导电图案的制造方法和形成有导电图案的基板的制作方法_3

文档序号:8947551阅读:来源:国知局
印刷金属纳米丝层12时,可以在印刷前,在基 板10的表面形成有助于基板与金属纳米丝的密着性提高的底涂层,并在该底涂层上采用 上述湿式涂布法形成金属纳米丝层12。作为底涂层,可以使用例如金属纳米丝的一部分能 咬入那样的柔软的树脂、在用于湿式涂布的溶剂(分散介质)中溶解或溶胀、且在印刷中金 属纳米丝的一部分能咬入那样的树脂。通过金属纳米丝的一部分咬入到底涂层中,能够提 高基板10与金属纳米丝层12的密着性。
[0070] 在此使用的底涂树脂,可举出在光学上透明、在溶剂干燥后接近无粘性(非粘性) (至少能够进行网版印刷、照相凹版胶印印刷)、能够通过光照射确保与Ag纳米丝等金属纳 米丝的密着性等。在本说明书中"光学上透明"意味着总光线透过率为80%以上,雾度为 10%以下。
[0071] 作为底涂层如果使用将光照射时产生的热吸收而软化的透明树脂,就能够通过光 照射确保与Ag纳米丝等金属纳米丝的密着性。因此,上述树脂可为Tg(玻璃化转变温度) 为200°C以下的非晶性的热塑性树脂、或Tg为200°C以下、在光烧成前为未进行三维交联的 固化性树脂预聚物且通过光照射而成为三维交联结构的固化性树脂,Tg更优选为160°C以 下,进一步优选为130°C以下。使用了即使Tg为200°C以下但在光照射前已经进行三维交 联的固化性树脂的情况下,在光烧成时不充分发生软化,无法充分确保与Ag纳米丝等金属 纳米丝的密着性。另一方面,只要是无粘性就不特别限定Tg的下限值,优选为-50°C以上, 更优选为〇°C以上。在光照射前为接近所述无粘性的状态,并且Tg为200°C以下的固化性 树脂预聚物,如果其通过光照射而固化,Tg成为200°C以上,耐溶剂性提高,则更优选。再 者,上述预聚物意味着通过热或光而成为三维交联结构的固化性树脂前驱体(组合物),可 举出例如苯二甲酸二烯丙酯(DAP)预聚物、尿烷丙烯酸酯预聚物等。
[0072] 作为上述热塑性树脂的具体例,可举出环状聚烯烃树脂(环烯烃共聚物(COC)、环 烯烃聚合物(C0P))、聚碳酸酯树脂、环氧树脂(苯氧基型)、聚乙烯醇缩丁醛树脂、乙烯-乙 酸乙烯酯共聚物树脂、乙烯-乙烯醇共聚物树脂、丙烯酸树脂等。
[0073] 出于确保脉冲光或激光的照射前和非照射部的照射工序后的绝缘性的目的,期 望使用包含粘合剂树脂的金属纳米丝墨形成金属纳米丝层12。作为粘合剂树脂,可举出 聚-N-乙烯基吡略烧酮、聚-N-乙烯基己内酰胺、聚-N-乙烯基乙酰胺这样的聚-N-乙烯基 化合物、聚乙二醇、聚丙二醇、聚THF这样的聚亚烷基二醇化合物、聚氨酯、纤维素化合物及 其衍生物、苯氧基型的环氧化合物、三菱力'只化学株式会社制二匕°七'一夕(注册商标)等聚 碳酸酯化合物、聚酯化合物、氯化聚烯烃、七'才7 7 (日本七'才 >(株)制)、7\少(三井 化学(株)制)这样的环烯烃聚合物、共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯这样的聚丙烯酸化合物等 热塑性树脂、热固化性树脂。
[0074] 可以代替使用粘合剂树脂,而使用以将基板10溶解或溶胀的溶剂为分散介质,在 其中分散了金属纳米丝的金属纳米丝墨,在印刷中一边溶解基板10的表面一边形成金属 纳米丝层12。该情况下,金属纳米丝的一部分能够深入到溶解了的基板10的内部。
[0075] 具体而言,基板10为七'才7 7这样的环烯烃聚合物、环烯烃共聚物的情况下,使 用甲苯、二甲苯这样的芳烃、环己烷这样的脂环烃、萜品醇、异冰片基环己醇这样的萜烯醇 类作为分散介质。另外,基板10为聚碳酸酯的情况下,将二氯甲烷、氯仿这样的卤代烃作为 分散介质与金属纳米丝墨配合。
[0076] 再者,将包含粘合剂树脂的金属纳米丝墨印刷在基板10的表面的情况下,在基板 10的表面可以不形成上述底涂层,也可以形成。
[0077] 再者,以上所述的金属纳米丝层12,如图1(a)~(c)、图3(a)~(c)所示,即使不 成为金属纳米丝树脂层,只要是将金属纳米丝的周围涂布树脂的程度即可。如果涂布树脂 的量过少,则会在本来想要绝缘的部分以对金属纳米丝层12施加压力的程度体现导电性, 因此不优选。
[0078] 实施例
[0079] 以下,对本发明的实施例进行具体说明。再者,以下的实施例是为了易于理解本发 明的,本发明并不限制于这些实施例。
[0080] 〈实施例1>
[0081]〈不含粘合剂的墨的调制方法〉
