KR102007129B1

KR102007129B1 - 레이저 에칭 가공용 도전성 페이스트, 도전성 박막 및 도전성 적층체

Info

Publication number: KR102007129B1
Application number: KR1020187007912A
Authority: KR
Inventors: 료우 하마사키; 신타로우 오마에
Original assignee: 도요보 가부시키가이샤
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2013-07-08
Publication date: 2019-08-02
Anticipated expiration: 2033-07-08
Also published as: JP2020053393A; JPWO2014013899A1; JP5773292B2; JP6363048B2; WO2014013899A1; JP2018067548A; TW201409489A; JP2014225709A; JP7059240B2; JP2015127958A; JP2015135817A; CN104488040B; JP2015026618A; KR20180031820A; TW201515022A; TWI620202B; CN104488040A; JP2015181207A; JP5987930B2; JP5987878B2

Abstract

(과제) 종래의 스크린 인쇄법으로는 대응이 곤란한 L/S가 50/50 ㎛ 이하인 고밀도 전극 회로 배선을, 저비용 또한 낮은 환경 부하로 제조할 수 있는 레이저 에칭 가공에 적합한 레이저 에칭 가공용 도전성 페이스트를 제공한다.
(해결 수단) 열가소성 수지를 포함하는 바인더 수지(A), 금속 가루(B) 및 유기 용제(C)를 함유하는 레이저 에칭 가공용 도전성 페이스트, 상기 도전성 페이스트를 이용하여 형성된 도전성 박막, 도전성 적층체, 전기 회로 및 터치 패널.

Description

레이저 에칭 가공용 도전성 페이스트, 도전성 박막 및 도전성 적층체{CONDUCTIVE PASTE FOR LASER ETCHING, CONDUCTIVE THIN FILM, AND CONDUCTIVE LAMINATE}

본 발명은, 평면 방향의 배치 밀도가 높은 도전성 패턴을 제조할 수 있는 도전성 패턴의 제조방법 및 이 제조방법에 적합하게 이용할 수 있는 도전성 페이스트에 관한 것이다. 본 발명의 도전성 패턴은, 전형적으로는 투명 터치 패널의 전극 회로 배선에 이용할 수 있다.

최근, 휴대 전화나, 노트북, 전자 서적 등으로 대표되는 투명 터치 패널을 탑재하는 전자 기기의 고성능화와 소형화가 급격히 진행되고 있다. 이들 전자 기기의 고성능화와 소형화에는, 탑재되는 전자 부품의 소형화, 고성능화, 집적도의 향상에 덧붙여, 이들 전자 부품 상호간을 접합하는 전극 회로 배선의 고밀도화가 요구되고 있다. 투명 터치 패널의 방식으로서 전극 회로 배선의 수가 적은 저항막 방식에 덧붙여, 전극 회로 배선의 수가 비약적으로 많은 정전 용량 방식의 보급이 최근 급속히 진행되고 있고, 이러한 관점에서 전극 회로 배선의 고밀도화가 강하게 요구되고 있다. 또한, 디스플레이 화면을 보다 크게 하기 위해, 또한 상품 디자인상의 요구에 의해, 전극 회로 배선이 배치되는 프레임부를 보다 좁게 하고자 하는 요구가 있고, 이러한 관점에서도 전극 회로 배선의 고밀도화가 요구되고 있다. 이상과 같은 요구를 만족시키기 위해, 종래 이상의 전극 회로 배선의 고밀도 배치를 행할 수 있는 기술이 요구되고 있다.

저항막 방식의 투명 터치 패널의 프레임 부분의 전극 회로 배선의 배치 밀도는, 평면 방향의 라인과 스페이스의 폭이 각각 200 ㎛(이하, L/S=200/200 ㎛라는 식으로 약기함) 이상 정도이고, 이것을 도전성 페이스트의 스크린 인쇄에 의해 형성하는 것이 종래부터 행해지고 있다. 정전 용량 방식의 터치 패널에서는, L/S의 요구는 100/100 ㎛ 정도 이하가 되었고, 게다가 L/S가 50/50 ㎛ 이하로 요구되는 경우도 있어, 스크린 인쇄에 의한 전극 회로 배선 형성 기술로는 대응하기 곤란한 상황이 되고 있다.

스크린 인쇄를 대신할 전극 회로 배선 형성 기술의 후보의 일례로서, 포토리소그래피법을 들 수 있다. 포토리소그래피법을 이용하면, L/S가 50/50 ㎛ 이하인 세선을 형성하는 것도 충분히 가능하다. 그러나 포토리소그래피법에도 과제가 있다. 포토리소그래피법의 가장 전형적인 사례는 감광성 레지스트를 이용하는 수법으로, 일반적으로는, 동박층을 형성한 표면 기판의 동박 부위에 감광성 레지스트를 도포하고, 포토마스크 혹은 레이저광의 직접 묘화 등의 방법에 의해 원하는 패턴을 노광하고, 감광성 레지스트의 현상을 행하고, 그 후, 원하는 패턴 이외의 동박 부위를 약품으로 용해·제거함으로써, 동박의 세선 패턴을 형성시킨다. 이 때문에, 폐액 처리에 의한 환경 부하가 크고, 게다가 공정이 번거로워, 생산 효율의 관점, 용적 관점을 포함하여 많은 과제를 안고 있다.

<<선행기술문헌>>

(특허문헌 1) 특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2010-237573호 공보

(특허문헌 2) 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 제2011-181338호 공보

본 발명의 목적은, 스크린 인쇄법으로는 대응이 곤란한 L/S가 50/50 ㎛ 이하인 고밀도 전극 회로 배선을, 저비용 또한 낮은 환경 부하로 제조할 수 있는 제조방법을 제공하는 것에 있다. 또한, 이러한 제조방법에 적합하게 이용할 수 있는 도전성 페이스트를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 평면 방향으로 고밀도로 전극 회로 배선을 배치하는 제조방법에 관해 예의 검토한 결과, 바인더 수지와 도전 분체를 포함하는 층을 절연성 기재 상에 형성하고, 그 일부를 레이저광 조사에 의해 절연성 기재 상에서 제거함으로써, 스크린 인쇄법으로는 실현이 곤란한 L/S가 50/50 ㎛ 이하인 고밀도 전극 회로 배선을 제조할 수 있는 것을 알아냈다. 또한, 이러한 제조방법에 적합한 바인더 수지와 도전 분체를 포함하는 층을 형성하기에 적합한 도전성 페이스트를 알아냈다. 즉, 본원 발명은 이하의 구성을 포함하는 것이다.

(1) 열가소성 수지를 포함하는 바인더 수지(A), 금속 가루(B) 및 유기 용제(C)를 함유하는 레이저 에칭 가공용 도전성 페이스트.

(2) 상기 바인더 수지(A)가, 수평균 분자량이 5,000∼60,000이며, 또한, 유리 전이 온도가 60∼100℃인 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는, (1)에 기재된 레이저 에칭 가공용 도전성 페이스트.

(3) 상기 바인더 수지(A)가, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 염화비닐 수지, 섬유소 유도체 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 레이저 에칭 가공용 도전성 페이스트.

(4) 상기 바인더 수지(A)가, 산가 50∼300 당량/10⁶ g인 폴리에스테르 수지 및 산가 50∼300 당량/10⁶ g인 폴리우레탄 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 레이저 에칭 가공용 도전성 페이스트.

(5) 레이저광 흡수제(D)를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 (1)∼(4) 중 어느 하나에 기재된 레이저 에칭 가공용 도전성 페이스트.

(6) (1)∼(5) 중 어느 하나에 기재된 레이저 에칭 가공용 도전성 페이스트로부터 형성된 도전성 박막.

(7) (6)에 기재된 도전성 박막과 기재가 적층되어 있는 도전성 적층체.

(8) 상기 기재가 투명 도전성층을 갖는 것을 특징으로 하는 (7)에 기재된 도전성 적층체.

(9) (6)에 기재된 도전성 박막, 또는, (7) 또는 (8)에 기재된 도전성 적층체를 이용하여 이루어지는 전기 회로.

(10) (6)에 기재된 도전성 박막의 일부에, 탄산 가스 레이저, YAG 레이저, 파이버 레이저 및 반도체 레이저로부터 선택되는 레이저광을 조사하여, 상기 도전성 박막의 일부를 제거함으로써 형성된 배선 부위를 갖는 전기 회로.

(11) 상기 도전성 박막이 투명 도전성층 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 (9)에 기재된 전기 회로.

(12) (9)∼(11) 중 어느 하나에 기재된 전기 회로를 구성 부재로서 포함하는 터치 패널.

본 발명의 도전성 페이스트는, 열가소성 수지를 포함하는 바인더 수지(A), 금속 가루(B) 및 유기 용제(C)를 함유하는 도전성 페이스트이고, 이러한 구성을 취함으로써, 레이저 에칭 가공 적성이 우수하며, 또한 레이저 에칭 가공 후에 있어서도 기재에 대한 초기 및 습열 환경 부하 후의 밀착성이 우수한 도전성 박막을 형성할 수 있다. 또 여기서, 레이저 에칭 가공 적성이 우수하다란, 레이저 에칭 가공에 의해 도전성 박막의 적어도 일부를 기재로부터 박리시켜, L/S=30/30 ㎛ 정도의 세선을 형성시켰을 때에, 1) 세선 양끝 사이의 도통이 확보될 것, 2) 인접 세선 사이의 절연이 확보될 것, 3) 세선 형상이 양호할 것의 3조건을 만족하는 것을 가리킨다. 또한, 본 발명의 실시양태인 레이저광 흡수제(D)를 함유하는 도전성 페이스트는, 레이저광 흡수제(D)를 함유하지 않는 도전성 페이스트보다 레이저광 조사에 대한 감도가 높아지기 때문에, 레이저 주사 속도의 향상, 레이저 출력의 저감 등이 가능해진다는 더욱 우수한 효과도 발휘한다.

