與嵌入深度D的和係成為形成後導體圖案3全體的厚度T。此處，依據下述表1，有關實施例1~4及比較例1，與印刷後導電性糊2全體的厚度T0 相比較，形成後的導體圖案3全體的厚度T的一方為較厚(即，T0 <T)。理由在於，藉由押壓，相較於自接受層6表面往外部飛出的部分的寬度，自接受層6表面往內部嵌入部分的寬度的一方為較細，故以該相差的部分而較深入。
又，上述押壓前後的線寬W0 及W，意指最寬部分的寬度。
又，比電阻，係如後述算出。亦即，有關實施例1~4及比較例1，係在基材1的接受層6表面形成5mm×30mm的導體圖案3，測定此端部的電阻值並求出此導體圖案3的體積，算出比電阻。又，有關比較例2，係在基材1表面直接形成5mm×30mm的導體圖案3，測定此端部的電阻值，並求出此導體圖案3的體積，算出比電阻。
又，表面電阻，對於經印刷以形成線(L)/間距(P)為23μ m/250μ m網目狀的導體圖案3，係利用四探針法之電阻測定(JIS K7194)進行測定。
又導體圖案3的密接性，係藉由依據JIS D0202-1988的棋盤目密接性試驗(cross-cut test)(棋盤格膠帶剝離試驗)進行評估。其結果，示於下述表1係以(未剝離的殘留棋盤 格的數目)/(在導體圖案形成處所刻畫的棋盤格的全部的數目)的形式表示。例如，若為80/100，係100個棋盤格中有80個棋盤格未剝離而殘留。愈接近100/100為密接性良好。
由上述表1可確認得知：實施例1的導體圖案係如圖8(a)所示，既無斷線也無缺陷，故對接受層的密接性高，可兼顧導體寬度的微細化與低電阻化。
相對於此，經確認得知：實施例2~4的導體圖案，雖有缺陷發生，但其可兼顧導體寬度的微細化與低電阻化。又確認得知：如圖8(b)所示之實施例3的導體圖案，雖有缺陷發生，但線確實連接著，使用上無問題。又雖省略電子顯微鏡照相，經確認得知：關於實施例2、4的導體圖案，雖然有缺陷(孔穴)發生，但線確實連接著，使用上無問題。
又確認得知：於實施例1~4中，係使導體圖案嵌入接受層而形成，故棋盤目密接性試驗結果皆為100/100，極為良好。
又確認得知：比較例1的導體圖案，雖企圖於導體寬度的微細化，但如圖8(c)所示，局部地線連接較弱，也有多數的斷線。
又確認得知：比較例2的導體圖案，雖企圖並達成低電阻化，但由於係直接形成在基材上，故熱押壓後，線寬擴大至約1.7倍，無法達成導體寬度的微細化。又也確認得知其對基材的密接性低。
1‧‧‧基材
2‧‧‧導電性糊
3‧‧‧導體圖案
4‧‧‧加熱加壓裝置
5‧‧‧離型片
6‧‧‧接受層
10‧‧‧凹版印刷機
12‧‧‧版胴
13‧‧‧壓胴
14‧‧‧凹版
15‧‧‧凹部
16‧‧‧刮刀
30‧‧‧輥
30a‧‧‧第1輥
30b‧‧‧第2輥
30c‧‧‧第3輥
31‧‧‧輥押壓裝置
D‧‧‧(導體圖案的)嵌入深度
H‧‧‧(導體圖案的)線高
T‧‧‧導體厚度
W‧‧‧導體寬度
圖1係表示製造導電性薄膜之步驟的一例，(a)至(c)為將局部擴大顯示的概略截面圖。
圖2係表示製造導電性薄膜之步驟的另一例，(a)至(d)為概略截面圖。
圖3係將形成有導體圖案的基材(導電性薄膜)的局部 擴大顯示的概略俯視圖。
圖4係表示凹版印刷機的一例的概略截面圖。
圖5係表示製造導電性薄膜之步驟的另一例，(a)至(d)為概略截面圖。
圖6係表示製造導電性薄膜之步驟的另一例的概略截面圖。
圖7係表示導電性糊中所含有的導電粒子的平均粒徑(D50)和導體圖案的比電阻之關係的曲線圖。
圖8(a)為實施例1的導體圖案的電子顯微鏡照像，(b)為實施例3的導體圖案的電子顯微鏡照像，(c)為比較例1的導體圖案的電子顯微鏡照像。
1‧‧‧基材
2‧‧‧導電性糊
3‧‧‧導體圖案
6‧‧‧接受層
D‧‧‧(導體圖案的)嵌入深度
H‧‧‧(導體圖案的)線高
T‧‧‧導體厚度

Claims (10)

  1. 一種導電性薄膜的製造方法，其特徵為：於基材設置接受層；形成將含有平均粒徑(D50)為2μm以下之導電粒子及黏合劑樹脂之導電性糊印刷於前述接受層而形成的導體寬度為30μm以下之導體圖案；不燒結前述導體圖案，於前述導體圖案的厚度方向加熱加壓而將前述導體圖案之至少一部分嵌入於前述接受層中。
  2. 如申請專利範圍第1項之導電性薄膜的製造方法，其中將前述導體圖案的導體厚度之10%以上嵌入於前述接受層中。
  3. 如申請專利範圍第1項之導電性薄膜的製造方法，其中前述基材係從丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、降莰烯系樹脂、烯烴順丁烯二醯亞胺樹脂選擇而形成。
  4. 如申請專利範圍第1項之導電性薄膜的製造方法，其中前述接受層之厚度為0.1~300μm。
  5. 如申請專利範圍第1項之導電性薄膜的製造方法，其中前述導體圖案的頂部和前述接受層的表面之高低差為10μm以下。
  6. 如申請專利範圍第1項之導電性薄膜的製造方法，其中前述導電粒子之平均粒徑(D50)為1nm以上。
  7. 如申請專利範圍第1項之導電性薄膜的製造方法，其中前述黏合劑樹脂的玻璃轉化溫度(Tg)為-10~250℃。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之導電性薄膜的製造方法，其中前述接受層係以熱可塑性樹脂形成，前述熱可塑性樹脂的玻璃轉化溫度(Tg)為-10~250℃。
  9. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之導電性薄膜的製造方 法，其中前述接受層係以熱硬化性樹脂形成，前述熱硬化性樹脂的硬化溫度為60~350℃。
  10. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之導電性薄膜的製造方法，其中前述接受層係以電子線硬化性樹脂形成。
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