[0082] 使用SLV-NW-35 (bluenano公司制异丙醇分散液,银纳米丝的直径为35nm,长度约 为15ym(目录值))作为银纳米丝分散液,向该银纳米丝分散液中少量添加萜品醇(日本 亍少夂>化学(株)制),并使其良好分散后,蒸馏出异丙醇进行了溶剂替换。然后添加亍 少y;P7、'MTPH(日本化学(株)制,异冰片基环己醇)和萜品醇,使得最终分散介 质的浓度为萜品醇/*7、'MTPH= 1/8(质量比),得到了利用(株)シy年一公司制 的ARV-310使其良好分散了的分散液。再者,预先计算确定了最初添加的少量萜品醇的量, 使得最终所得到的分散液的银纳米丝浓度为1质量%。
[0083] 使用上述墨并通过网版印刷机MT-320TVZ( 7<夕口亍7夕(株)制),在七'才7 7板2?14-100(厚度:100ym,日本七'才y(株)制)上印刷Ilcm见方的金属纳米丝层12, 并在60°C-30分钟、80°C-30分钟、100°C-30分钟的条件下干燥了共计90分钟。将印刷干 燥后的基板(七'才7 7板)表面的SEM照片示于图4。通过照片可确认银纳米丝的一部分 被埋入通过萜品醇和亍少y少7''MTPH而使表面溶解或溶胀了的基板内部的状态。
[0084] 光照射前的导电性区域内的表面电阻的测定,采用了使用低电阻率仪((株)三菱 化学y7夕制口U只夕一GP)的4端子线阵探头(电极间隔为I. 5mm)的四探针法。 将结果示于表1。
[0085] 接着,准备以图5所示的图案形成有透光部14a的掩模14,与Ilcm见方的上述 膜对合,通过NovaCentrix公司制PulseForge3300照射了照射电压为600V、照射时间为 80ys的脉冲光(照射能量为2.OJ/cm2)。再者,掩模14从图5的左端起交替形成有2cm宽 的透光部14a和0. 5cm宽的非透光部的图案。再者,图5的右端的透光部14a为0. 5cm宽。
[0086] 光照射后,通过DIJITALMULTIMETERPC500a(三和电气测量(株)制)使测定端 子接触与掩模的透光部对应的金属纳米丝层(导电性区域)的两端,测定了膜的电阻(导 电性区域内电阻)。4处的2cm宽线都为50 0。另外,分别使测定端子接触与掩模的非透 光部对应的金属纳米丝层12(非导电性区域)的两侧相邻的两个导电性区域,测定了电阻 (导电性区域间电阻),电阻值为测定范围外,确认保持了绝缘。接着,分别用颚口夹夹持所 得到的烧成图案的2个导电性区域,使用KEITHLEY2400SourceMeter(KEITHLEY公司制) 作为电源,使用KEITHLEY211051/2DIGITMULHMETER(KEITHLEY公司制)作为电流表串联 后,对所述导电性区域测定了即使进行连续1小时电压施加也维持绝缘的(电流值保持在 IOyA以下)最大电压(1小时耐电压)。将评价结果示于表1。
[0087] 另外,目测观察了光照射后的金属纳米丝层12,结果用肉眼没有观察到导电性区 域与非导电性区域的区别。
[0088]〈实施例2>
[0089] 调制了向实施例1中制造出的墨中添加聚-N-乙烯基吡咯烷酮(以下为PNVP, (株)日本触媒制K-90,分子量为36万)使得其相对于99. 5质量份的银纳米丝成为0? 5 质量份的墨,通过网版印刷机MT-320TVZ( 夕口亍y夕(株)制),在;I/S-(注册商 标)U98(东丽(株)制双轴拉伸聚酯薄膜,厚度为125ym)上印刷了Ilcm见方的金属纳米 丝层12。干燥后的膜厚为0.15ym。
[0090] 接着,准备以图5所示的图案形成有透光部14a的掩模14,与Ilcm见方的上述金 属纳米丝层12对合,通过NovaCentrix公司制PulseForge3300照射了照射电压为600V、 照射时间为50ys的脉冲光(照射能量为I.OJ/cm2)。再者,掩模14为从图5的左侧起交 替形成有2cm宽的透光部14a和0.5cm宽的非透光部的图案。再者,图5的右端的透光部 14a为 0? 5cm宽。
[0091] 光照射前的导电性区域内的表面电阻的测定,与实施例1同样地采用了利用低电 阻率仪((株)三菱化学7yV夕制口u只夕一GP)的4端子线阵探头(电极间隔为 1.5_)的四探针法。将结果示于表1。
[0092] 光照射后,与实施例1同样地,通过DIJITALMULTIMETERPC500a(三和电气测量 (株)制),使测定端子接触与掩模的透光部对应的金属纳米丝层(导电性区域)的两端, 测定了膜的电阻(导电性区域内电阻),4处的2cm宽线都为50Q。另外,与实施例1同样 地分别使测定端子接触与掩模的非透光部对应的金属纳米丝层12 (非导电性区域)的两侧 相邻的两个导电性区域,测定电阻(导电性区域间电阻),确认保持了绝缘。接着与实施例 1同样地测定了 1小时耐电压。将评价结
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