도 1은, 본 발명의 실시예, 비교예에서 이용한 레이저 에칭 가공 적성 평가 시험편에 레이저광을 조사하는 패턴을 나타내는 모식도이다. 백색 부위에 레이저광이 조사되어, 기재 상에 형성된 도전성 박막이 제거된다. 망점 부위에는 레이저광이 조사되지 않는다. 도면 중의 치수 표시의 단위는 mm이다.

<<본 발명의 도전성 페이스트를 구성하는 성분>>

본 발명에서의 레이저 에칭 가공용 도전성 페이스트는, 열가소성 수지를 포함하는 바인더 수지(A), 금속 가루(B) 및 유기 용제(C)를 필수 성분으로서 함유한다.

<바인더 수지(A)>

바인더 수지(A)의 종류는 열가소성 수지이면 특별히 한정되지 않지만, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 페녹시 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리우레탄 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, 폴리스티렌, 스티렌-아크릴 수지, 스티렌-부타디엔 공중합체, 페놀 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 페놀 수지, 알키드 수지, 스티렌-아크릴 수지, 스티렌-부타디엔 공중합 수지, 폴리술폰 수지, 폴리에테르술폰 수지, 염화비닐-초산비닐 공중합 수지, 에틸렌-초산비닐 공중합, 폴리스티렌, 실리콘 수지, 불소계 수지 등을 들 수 있고, 이들 수지는 단독으로 혹은 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다. 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 염화비닐 수지, 섬유소 유도체 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것이 바람직하다. 또한, 이들 수지 중에서도, 폴리에스테르 수지 및/또는 폴리에스테르 성분을 공중합 성분으로서 함유하는 폴리우레탄 수지(이하 폴리에스테르폴리우레탄 수지라고 하는 경우가 있음)가, 바인더 수지(A)로서 바람직하다.

본 발명에서의 바인더 수지(A)로서 폴리에스테르 수지를 이용하는 것의 이점 중 하나로서, 분자 설계의 자유도가 높다는 점이 있다. 폴리에스테르 수지를 구성하는 디카르복실산 및 글리콜 성분을 선정하여, 공중합 성분을 자유롭게 변화시킬 수 있고, 또한, 분자쇄 중, 혹은 분자 말단에 대한 작용기의 부여도 용이하다. 이 때문에, 얻어지는 폴리에스테르 수지의 유리 전이 온도나 기재 및 도전성 페이스트에 배합되는 다른 성분과의 친화성 등의 수지의 특성을 적절히 조정할 수 있다.

본 발명에서의 바인더 수지(A)로서 이용되는 폴리에스테르 수지의 공중합 성분으로서 사용할 수 있는 디카르복실산의 예로는, 테레프탈산, 이소프탈산, 오르토프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산 등의 방향족 디카르복실산, 호박산, 글루타르산, 아디프산, 세바스산, 도데칸디카르복실산, 아젤라산 등의 지방족 디카르복실산, 다이머산 등의 탄소수 12∼28의 이염기산, 1,4-시클로헥산디카르복실산, 1,3-시클로헥산디카르복실산, 1,2-시클로헥산디카르복실산, 4-메틸헥사히드로무수프탈산, 3-메틸헥사히드로무수프탈산, 2-메틸헥사히드로무수프탈산, 디카르복시 수소첨가 비스페놀 A, 디카르복시 수소첨가 비스페놀 S, 다이머산, 수소첨가 다이머산, 수소첨가 나프탈렌디카르복실산, 트리시클로데칸디카르복실산 등의 지환족 디카르복실산, 히드록시벤조산, 젖산 등의 히드록시카르복실산을 들 수 있다. 또한, 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 무수트리멜리트산, 무수피로멜리트산 등의 3가 이상의 카르복실산, 푸마르산 등의 불포화 디카르복실산, 및/또는, 5-술포이소프탈산나트륨염 등의 술폰산 금속염기 함유 디카르복실산을 공중합 성분으로서 병용해도 좋다.

본 발명에서의 바인더 수지(A)로서 이용되는 폴리에스테르 수지의 공중합 성분으로서 사용할 수 있는 폴리올의 예로는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올 등의 지방족 디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 1,3-시클로헥산디메탄올, 1,2-시클로헥산디메탄올, 다이머디올 등의 지환족 디올을 들 수 있다. 또한, 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 글리세린, 펜타에리스리톨, 폴리글리세린 등의 3가 이상의 폴리올을 공중합 성분으로서 병용해도 좋다.

본 발명에서의 바인더 수지(A)로서 이용되는 폴리에스테르 수지는, 강도나 내열성, 내습성, 및 내열충격성 등의 내구성 등의 관점에서, 상기 폴리에스테르 수지를 구성하는 전산 성분 중 방향족 디카르복실산이 60 몰% 이상 공중합되어 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80 몰% 이상, 더욱 바람직하게는 90 몰% 이상, 특히 바람직하게는 98 몰% 이상이다. 전산 성분이 방향족 디카르복실산을 포함하는 것은 바람직한 실시양태이다. 방향족 디카르복실산 성분의 공중합 비율이 지나치게 낮으면, 얻어지는 폴리에스테르 수지의 유리 전이 온도가 60℃보다 낮아져, 얻어지는 도전성 박막의 내습열성, 내구성이 저하되는 경향이 있다.

본 발명에서의 바인더 수지(A)로서 이용되는 폴리에스테르 수지는, 강도나 내열성, 내습성, 및 내열충격성 등의 내구성 등의 관점에서, 상기 폴리에스테르 수지를 구성하는 전폴리올 중 주쇄의 탄소수가 4 이하인 글리콜이 60 몰% 이상인 것이 바람직하고, 80 몰% 이상인 것이 보다 바람직하고, 95 몰% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 전폴리올 성분 중, 주쇄의 탄소수가 4 이하인 글리콜의 공중합 비율이 지나치게 낮으면 얻어지는 폴리우레탄 수지의 유리 전이 온도가 60℃보다 낮아져, 얻어지는 도전성 박막의 내습열성, 내구성이 저하되는 경향이 있다.

본 발명에서의 바인더 수지(A)로서 폴리우레탄 수지를 이용하는 것도 바람직한 실시양태이다. 폴리에스테르 수지의 경우와 마찬가지로, 폴리우레탄 수지에 관해서도, 폴리우레탄 수지를 구성하는 공중합 성분으로서 적절한 성분을 선정하고, 또한, 분자쇄 중, 혹은 분자 말단에 대한 작용기의 부여를 행함으로써, 유리 전이 온도나 기재 및 도전성 페이스트에 배합되는 다른 성분과의 친화성 등의 수지의 특성을 적절히 조정할 수 있다.

폴리우레탄 수지의 공중합 성분에 관해서도 특별히 한정은 되지 않지만, 설계의 자유도나 내습열성, 내구성의 유지라는 관점에서, 폴리에스테르폴리올을 공중합 성분으로서 이용하는 폴리에스테르폴리우레탄 수지인 것이 바람직하다. 상기 폴리에스테르폴리올의 적합한 예로는, 상술한 본 발명에서의 바인더 수지(A)로서 이용할 수 있는 폴리에스테르 수지 중 폴리올인 것을 들 수 있다.

본 발명에서의 바인더 수지(A)로서 이용되는 폴리우레탄 수지는, 예컨대 폴리올과 폴리이소시아네이트의 반응에 의해 얻을 수 있다. 상기 폴리우레탄 수지의 공중합 성분으로서 이용할 수 있는 폴리이소시아네이트로는, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, p-페닐렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, m-페닐렌디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시-4,4'-비페닐렌디이소시아네이트, 2,6-나프탈렌디이소시아네이트, 3,3'-디메틸-4,4'-비페닐렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐렌디이소시아네이트, 4,4'-디이소시아네이트디페닐에테르, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, m-크실렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트 등을 들 수 있고, 방향족 디이소시아네이트, 지방족 디이소시아네이트 및 지환족 디이소시아네이트 중 어느것이어도 좋다. 또한, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 3가 이상의 이소시아네이트 화합물을 공중합 성분으로서 병용해도 좋다.

본 발명에서의 바인더 수지(A)로서 이용되는 폴리우레탄 수지에는, 이소시아네이트와 반응할 수 있는 작용기를 갖는 화합물을 필요에 따라 공중합할 수 있다. 이소시아네이트와 반응할 수 있는 작용기로는, 수산기 및 아미노기가 바람직하고, 어느 한쪽을 갖는 것이어도 좋고 양쪽을 갖는 것이어도 좋다. 그 구체적인 예로는, 디메틸올부탄산, 디메틸올프로피온산, 1,2-프로필렌글리콜, 1,2-부틸렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 2,3-부틸렌글리콜, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 2-에틸-1,3-헥산디올, 2,2-디메틸-3-히드록시프로필-2',2'-디메틸-3'-히드록시프로파네이트, 2-노르말부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 3-에틸-1,5-펜탄디올, 3-프로필-1,5-펜탄디올, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 3-옥틸-1,5-펜탄디올, 3-페닐-1,5-펜탄디올, 2,5-디메틸-3-나트륨술포-2,5-헥산디올, 다이머디올(예컨대, 유니케마·인터내셔널사 제조의 PRIPOOL-2033) 등의 1분자 중에 2개의 수산기를 갖는 화합물, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 글리세린, 펜타에리스리톨, 폴리글리세린 등의 1분자 중에 3개 이상의 수산기를 갖는 알콜, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 1분자에 1개 이상의 수산기와 아미노기를 갖는 아미노알콜, 에틸렌디아민, 1,6-헥산디아민, 1,8-옥탄디아민, 1,9-노난디아민, 1,10-데칸디아민, 1,11-운데칸디아민, 1,12-도데칸디아민 등의 지방족 디아민이나 메타크실렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 3,4'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐에테르 등의 방향족 디아민 등의 1분자 중에 2개의 아미노기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 상기한 수평균 분자량 1,000 미만의 1분자에 2개 이상의 이소시아네이트와 반응할 수 있는 작용기를 갖는 화합물은 단독으로 이용해도 좋고 복수를 병용해도 전혀 문제는 없다.

본 발명에서의 바인더 수지(A)의 수평균 분자량은 특별히 한정은 되지 않지만, 수평균 분자량이 5,000∼60,000인 것이 바람직하다. 수평균 분자량이 지나치게 낮으면, 형성된 도전성 박막의 내구성, 내습열성의 면에서 바람직하지 않다. 한편, 수평균 분자량이 지나치게 높으면, 수지의 응집력이 증가하고, 도전성 박막으로서의 내구성 등은 향상되지만, 레이저 에칭 가공 적성이 현저히 악화된다.

본 발명에서의 바인더 수지(A)의 유리 전이 온도는 60℃ 이상인 것이 바람직하고, 65℃ 이상인 것이 보다 바람직하다. 유리 전이 온도가 낮으면, 레이저 에칭 가공 적성이 향상되는 경우가 있지만, 도전성 박막으로서의 습열 환경 신뢰성이 저하될 우려가 있고, 또한, 표면 경도의 저하를 유발하고 점착성에 의해 제조 공정 및/또는 사용시에 접촉 상대측으로의 페이스트 함유 성분의 이행이 발생하여 도전성 박막 신뢰성이 저하될 우려가 있다. 한편, 본 발명에 이용하는 바인더 수지(A)의 유리 전이 온도는, 인쇄성, 밀착성, 용해성, 페이스트 점도, 및 레이저 에칭 가공 적성 등을 고려하면, 150℃ 이하가 바람직하고, 120℃ 이하가 보다 바람직하고, 100℃ 이하가 더욱 바람직하다.

본 발명에서의 바인더 수지(A)의 산가는 특별히 한정되지 않지만, 특정한 범위의 산가를 갖고 있음으로써, 기재에 대한 밀착성을 현저히 향상시킬 수 있는 경우가 있다. 도전성 박막의 레이저 에칭 가공시에 있어서, 레이저 조사 부위 주변의 온도가 상승하여 도전성 박막과 기재의 밀착성이 저하되는 경우가 있지만, 바인더 수지(A)로서, 특정 범위의 산가를 갖는 바인더 수지를 이용함으로써, 밀착성의 저하를 억제할 수 있는 경우가 있다. 바인더 수지(A)의 산가는, 50∼350 eq/ton인 것이 바람직하고, 100∼250 eq/ton인 것이 보다 바람직하다. 산가가 지나치게 낮으면, 형성되는 도전성 박막과 기재의 밀착성이 낮아지는 경향이 있다. 한편, 산가가 지나치게 높으면, 형성되는 도전성 박막의 흡수성이 높아지는 데다가, 카르복실기에 의한 촉매 작용에 의해 바인더 수지의 가수분해가 촉진될 가능성이 있어, 도전성 박막의 신뢰성의 저하로 이어지는 경향이 있다.

<금속 가루(B)>

본 발명에 이용되는 금속 가루(B)로는, 은가루, 금가루, 백금 가루, 팔라듐 가루 등의 귀금속 가루, 구리 가루, 니켈 가루, 알루미늄 가루, 놋쇠 가루 등의 비(卑)금속 가루, 은 등의 귀금속으로 도금 또는 합금화한 비금속 가루 등을 들 수 있다. 이들 금속 가루는, 단독으로 이용해도 좋고, 또한 병용해도 좋다. 이들 중에서도 도전성, 안정성, 비용 등을 고려하면 은가루 단독 또는 은가루를 주체로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 이용되는 금속 가루(B)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 종래부터 알려져 있는 금속 가루의 형상의 예로는, 플레이크형(인편형), 구형, 나뭇가지형(덴드라이트형), 일본 특허 공개 평9-306240호 공보에 기재되어 있는 구형의 1차 입자가 3차원형으로 응집한 형상(응집형) 등이 있고, 이들 중에서, 구형, 응집형 및 플레이크형의 금속 가루를 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 이용되는 금속 가루(B)의 중심 직경(D50)은 4 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 중심 직경이 4 ㎛ 이하인 금속 가루(B)를 이용함으로써, 레이저 에칭 가공 부위의 세선 형상이 양호해지는 경향이 있다. 중심 직경이 4 ㎛보다 큰 금속 가루를 이용한 경우에는, 레이저 에칭 가공 후의 세선 형상이 나빠지고, 결과적으로 세선끼리가 접촉을 일으키고, 단락을 초래할 가능성이 있다. 게다가, 레이저 에칭 가공에서, 일단 박리·제거한 도전성 박막이 재차 가공 부위에 부착될 가능성이 있다. 금속 가루(B)의 중심 직경의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 비용적 관점 및, 입경이 미세해지면 응집되기 쉽고, 결과적으로 분산이 곤란해지기 때문에 중심 직경은 80 nm 이상인 것이 바람직하다. 중심 직경이 80 nm보다 작아지면, 금속 가루의 응집력이 증가하고, 레이저 에칭 가공 적정이 악화되는 것 외에, 비용적 관점에서도 바람직하지 않다.

또, 중심 직경(D50)이란, 어떠한 측정 방법에 의해 얻어진 누적 분포 곡선(체적)에 있어서, 그 누적치가 50%가 되는 입경(㎛)을 말한다. 본 발명에 있어서는, 누적 분포 곡선을 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정 장치(니키소(주) 제조, MICROTRAC HRA)를 이용하여 전반사 모드로 측정하기로 한다.

금속 가루(B)의 함유량은, 형성된 도전성 박막의 도전성이 양호하다는 관점에서, 열가소성 수지(A) 100 질량부에 대하여, 400 질량부 이상이 바람직하고, 560 질량부 이상이 보다 바람직하다. 또한, (B) 성분의 함유량은, 기재와의 밀착성에 있어서 양호하다는 관점에서, 열가소성 수지(A) 100 질량부에 대하여, 1,900 질량부 이하가 바람직하고, 1,230 질량부 이하가 보다 바람직하다.

<유기 용제(C)>

본 발명에 이용할 수 있는 유기 용제(C)는, 특별히 한정되지 않지만, 유기 용제의 휘발 속도를 적절한 범위로 유지하는 관점에서, 비점이 100℃ 이상, 300℃ 미만인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 비점이 150℃ 이상, 280℃ 미만이다. 본 발명의 도전성 페이스트는, 전형적으로는 열가소성 수지(A), 금속 가루(B), 유기 용제(C) 및 필요에 따라 그 밖의 성분을 3본 롤밀 등으로 분산시켜 제작하는데, 그 때에 유기 용제의 비점이 지나치게 낮으면, 분산중에 용제가 휘발하여, 도전성 페이스트를 구성하는 성분비가 변화될 우려가 있다. 한편, 유기 용제의 비점이 지나치게 높으면, 건조 조건에 따라서는 용제가 도포막 중에 다량으로 잔존할 가능성이 있어, 도포막의 신뢰성 저하를 야기할 우려가 있다.

또한, 본 발명에 이용할 수 있는 유기 용제(C)로는, 열가소성 수지(A)가 가용이며, 또한, 금속 가루(B)를 양호하게 분산시킬 수 있는 것이 바람직하다. 구체예로는, 에틸디글리콜아세테이트(EDGAC), 부틸글리콜아세테이트(BMGAC), 부틸디글리콜아세테이트(BDGAC), 시클로헥사논, 톨루엔, 이소포론, γ-부티로락톤, 벤질알콜, 엑손 화학 제조의 솔벳소 100, 150, 200, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 아디프산, 호박산 및 글루타르산의 디메틸에스테르의 혼합물(예컨대, 듀퐁(주)사 제조의 DBE), 타피오넬 등을 들 수 있지만, 이들 중에서, 열가소성 수지(A)의 배합 성분의 용해성이 우수하고, 연속 인쇄시의 용제 휘발성이 적당하여 스크린 인쇄법 등에 의한 인쇄에 대한 적성이 양호하다는 관점에서, EDGAC, BMGAC, BDGAC 및 이들의 혼합 용제가 바람직하다.

유기 용제(C)의 함유량으로는, 페이스트 전중량 100 중량부에 대하여 5 중량부 이상, 40 중량부 이하인 것이 바람직하고, 10 중량부 이상, 35 중량부 이하인 것이 더욱 바람직하다. 유기 용제(C)의 함유량이 지나치게 높으면 페이스트 점도가 지나치게 낮아져, 세선 인쇄시에 늘어짐을 발생시키기 쉬워지는 경향이 있다. 한편으로 유기 용제(C)의 함유량이 지나치게 낮으면, 페이스트로서의 점도가 매우 높아져, 도전성 박막을 형성시킬 때의 예컨대 스크린 인쇄성이 현저히 저하되는 것 외에, 형성된 도전성 박막의 막두께가 두꺼워지고, 레이저 에칭 가공성이 저하되는 경우가 있다.

<레이저광 흡수제(D)>

본 발명의 도전 페이스트에는, 레이저광 흡수제(D)를 배합해도 좋다. 여기서 레이저광 흡수제(D)란, 레이저광의 파장에 강한 흡수를 갖는 첨가제를 말하며, 레이저광 흡수제(D) 자신은 도전성이어도 좋고 비도전성이어도 좋다. 예컨대, 기본파의 파장이 1064 nm인 YAG 레이저를 광원으로서 이용하는 경우에는, 파장 1064 nm에 강한 흡수를 갖는 염료 및/또는 안료를, 레이저광 흡수제(D)로서 이용할 수 있다. 레이저광 흡수제(D)를 배합함으로써, 본 발명의 도전성 박막은 레이저광을 고효율로 흡수하여, 발열에 의한 바인더 수지(A)의 휘산이나 열분해가 촉진되고, 그 결과 레이저 에칭 가공 적성이 향상된다.

본 발명에 이용할 수 있는 레이저광 흡수제(D) 중, 도전성을 갖는 것의 예로는, 카본 블랙, 그래파이트 가루 등의 탄소계의 필러를 들 수 있다. 탄소계의 필러의 배합은, 본 발명의 도전성 박막의 도전성을 높이는 효과도 있지만, 예컨대 카본 블랙은 1060 nm 근방에 흡수 파장을 갖고 있기 때문에, YAG 레이저, 파이버 레이저 등의 1064 nm의 파장의 레이저광을 조사하면 도전성 박막이 레이저광을 고효율로 흡수하기 때문에 레이저광 조사에 대한 감도가 높아져, 레이저 조사의 주사 속도를 높인 경우 및/또는 레이저 광원이 저출력인 경우에 있어서도 양호한 레이저 에칭 가공 적성이 얻어진다는 효과를 기대할 수 있다. 상기 탄소계 필러의 함유량으로는 금속 가루(B) 100 중량부에 대하여, 0.1∼5 중량부인 것이 바람직하고, 0.3∼2 중량부인 것이 보다 바람직하다. 탄소계 필러의 배합 비율이 지나치게 낮은 경우에는, 도전성을 높이는 효과 및 레이저광 조사에 대한 감도를 높이는 효과가 작다. 한편으로 탄소계 필러의 배합 비율이 지나치게 높은 경우에는, 도전성 박막의 도전성이 저하되는 경향이 있고, 또한, 카본의 공극 부위에 수지가 흡착되고, 기재와의 밀착성이 저하된다는 문제점이 생기는 경우도 있다.

본 발명에 이용할 수 있는 레이저광 흡수제(D) 중, 비도전성인 것의 예로는, 종래 공지된 염료, 안료 및 적외선 흡수제를 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 아조 염료, 금속 착염 아조 염료, 피라졸론 아조 염료, 나프토퀴논 염료, 안트라퀴논 염료, 프탈로시아닌 염료, 카르보늄 염료, 퀴논이민 염료, 메틴 염료, 시아닌 염료, 스쿠아릴륨 색소, 피릴륨염, 금속 티오레이트 착체 등의 염료, 안료로는, 흑색 안료, 황색 안료, 오렌지색 안료, 갈색 안료, 적색 안료, 보라색 안료, 청색 안료, 녹색 안료, 형광 안료, 금속 가루 안료, 기타, 폴리머 결합 색소를 들 수 있다. 구체적으로는, 불용성 아조 안료, 아조 레이크 안료, 축합 아조 안료, 킬레이트 아조안료, 프탈로시아닌계 안료, 안트라퀴논계 안료, 페릴렌 및 페리논계 안료, 티오인디고계 안료, 퀴나크리돈계 안료, 디옥사진계 안료, 이소인돌리논계 안료, 퀴노프탈론계 안료, 염색 레이크 안료, 아진 안료, 니트로소 안료, 니트로 안료, 천연 안료, 형광 안료, 무기 안료를 사용할 수 있다. 적외선 흡수제의 예로는 디이모늄염 타입의 적외선 흡수제인 NIR-IM1, 아미늄염 타입의 NIR-AM1(모두 나가세 켐텍스사 제조)을 들 수 있다. 이들 비도전성의 레이저광 흡수제(D)는 0.01∼5 중량부, 바람직하게는 0.1∼2 중량부 포함하는 것이 바람직하다. 비도전성의 레이저광 흡수제(D)의 배합 비율이 지나치게 낮은 경우에는, 레이저광 조사에 대한 감도를 높이는 효과가 작다. 비도전성의 레이저광 흡수제(D)의 배합 비율이 지나치게 높은 경우에는, 도전성 박막의 도전성이 저하될 우려가 있고, 또한 레이저광 흡수제의 색조가 현저해져, 용도에 따라서는 바람직하지 않은 경우가 있다.

본 발명의 도전성 페이스트에는, 하기의 무기물을 첨가할 수 있다. 무기물로는, 탄화규소, 탄화붕소, 탄화티탄, 탄화지르코늄, 탄화하프늄, 탄화바나듐, 탄화탄탈, 탄화니오븀, 탄화텅스텐, 탄화크롬, 탄화몰리부덴, 탄화칼슘, 다이아몬드 카본 락탐 등의 각종 탄화물 ; 질화붕소, 질화티탄, 질화지르코늄 등의 각종 질화물, 붕화지르코늄 등의 각종 붕화물 ; 산화티탄(티타니아), 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화아연, 산화구리, 산화알루미늄, 실리카, 콜로이달 실리카 등의 각종 산화물 ; 티탄산칼슘, 티탄산마그네슘, 티탄산스트론튬 등의 각종 티탄산 화합물 ; 이황화몰리브덴 등의 황화물 ; 불화마그네슘, 불화탄소 등의 각종 불화물 ; 스테아르산알루미늄, 스테아르산칼슘, 스테아르산아연, 스테아르산마그네슘 등의 각종 금속 비누 ; 기타, 활석, 벤토나이트, 탈크, 탄산칼슘, 카올린, 유리 섬유, 운모 등을 이용할 수 있다. 이들 무기물을 첨가함으로써, 인쇄성이나 내열성, 나아가 기계적 특성이나 장기 내구성을 향상시키는 것이 가능해지는 경우가 있다. 그 중에서도, 본 발명의 도전성 페이스트에 있어서는, 내구성, 인쇄 적성, 특히 스크린 인쇄 적성을 부여한다는 관점에서 실리카가 바람직하다.

또한, 본 발명의 도전성 페이스트에는, 틱소성 부여제, 소포제, 난연제, 점착 부여제, 가수분해 방지제, 레벨링제, 가소제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 난연제, 안료, 염료를 배합할 수 있다. 또한 수지 분해 억제제로서 카르보디이미드, 에폭시 등을 적절히 배합할 수도 있다. 이들은 단독으로 혹은 병용하여 이용할 수 있다.

<경화제(E)>

본 발명의 도전성 페이스트에는, 바인더 수지(A)와 반응할 수 있는 경화제를, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 정도로 배합해도 좋다. 경화제를 배합함으로써, 경화 온도가 높아지고, 생산 공정의 부하가 증가할 가능성은 있지만, 도포막 건조시 혹은 레이저 에칭시에 발생하는 열에 의한 가교로 도포막의 내습열성의 향상을 기대할 수 있다.

본 발명의 바인더 수지(A)에 반응할 수 있는 경화제는, 종류는 한정되지 않지만, 밀착성, 내굴곡성, 경화성 등으로부터 이소시아네이트 화합물이 특히 바람직하다. 또한, 이들 이소시아네이트 화합물로서, 이소시아네이트기를 블록화한 것을 사용하면, 저장 안정성이 향상되어 바람직하다. 이소시아네이트 화합물 이외의 경화제로는, 메틸화멜라민, 부틸화멜라민, 벤조구아나민, 요소 수지 등의 아미노 수지, 산무수물, 이미다졸류, 에폭시 수지, 페놀 수지 등의 공지된 화합물을 들 수 있다. 이들 경화제에는, 그 종류에 따라 선택된 공지된 촉매 혹은 촉진제를 병용할 수도 있다. 경화제의 배합량으로는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 정도로 배합되는 것으로, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 바인더 수지(A) 100 질량부에 대하여, 0.5∼50 질량부가 바람직하고, 1∼30 질량부가 보다 바람직하고, 2∼20 질량부가 더욱 바람직하다.

본 발명의 도전성 페이스트에 배합할 수 있는 이소시아네이트 화합물의 예로는, 방향족 또는 지방족의 디이소시아네이트, 3가 이상의 폴리이소시아네이트 등이 있고, 저분자 화합물, 고분자 화합물의 어느 것이어도 좋다. 예컨대, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트 등의 방향족 디이소시아네이트, 수소화디페닐메탄디이소시아네이트, 수소화크실릴렌디이소시아네이트, 다이머산디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등의 지환족 디이소시아네이트, 혹은 이들 이소시아네이트 화합물의 3량체, 및 이들 이소시아네이트 화합물의 과잉량과 예컨대 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리메틸올프로판, 글리세린, 소르비톨, 에틸렌디아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 저분자 활성수소 화합물 또는 각종 폴리에스테르폴리올류, 폴리에테르폴리올류, 폴리아미드류의 고분자 활성수소 화합물 등과 반응시켜 얻어지는 말단 이소시아네이트기 함유 화합물을 들 수 있다. 또한, 이소시아네이트기의 블록화제로는, 예컨대 페놀, 티오페놀, 메틸티오페놀, 에틸티오페놀, 크레졸, 크실레놀, 레조르시놀, 니트로페놀, 클로로페놀 등의 페놀류 ; 아세톡심, 메틸에틸케토옥심, 시클로헥사논옥심 등의 옥심류 ; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알콜류 ; 에틸렌클로르히드린, 1,3-디클로로-2-프로판올 등의 할로겐 치환 알콜류 ; t-부탄올, t-펜탄올 등의 제3급 알콜류 ; ε-카프로락탐, δ-발레로락탐, γ-부티로락탐, β-프로피오락탐 등의 락탐류를 들 수 있고, 그 외에도 방향족 아민류, 이미드류, 아세틸아세톤, 아세트초산에스테르, 말론산에틸에스테르 등의 활성 메틸렌 화합물, 메르캅탄류, 이민류, 이미다졸류, 요소류, 디아릴 화합물류, 중아황산소다 등도 들 수 있다. 이 중, 경화성 면에서 옥심류, 이미다졸류, 아민류가 특히 바람직하다.

<<본 발명의 도전성 페이스트에 요구되는 물성>>

본 발명의 도전성 페이스트는, F치가 60∼95%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 75∼95%이다. F치란 페이스트 중에 포함되는 전고형분 100 질량부에 대한 필러 질량부를 나타내는 수치로, F치=(필러 질량부/고형분 질량부)×100으로 표시된다. 여기서 말하는 필러 질량부란 도전성 분말의 질량부, 고형분 질량부란 용제 이외의 성분의 질량부로, 도전성 분말, 바인더 수지, 그 밖의 경화제나 첨가제를 전부 포함한다. F치가 지나치게 낮으면 양호한 도전성을 나타내는 도전성 박막이 얻어지지 않고, F치가 지나치게 높으면 도전성 박막과 기재의 밀착성 및/또는 도전성 박막의 표면 경도가 저하되는 경향이 있고, 인쇄성의 저하도 피할 수 없다. 또한, 여기서 도전성 분말이란, 금속 가루(B) 및 비(非)금속을 포함하는 도전성 분말의 양쪽을 가리킨다.

<<본 발명의 도전성 페이스트의 제조방법>>

본 발명의 도전성 페이스트는 상술한 바와 같이 열가소성 수지(A), 금속 가루(B), 유기 용제(C) 및 필요에 따라 그 밖의 성분을 3본 롤 등으로 분산시켜 제작할 수 있다. 여기서, 보다 구체적인 제작 순서의 예를 나타낸다. 열가소성 수지(A)를 우선은 유기 용제(C)에 용해시킨다. 그 후, 금속 가루(B) 및, 필요에 따라 첨가제를 첨가하고, 더블 플래니터리나 디졸버, 유성식의 교반기 등으로 예비 분산을 실시한다. 그 후, 3본 롤밀로 분산시켜, 도전성 페이스트를 얻는다. 이와 같이 하여 얻어진 도전성 페이스트는 필요에 따라 여과할 수 있다. 그 밖의 분산기, 예컨대 비드 밀, 니더, 익스트루더 등을 이용하여 분산시켜도 전혀 문제는 없다.

<<본 발명의 도전성 박막, 도전성 적층체 및 이들의 제조방법>>

본 발명의 도전성 페이스트를 기재 상에 도포 또는 인쇄하여 도포막을 형성하고, 계속해서 도포막에 포함되는 유기 용제(C)를 휘산시키고 도포막을 건조시킴으로써, 본 발명의 도전성 박막을 형성할 수 있다. 도전성 페이스트를 기재 상에 도포 또는 인쇄하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 스크린 인쇄법에 의해 인쇄하는 것이 공정의 간편함 및 도전성 페이스트를 이용하여 전기 회로를 형성하는 업계에서 보급하고 있는 기술인 점에서 바람직하다. 또한, 도전성 페이스트는, 최종적으로 전기 회로로서 필요한 도전성 박막 부위보다 얼마쯤 넓은 부위에 도포 또는 인쇄하는 것이, 레이저 에칭 공정의 부하를 낮추고 효율적으로 본 발명의 전기 회로를 형성한다는 관점에서 바람직하다.

본 발명의 도전성 페이스트를 도포하는 기재로는, 치수 안정성이 우수한 재료가 바람직하게 이용된다. 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 혹은 폴리카보네이트 등의 가요성이 우수한 재료를 포함하는 필름을 들 수 있다. 또한, 유리 등의 무기 재료도 기재로서 사용할 수 있다. 기재의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 50∼350 ㎛인 것이 바람직하고, 100∼250 ㎛가 패턴 형성 재료의 기계적 특성, 형상 안정성 혹은 취급성 등으로부터 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명의 도전성 페이스트를 도포하는 기재의 표면에 물리적 처리 및/또는 화학적 처리를 행함으로써, 도전성 박막과 기재의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 물리적 처리 방법의 예로는, 샌드 블라스트법, 미립자를 함유한 액체를 분사하는 웨트 블라스트법, 코로나 방전 처리법, 플라즈마 처리법, 자외선 혹은 진공 자외선 조사 처리법 등을 들 수 있다. 또한, 화학적 처리 방법의 예로는, 강산 처리법, 강알칼리 처리법, 산화제 처리법, 커플링제 처리법 등을 들 수 있다.

또한, 상기 기재는 투명 도전성층을 갖는 것이어도 좋다. 본 발명의 도전성 박막을 투명 도전성층 상에 적층할 수 있다. 상기 투명 도전성층의 소재는 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 산화인듐·주석을 주성분으로 하여 이루어지는 ITO 막을 들 수 있다. 또한, 투명 도전성층은 기재 전면에 형성된 것뿐만 아니라, 에칭 등에 의해 투명 도전성층의 일부가 제거된 것을 사용할 수도 있다.

유기 용제(C)를 휘산시키는 공정은, 상온하 및/또는 가열하에서 행하는 것이 바람직하다. 가열하는 경우, 건조 후의 도전성 박막의 도전성이나 밀착성, 표면 경도가 양호해지는 점에서, 가열 온도는 80℃ 이상이 바람직하고, 100℃ 이상이 보다 바람직하고, 110℃ 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 기초인 투명 도전성층의 내열성, 및 생산 공정에서의 에너지 절약의 관점에서, 가열 온도는 150℃ 이하가 바람직하고, 135℃ 이하가 보다 바람직하고, 130℃ 이하가 더욱 바람직하다. 본 발명의 도전성 페이스트에 경화제가 배합되어 있는 경우에는, 유기 용제(C)를 휘산시키는 공정을 가열하에서 행하면, 경화 반응이 진행된다.

본 발명의 도전성 박막의 두께는, 이용되는 용도에 따라 적절한 두께로 설정하면 된다. 다만, 건조 후의 도전성 박막의 도전성이 양호하다는 관점과, 레이저 에칭 가공 적성이 양호하다는 관점에서, 도전성 박막의 막두께는 3 ㎛ 이상, 30 ㎛ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 이상, 20 ㎛ 이하이다. 도전성 박막의 막두께가 지나치게 얇으면, 회로로서의 원하는 도전성이 얻어지지 않을 가능성이 있다. 막두께가 지나치게 두꺼우면, 레이저 에칭 가공에 요하는 조사량이 과대하게 필요해져, 기재에 손상을 주는 경우가 있다. 또한, 막두께의 변동이 크면, 도전성 박막의 에칭 용이성에 변동이 생겨, 에칭 부족에 의한 선 사이의 단락이나 에칭 과잉에 의한 단선이 생기기 쉬워지는 경향이 있다. 이 때문에, 막두께의 변동은 작은 것이 좋다.

<<본 발명의 전기 회로 및 그 제조방법>>

레이저광이 조사되어 흡수된 부위에 있어서는, 레이저광의 에너지가 열로 변환되고, 온도 상승에 의해 열분해 및/또는 휘산이 생겨, 조사 부위가 박리·제거된다. 본 발명의 도전성 박막의 레이저광이 조사된 부위가 효율적으로 기재로부터 제거되기 위해서는, 본 발명의 도전성 박막이 조사 레이저광의 파장에 강한 흡수를 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 레이저종으로는, 본 발명의 도전성 박막을 구성하는 어느 성분이 강한 흡수를 갖는 파장 영역에 에너지를 갖는 레이저종을 선택하는 것이 바람직하다.

일반적인 레이저종으로는, 엑시머 레이저(기본파의 파장이 193∼308 nm), YAG 레이저(기본파의 파장이 1064 nm), 파이버 레이저(기본파의 파장이 1060 nm), CO2 레이저(기본파의 파장이 10600 nm), 반도체 레이저 등을 들 수 있고, 기본적으로는 어떠한 방식, 어떠한 파장의 레이저종을 이용해도 전혀 문제는 없다. 도전성 박막 중 어느 구성 성분의 흡수 파장 영역과 일치하며, 또한 기재가 강한 흡수를 갖지 않는 파장을 조사할 수 있는 레이저종을 선택함으로써, 레이저광 조사 부위의 도전성 박막의 제거를 효율적으로 행하며, 또한 기재의 손상을 피할 수 있다. 이러한 관점에서, 조사하는 레이저종으로는, 기본파의 파장이 532∼10700 nm의 범위가 바람직하다. 예컨대, 폴리에스테르 필름, 폴리에스테르 필름 상에 ITO 층을 형성한 투명 도전성 적층체, 또는, 폴리에스테르 필름 상에 ITO 층을 형성하고 그 일부가 에칭에 의해 제거된 적층체를 기재로서 이용하는 경우에는, YAG 레이저 또는 파이버 레이저를 사용하는 것이, 기본파의 파장에 기재가 흡수를 갖지 않기 때문에 기재에 손상을 잘 주지 않는 점에서 특히 바람직하다.

레이저 출력, Q 변조 주파수는 특별히 한정되지 않지만, 레이저광 조사 부위의 도전성 박막을 제거할 수 있으며, 또한 기초의 기재가 손상되지 않도록 조절한다. 일반적으로는, 레이저 출력은, 0.5∼100 W, Q 변조 주파수 10∼400 kHz의 범위에서 적절히 조절하는 것이 바람직하다. 레이저 출력이 지나치게 낮으면, 도전성 박막의 제거가 불충분해지는 경향이 있지만, 레이저의 주사 속도를 낮게 하거나 주사 횟수를 늘리거나 함으로써 그와 같은 경향은 어느 정도 회피할 수 있다. 레이저 출력이 지나치게 높으면, 조사 부분으로부터의 열의 확산에 의해 도전성 박막이 박리되는 부위가 레이저빔 직경보다 극단적으로 커져, 선폭이 지나치게 가늘어지거나 단선되거나 할 가능성이 있다.

레이저광의 주사 속도는, 택트 타임의 감소에 의한 생산 효율 향상의 관점에서는 높을수록 좋고, 구체적으로는, 1000 mm/s 이상이 바람직하고, 1500 mm/s 이상이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2000 mm/s 이상이다. 주사 속도가 지나치게 느리면, 생산 효율이 저하될 뿐만 아니라, 도전성 박막 및 기재가 열이력에 의해 손상을 받을 우려가 있다. 가공 속도의 상한은 특별히 정하지 않지만, 주사 속도가 지나치게 높으면, 레이저광 조사 부위의 도전성 박막의 제거가 불완전해져 회로가 단락될 가능성이 있다. 또한, 주사 속도가 지나치게 빠르면, 형성하는 패턴의 코너 부위에 있어서, 직선 부위와 비교하여 주사 속도를 감속시키는 것을 피할 수 없게 되기 때문에, 코너 부위의 열이력이 직선 부위에 비해 높아져, 코너 부위의 레이저 에칭 가공 부위 주변의 도전성 박막의 물성이 현저히 저하될 우려가 있다.

레이저광의 주사는, 레이저광의 발사체를 움직이거나, 레이저광이 조사되는 피조사체를 움직이거나, 혹은 양쪽을 조합하는 것의 어느 것이어도 좋고, 예컨대 XY 스테이지를 이용함으로써 실현할 수 있다. 또한, 갈바노 미러 등을 이용하여 레이저광의 조사 방향을 변경함으로써 레이저광을 주사할 수도 있다.

레이저광의 조사시에, 집광 렌즈(애크로매틱 렌즈 등)를 사용함으로써, 단위 면적당의 에너지 밀도를 높일 수 있다. 이 방법의 이점으로는, 마스크를 사용하는 경우와 비교하여, 단위 면적당의 에너지 밀도를 크게 할 수 있기 때문에, 작은 출력의 레이저 발진기라도 높은 주사 속도로 레이저 에칭 가공을 행할 수 있게 되는 점을 들 수 있다. 집광한 레이저광을 도전성 박막에 조사하는 경우, 초점 거리를 조절할 필요가 있다. 초점 거리의 조절은, 특히 기재에 도포되어 있는 막두께에 따라 조절할 필요가 있지만, 기재에 손상을 주지 않으며, 또한 소정의 도전성 박막 패턴을 박리·제거할 수 있도록 조절하는 것이 바람직하다.

레이저광의 주사를 복수회 동일 패턴으로 반복 행하는 것은, 바람직한 실시양태의 하나이다. 1회째의 주사에 있어서 제거가 불완전한 도전성 박막 부위가 있었던 경우, 혹은 제거한 도전성 박막을 구성하는 성분이 재차 기재에 부착된 경우라도, 복수회의 주사로 레이저광 조사 부위의 도전성 박막을 완전히 제거하는 것이 가능해진다. 주사 횟수의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 가공 부위 주변이 열이력을 복수회 받음으로써, 손상을 받아, 변색되거나, 도포막 물성이 저하될 가능성이 있기 때문에, 주의가 필요하다. 또한, 생산 효율의 면에서는, 주사 횟수는 적을수록 좋은 것은 당연하다.

레이저광의 주사를 복수회 동일 패턴으로 반복 행하지 않는 것도, 바람직한 실시양태의 하나이다. 얻어지는 도전성 박막, 도전성 적층체 및 전기 회로의 특성에 악영향을 미치지 않는 한, 주사 횟수는 적을수록 생산 효율적으로 우수한 것은 당연하다.

<<본 발명의 터치 패널>>

본 발명의 도전성 박막, 도전성 적층체 및/또는 전기 회로는 터치 패널의 구성 부재로서 이용할 수 있다. 상기 터치 패널은, 저항막 방식이어도 좋고 정전 용량 방식이어도 좋다. 어느 터치 패널에도 적용이 가능하지만, 본 페이스트는, 세선 형성에 적합하기 때문에, 정전 용량 방식의 터치 패널의 전극 배선용에 특히 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 상기 터치 패널을 구성하는 기재로는, ITO 막 등의 투명 도전성층을 갖고 있는 기재, 혹은 이들이 에칭에 의해 일부 제거된 기재를 이용하는 것이 바람직하다.

실시예

본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위해 이하에 실시예, 비교예를 들지만, 본 발명은 실시예에 의해 전혀 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예, 비교예에 기재된 각 측정치는 다음 방법에 의해 측정한 것이다.

1. 수평균 분자량

시료 수지를, 수지 농도가 0.5 중량% 정도가 되도록 테트라히드로푸란에 용해시키고, 구멍 직경 0.5 ㎛의 폴리4불화에틸렌제의 멤브레인 필터로 여과하여, GPC 측정 시료로 했다. 테트라히드로푸란을 이동상으로 하고, 시마즈 제작소사 제조의 겔 침투 크로마토그래프(GPC) Prominence를 이용하고, 시차 굴절계(RI 계)를 검출기로 하여, 컬럼 온도 30℃, 유량 1 ml/분으로 수지 시료의 GPC 측정을 행했다. 또한, 수평균 분자량은 표준 폴리스티렌 환산치로 하고, 분자량 1000 미만에 상당하는 부분을 생략하여 산출했다. GPC 컬럼은 쇼와 덴꼬(주) 제조의 shodex KF-802, 804L, 806L을 이용했다.

2. 유리 전이 온도(Tg)

시료 수지 5 mg을 알루미늄제 샘플 팬에 넣어 밀봉하고, 세이코 인스트루먼트(주) 제조의 시차 주사 열량 분석계(DSC) DSC-220을 이용하여, 200℃까지, 승온 속도 20℃/분으로 측정하여, 유리 전이 온도 이하의 베이스라인의 연장선과 천이부에서의 최대 경사를 나타내는 접선과의 교점의 온도로 구했다.

3. 산가

시료 수지 0.2 g을 정밀 칭량하여 20 ml의 클로로포름에 용해시켰다. 이어서, 지시약에 페놀프탈레인 용액을 이용하고, 0.01 N의 수산화칼륨(에탄올 용액)으로 적정을 행했다. 산가의 단위는 eq/ton, 즉 시료 1톤당의 당량으로 했다.

4. 수지 조성

클로로포름-d에 시료 수지를 용해시키고, VARIAN 제조의 400 MHz-NMR 장치를 이용하여, ¹H-NMR 분석에 의해 수지 조성을 구했다.

5. 페이스트 점도

점도의 측정은 샘플 온도 25℃에 있어서, BH형 점도계(도키 산업사 제조)를 이용하여, 20 rpm으로 측정을 실시했다.

6. 도전성 페이스트의 저장 안정성

도전성 페이스트를 폴리 용기에 넣고, 밀봉한 것을 40℃에서 1개월 저장했다. 저장 후에 점도 측정 및 상기 5. 도전성 적층체 테스트 피스에 의해 제작한 테스트 피스의 평가를 행했다.

○ : 현저한 점도 변화는 없고, 초기의 비저항, 연필 경도 및 밀착성을 유지하고 있다.

× : 현저한 점도 상승(초기 점도의 2배 이상) 또는 현저한 점도 저하(초기 점도의 1/2 이하), 및/또는, 비저항, 연필 경도 및/또는 밀착성의 저하, 중 어느 것이 확인된다.

7. 도전성 적층체 테스트 피스의 작성

두께 100 ㎛의 어닐링 처리를 한 PET 필름(도레사 제조의 루미라 S) 및 ITO 막(오이케 공업(주) 제조, KH300)의 각각에, 200 메시의 폴리에스테르 스크린을 이용하여 스크린 인쇄법에 의해 도전성 페이스트를 인쇄하여, 폭 25 mm, 길이 450 mm의 솔리드 코팅 패턴을 형성하고, 계속해서 열풍 순환식 건조로에서 120℃에서 30분 가열한 것을 도전성 적층체 테스트 피스로 했다. 또, 건조막 두께가 6∼10 ㎛가 되도록 인쇄시의 도포 두께를 조정했다.

8. 밀착성

상기 도전성 적층체 테스트 피스를 이용하여 JIS K-5400-5-6 : 1990에 따라, 셀로 테이프(등록 상표)(니치반(주) 제조)를 이용하여, 박리 시험에 의해 평가했다. 다만, 격자 패턴의 각 방향의 커트수는 11개, 커트 간격은 1 mm로 했다. 100/100은 박리가 없이 밀착성이 양호한 것을 나타내고, 0/100은 전부 박리되어 버린 것을 나타낸다.

9. 비저항

상기 도전성 적층체 테스트 피스의 시트 저항과 막두께를 측정하고, 비저항을 산출했다. 막두께는 게이지 스탠드 ST-022(오노소키사 제조)를 이용하고, PET 필름의 두께를 제로점으로 하여 경화 도포막의 두께를 5점 측정하고, 그 평균치를 이용했다. 시트 저항은 MILLIOHMMETER4338B(HEWLETT PACKARD사 제조)를 이용하여 테스트 피스 4장에 관해 측정하고, 그 평균치를 이용했다. 또한, 본 밀리옴미터로 검출할 수 있는 범위는 1×10^-2 이하(Ω·cm)이고, 1×10^-2(Ω·cm) 이상의 비저항은 측정 한계 밖이 된다.

10. 연필 경도

도전성 적층체 테스트 피스를 두께 2 mm의 SUS304판 상에 놓고, JIS K 5600-5-4 : 1999에 따라 연필 경도를 측정했다.

11. 내습열성 시험

도전성 적층체 테스트 피스를, 80℃에서 300시간 가열하고, 계속해서 85℃, 85% RH(상대 습도)로 300시간 가열하고, 그 후 24시간 상온에서 방치한 후, 각종 평가를 행했다.

12. 레이저 에칭 가공 적성의 평가

스크린 인쇄법에 의해, 폴리에스테르 기재(도레사 제조의 루미라 S(두께 100 ㎛)) 상에, 도전성 페이스트를 2.5×10 cm의 직사각형으로 인쇄 도포했다. 스크린판으로서 T400 스테인리스 메시(유제 두께 10 ㎛, 선직경 23 ㎛(도쿄 프로세스 서비스사 제조))를 이용하여, 스퀴지 속도 150 mm/s로 인쇄했다. 인쇄 도포 후, 열풍 순환식 건조로에서 120℃에서 30분간의 건조를 행하여 도전성 박막을 얻었다. 또한, 막두께는 5∼12 ㎛가 되도록 페이스트를 희석 조정했다. 계속해서, 상기 방법으로 작성한 도전성 박막에 레이저 에칭 가공을 행하여, 도 1에 도시한 길이 50 mm의 4개의 직선 부분을 갖는 패턴을 제작하여, 레이저 에칭 가공 적성 평가 시험편으로 했다. 상기 직선 부분의 선 사이의 레이저 에칭 가공은, 빔 직경 30 ㎛의 레이저광을 60 ㎛ 피치로 각 2회 주사함으로써 행했다. 레이저 광원에는 파이버 레이저를 이용하고, Q 변조 주파수 200 kHz, 출력 10 W, 주사 속도 2700 mm/s로 했다.

평가 항목, 측정 조건은 이하와 같다.

(레이저 에칭 가공폭 평가)

상기 레이저 에칭 가공 적성 평가 시험편에 있어서, 도전성 박막이 제거된 부위의 선폭을 측정했다. 측정은, 레이저 현미경(키엔스 VHX-1000)을 이용하여 행하고, 하기 평가 판단 기준으로 판정했다.

○ ; 도전성 박막이 제거된 부위의 라인폭이 28∼32 ㎛

△ ; 도전성 박막이 제거된 부위의 라인폭이 24∼27 ㎛ 혹은 33∼36 ㎛

× ; 도전성 박막이 제거된 부위의 라인폭이 23 ㎛ 이하, 혹은 37 ㎛ 이상

(레이저 에칭 가공 적성 평가(1) 세선 양끝 사이 도통성)

상기 레이저 에칭 가공 적성 평가 시험편에 있어서, 세선 1b, 2b, 3b, 4b의 양끝 사이의 도통이 확보되어 있는가에 의해 평가했다. 구체적으로는, 단자 1a-단자 1c 사이, 단자 2a-단자 2c 사이, 단자 3a-단자 3c 사이, 단자 4a-단자 4c 사이의 각각에 관해 테스터를 대어 도통의 유무를 확인하고, 하기 평가 기준에 의해 판정했다.

○ ; 4개 세선의 전부에 관해 세선의 양끝 사이에 도통이 있음

△ ; 4개 세선 중, 1∼3개에 관해 세선의 양끝 사이에 도통이 없음

× ; 4개 세선의 전부에 관해 세선의 양끝 사이에 도통이 없음

(레이저 에칭 가공 적성 평가(2) 인접 세선 사이 절연성)

상기 레이저 에칭 가공 적성 평가 시험편에 있어서, 인접하는 세선 사이의 절연이 확보되어 있는가에 의해 평가했다. 구체적으로는, 단자 1a-단자 2a 사이, 단자 2a-단자 3a 사이, 단자 3a-단자 4a 사이의 각각에 관해 테스터를 대어 도통의 유무를 확인하고, 하기 평가 기준으로 판정했다.

○ ; 모든 인접 세선 사이가 절연되어 있음

△ ; 일부의 인접 세선 사이가 절연되어 있음

× ; 모든 인접 세선 사이가 절연되어 있지 않음

(도전성 박막이 제거된 부위의 잔사의 평가)

상기 레이저 에칭 가공 적성 평가 시험편에 있어서, 도전성 박막이 제거된 부위를 레이저 현미경으로 관찰하고, 잔사의 부착 유무를 하기 평가 기준에 의해 판정했다.

○ : 도전성 박막이 제거된 부위에 잔사가 없음.

△ : 도전성 박막이 제거된 부위에 잔사가 다소 있음.

× : 도전성 박막이 제거된 부위에 잔사가 많이 보임.

(레이저 에칭 후의 도전성 박막과 기재의 밀착성의 평가)

상기 레이저 에칭 가공 적성 평가 시험편에서의 도전성 박막이 제거된 부위에 끼워져 있는 도전성 박막이 잔존하고 있는 부위의, 기재에 대한 밀착성을, 셀로 테이프(등록 상표)(니치반(주) 제조)를 이용한 테이프 박리 테스트에 의해 평가했다. 이 평가는, 시험편 작성의 24시간 후 직후(초기)와 그 후 더욱 85℃, 85% RH(상대 습도)의 습열 환경하에서 120시간 정치하고 더욱 24시간 상온에서 정치한 후(내습열 시험 후)에 행했다.

○ : 박리가 없음. △ : 일부 박리됨. × : 전부 박리됨.

수지의 제조예

폴리에스테르 수지 P-1의 제조예

교반기, 컨덴서, 및 온도계를 구비한 반응 용기에 테레프탈산 700부, 이소프탈산 700부, 무수트리멜리트산 16.9부, 에틸렌글리콜 983부, 2-메틸-1,3-프로판디올 154부를 주입하고, 질소 분위기 2기압 가압하에, 160℃로부터 230℃까지 3시간에 걸쳐 승온시키고, 에스테르화 반응을 행했다. 방압 후, 테트라부틸티타네이트 0.92부를 주입하고, 계속해서 계 내를 서서히 감압해 나가, 20분에 걸쳐 5 mmHg까지 감압하고, 또한 0.3 mmHg 이하의 진공하에, 260℃에서 40분간 중축합 반응을 행했다. 계속해서, 질소 기류하에, 220℃까지 냉각시키고, 무수트리멜리트산을 50.6부 투입하고, 30분간 반응을 행하여 폴리에스테르 수지를 얻었다. 얻어진 공중합 폴리에스테르 수지 P-1의 조성 및 물성을 표 1에 나타냈다.

폴리에스테르 수지 P-2∼P-11의 제조예

폴리에스테르 수지 P-1의 제조예에 있어서 모노머의 종류와 배합 비율을 변경하여, 폴리에스테르 수지 P-2∼P-11을 제조했다. 얻어진 공중합 폴리에스테르 수지의 조성 및 수지 물성을 표 1∼2에 나타냈다.

BPE-20F : 비스페놀 A의 에틸렌옥사이드 부가물(산요 카세이 공업사 제조)

BPX-11 : 비스페놀 A의 프로필렌옥사이드 부가물(아사히 덴카사 제조)

폴리우레탄 수지 U-1의 제조예

교반기, 컨덴서, 온도계를 구비한 반응 용기에 폴리에스테르 수지 P-7을 1000부, 네오펜틸글리콜(NPG)을 80부, 디메틸올부탄산(DMBA)을 90부 투입한 후, 에틸디글리콜아세테이트(EDGAC) 1087부 주입하고, 85℃에서 용해시켰다. 그 후, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트(MDI)를 460부 첨가하고, 85℃, 2시간 반응을 행한 후, 촉매로서 디부틸틴디라우레이트를 0.5부 첨가하고, 85℃에서 더욱 4시간 반응시켰다. 이어서, EDGAC 1940부로 용액을 희석하여, 폴리우레탄 수지 U-1의 용액을 얻었다. 얻어진 폴리우레탄 수지 용액의 고형분 농도는 35 질량%였다. 이와 같이 하여 얻은 수지 용액을 폴리프로필렌 필름 상에 적하하고, 스테인리스강제의 애플리케이터를 이용하여 연신하여, 수지 용액의 박막을 얻었다. 이것을 120℃로 조정한 열풍 건조기 내에 3시간 정치하여 용제를 휘산시키고, 계속해서 폴리프로필렌 필름으로부터 수지 박막을 박리하여, 필름형의 건조 수지 박막을 얻었다. 건조 수지 박막의 두께는 약 30 ㎛였다. 상기 건조 수지 박막을 폴리우레탄 수지 U-1의 시료 수지로 하여, 각종 수지 물성의 평가 결과를 표 3에 나타냈다.

폴리우레탄 수지 U-2∼U-8의 제조예

폴리우레탄 수지 U-2∼U-8은, 폴리에스테르폴리올, 이소시아네이트와 반응하는 기를 갖는 화합물 및 폴리이소시아네이트를 표 3에 나타내는 것으로 대신한 것 이외에는, 폴리우레탄 수지 U-1의 제조예와 동일한 방법으로 제조했다. 폴리우레탄 수지 U-2∼U-8의 수지 물성의 평가 결과를 표 3에 나타냈다.

DMBA : 디메틸올부탄산

NPG : 네오펜틸글리콜

DMH : 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올

MDI : 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트

IPDI : 이소포론디이소시아네이트

실시예 1

폴리에스테르 수지 P-1을 고형분 농도가 35 질량%가 되도록 EDGAC에 용해시킨 용액 2860부(고형부 환산 1000부), 플레이크형 은가루 1을 7,888부, 레벨링제로서 교에이샤 화학(주) 제조의 MK 콩크를 71부, 분산제로서 빅케미·재팬(주) 제조의 Disperbyk130을 30부, 용제로서 EDGAC를 300부 배합하고, 칠드 3본 롤 혼련기에 3회 통과시켜 분산시켰다. 그 후, 얻어진 도전성 페이스트를 소정의 패턴으로 인쇄 후, 120℃×30분간 건조시켜, 도전성 박막을 얻었다. 본 도전성 박막을 이용하여 기본 물성을 측정하고, 계속해서, 레이저 에칭 가공의 검토를 행했다. 페이스트 및 페이스트 도포막, 레이저 에칭 가공성의 평가 결과를 표 4에 나타냈다.

실시예 2∼13

도전성 페이스트의 수지 및 배합을 바꾸어 실시예 2∼17을 실시했다. 도전성 페이스트의 배합 및 평가 결과를 표 4∼표 6에 나타냈다. 실시예에 있어서는 오븐 120℃×30분이라는 비교적 저온 또한 단시간의 가열에 의해 양호한 도포막 물성을 얻을 수 있었다. 또한 ITO 막에 대한 밀착성, 습열 환경 시험 후의 밀착성도 양호했다.

또, 표 4∼표 7에 있어서, 바인더 수지, 도전 분말, 첨가제 및 용제는 이하의 것을 이용했다.

바인더 수지 PH-1 : InChem 제조 PKKH(페녹시 수지, 수평균 분자량 14000, Tg=71℃)

은가루 1 : 플레이크형 은가루(D50 : 2 ㎛)

은가루 2 : 구형 은가루(D50 : 1 ㎛)

카본 블랙 : 도카이 카본(주) 제조의 ＃4400

케첸 블랙 : 라이온(주) 제조의 케첸 ECP600JD

그래파이트 가루 : (주)츄에츠 흑연 공업소 제조의 그래파이트 BF

경화제 : 아사히카세이 케미컬즈(주) 제조의 MF-K60X

경화 촉매 : 교도 약품(주) 제조의 KS1260

레벨링제 : 교에이샤 화학(주) 제조의 MK 콩크

분산제 1 : 빅케미·재팬(주)사 제조의 Disperbyk130

분산제 2 : 빅케미·재팬(주)사 제조의 Disperbyk2155

분산제 3 : 빅케미·재팬(주)사 제조의 Disperbyk180

첨가제 1 : 닛폰 아에로질(주) 제조의 실리카 R972

첨가제 2 : 나가세 켐텍스(주) 제조의 NIR-AM1

첨가제 3 : 교에이샤 화학(주) 제조의 라이트아크릴레이트 PE-3A(펜타에리스리톨트리아크릴레이트)

EDGAC : (주)다이셀 제조의 에틸디글리콜아세테이트

BMGAC : (주)다이셀 제조의 부틸글리콜아세테이트

BDGAC : (주)다이셀 제조의 부틸디글리콜아세테이트

TPOL : 닛폰 테르펜 화학(주) 제조의 타피네올

비교예 1

라우릴카르복실산은(1000 g)과 부틸아민(480 g)을 톨루엔(10 L)에 용해시켰다. 계속해서, 포름산(150 g)을 적하하고, 그대로 실온에서 1.5시간 교반했다. 대량의 메탄올을 첨가하면 은 나노입자의 응집물이 침전하기 때문에 이것을 데칸테이션했다. 데칸테이션을 3회 반복한 후, 침전물을 감압하에서 건조시켰다. 계속해서, 얻어진 침전물 1000 g(이 중 920 g 은, 카르복실산은아민 착체 80 g)을 타피네올 1860 g 중에 재분산시켜, 은 나노입자(은가루 3)를 포함한 도전성 페이스트를 얻었다. 얻어진 은가루 3은 투과형 전자 현미경 사진으로부터 입자경이 약 10 nm였다. 도전성 페이스트의 고형분 농도는 35 질량%였다. 얻어진 도전성 페이스트를 이용하여 실시예와 동일하게 도전성 적층체 테스트 피스 및 레이저 에칭 가공 적성 평가 시험편을 작성하고, 실시예와 동일하게 평가를 행했다. 평가 결과를 표 7에 나타냈다. 본 도전성 은페이스트 조성물은 초기 도포막 물성이 현저히 뒤떨어지고, 특히 밀착성이 부족하여, 실용에는 견디지 못하는 것이었다.

비교예 2

타피네올에 도데실아민을 용해시켜, 고형분 농도 12 중량%의 용액으로 했다. 이 용액 1000부(고형 120 중량부)에, 은가루 4(구형 은가루(D50=1 ㎛)를 8083부, 또한 평균 입경 1.5 ㎛가 되도록 비드 밀로 분쇄한 유리 프릿((산화비스무트(Bi₂O₃)를 주성분으로 하는 유리 분말(산화비스무트 함유량 80.0∼99.9%)을 250부 첨가하여 혼합을 계속하고, 균일해지고 나서, 이 용액을 3본 롤밀로 분산시켜, 유리 프릿 함유 도전성 페이스트를 제작했다. 얻어진 도전성 페이스트를 이용하여 실시예와 동일하게 도전성 적층체 테스트 피스 및 레이저 에칭 가공 적성 평가 시험편을 작성하고, 실시예와 동일하게 평가를 행했다. 평가 결과를 표 7에 나타냈다. 본 도전성 은페이스트 조성물은 초기 도포막 물성이 현저히 뒤떨어지고, 특히 밀착성이 부족하여, 실용에는 견디지 못하는 것이었다. 또한, 레이저 에칭 가공성이 현저히 뒤떨어지고, 조사 부위보다 넓은 범위로 조사한 레이저빔의 폭보다 대폭 넓은 폭의 도포막이 박리되어 버려, 소정의 선폭을 가공할 수는 없었다. 또한, 레이저 에칭 가공 후의 세선 부분의 밀착성 및 내습열성도 부족했다.

산업상 이용 가능성

본 발명의 레이저 에칭 가공용 도전성 페이스트는, 레이저 에칭 가공 적성을 유지하면서, 습열 환경 신뢰성이 우수하고, 도전성 박막으로서의 도포막 내구성을 유지할 수 있는 도전성 박막을 제공할 수 있어, 예컨대, 휴대 전화, 노트북, 전자 서적 등에 탑재되는 터치 패널에 이용되는 도전성 페이스트로서 유용하다.

1a, 2a, 3a, 4a : 단자 1a, 2a, 3a, 4a
1b, 2b, 3b, 4b : 세선 1b, 2b, 3b, 4b
1c, 2c, 3c, 4c : 단자 1c, 2c, 3c, 4c
5 : 레이저 에칭 가공 적성 평가 시험편 상에 형성되는 패턴

Claims

열가소성 수지를 포함하는 바인더 수지(A), 금속 가루(B) 및 유기 용제(C)를 함유하는 도전성 페이스트로 형성된 도전성 박막을, 레이저 에칭 가공함으로써 형성된 L/S(여기서, L과 S는 평면 방향의 라인과 스페이스의 폭을 각각 의미한다)가 50/50 μm이하인 회로 배선으로서, 상기 바인더 수지(A)가, 수평균 분자량이 5,000∼60,000이며, 또한, 유리 전이 온도가 60∼100℃인 열가소성 수지이고, 상기 금속 가루(B)는 중심 직경(D50)이 4 ㎛ 이하이며, 상기 유기 용제(C)는 비점이 100℃ 이상 300℃ 미만인 것을 특징으로 하는 회로 배선.
삭제
제1항에 있어서, 상기 바인더 수지(A)가, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 페녹시 수지, 염화비닐 수지, 섬유소 유도체 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 회로 배선.
제1항에 있어서, 상기 바인더 수지(A)가, 산가 50∼300 당량/10⁶ g인 폴리에스테르 수지 및 산가 50∼300 당량/10⁶ g인 폴리우레탄 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 회로 배선.
제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저광 흡수제(D)를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 회로 배선.
삭제
제1항에 기재된 회로 배선이 기재 상에 형성되어 이루어지는 도전성 적층체.
제7항에 있어서, 상기 기재가 투명 도전성층을 갖는 것을 특징으로 하는 도전성 적층체.
제7항 또는 제8항에 기재된 도전성 적층체를 이용하여 이루어지는 전기 회로.
도전성 박막의 일부에, 탄산 가스 레이저, YAG 레이저, 파이버 레이저 및 반도체 레이저로부터 선택되는 레이저광을 조사하여, 상기 도전성 박막의 일부를 제거함으로써 형성된 제1항에 기재된 회로 배선 부위를 갖는 전기 회로.
삭제
제9항에 기재된 전기 회로를 구성 부재로서 포함하는 터치 패널.