JP2015111563A - 銅粒子分散液およびそれを用いた導電膜の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】保存安定性が良好で且つ光焼成により導電性が良好な導電膜を形成することができる、銅粒子分散液およびそれを用いた導電膜の製造方法を提供する。
【解決手段】ベンゾトリアゾールなどのアゾール化合物で被覆された平均粒径1〜100nmの銅微粒子と、平均粒径0.3〜20μmの銅粗粒子が、銅微粒子と銅粗粒子の総量が50〜90質量%で質量の割合が1:9〜5:5になるように、エチレングリコールなどの分散媒中に分散した銅粒子分散液を、スクリーン印刷またはフレキソ印刷によって基板に塗布して、真空乾燥により予備焼成した後、パルス周期100〜3000μs、パルス電圧1600〜3600Vで波長200〜800nmの光を照射することによって、光照射して焼成することにより基板上に導電膜を形成する。
【選択図】図1
【解決手段】ベンゾトリアゾールなどのアゾール化合物で被覆された平均粒径1〜100nmの銅微粒子と、平均粒径0.3〜20μmの銅粗粒子が、銅微粒子と銅粗粒子の総量が50〜90質量%で質量の割合が1:9〜5:5になるように、エチレングリコールなどの分散媒中に分散した銅粒子分散液を、スクリーン印刷またはフレキソ印刷によって基板に塗布して、真空乾燥により予備焼成した後、パルス周期100〜3000μs、パルス電圧1600〜3600Vで波長200〜800nmの光を照射することによって、光照射して焼成することにより基板上に導電膜を形成する。
【選択図】図1
Description
本発明は、銅粒子分散液に関し、特に、電子部品の電極や回路などを形成する導電膜の製造に使用する銅粒子分散液およびそれを用いた導電膜の製造方法に関する。
従来、銅粒子分散液を使用して導電膜を製造する方法として、ガラス微粒子などの無機微粒子と、感光性有機成分と、ベンゾトリアゾールなどのアゾール構造を持つ化合物とを含む感光性ペーストを基板に塗布し、露光した後、現像し、その後、焼成して(導電膜の)パターンを形成する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、銅ナノ粒子を含む銅インク溶液(銅粒子分散液)を基板の表面に印刷して乾燥させた後、パルスに晒して銅ナノ粒子を光焼結により融合させて、光焼結銅ナノ粒子フィルム(導電膜)を製造する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
また、銅粒子分散液として、耐酸化性処理として表面にベンゾトリアゾールを被着させた銅微粒子を導電フィラーとして用いた導電インクが提案されている(例えば、特許文献3参照)。
しかし、特許文献1の方法では、感光性ペーストを基板に塗布し、露光した後、現像液を使用して現像し、その後、高温(520〜610℃)で焼成する必要があるので、工程が煩雑であり、光照射により焼成することができず、また、紙やPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムなどの熱に弱い基板にパターンを形成することができない。また、特許文献2の方法では、銅ナノ粒子を含む銅インク溶液(銅粒子分散液)の保存安定性が十分ではない。また、特許文献3の導電インクを光焼成用の銅粒子分散液として使用すると、基板に塗布して乾燥させた後に光照射により焼成して導電膜を形成する際に導電膜にクラックが入って導電性が悪くなる。
したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、保存安定性が良好で且つ光焼成により導電性が良好な導電膜を形成することができる、銅粒子分散液およびそれを用いた導電膜の製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、アゾール化合物で被覆された平均粒径1〜100nmの銅微粒子と、平均粒径0.3〜20μmの銅粗粒子を分散媒中に分散させることにより、保存安定性が良好で且つ光焼成により導電性が良好な導電膜を形成することができる、銅粒子分散液およびそれを用いた導電膜の製造方法を提供することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明による銅粒子分散液は、アゾール化合物で被覆された平均粒径1〜100nmの銅微粒子と、平均粒径0.3〜20μmの銅粗粒子が分散媒中に分散していることを特徴とする。この銅粒子分散液において、銅微粒子と銅粗粒子の総量が50〜90質量%であるのが好ましく、銅微粒子の質量と銅粗粒子の質量の割合が1:9〜5:5であるのが好ましい。また、アゾール化合物がベンゾトリアゾールであるのが好ましく、分散媒がエチレングリコールであるのが好ましい。
また、本発明による導電膜の製造方法は、上記の銅粒子分散液を基板に塗布して予備焼成した後、光を照射して焼成することにより基板上に導電膜を形成することを特徴とする。この導電膜の製造方法において、銅粒子分散液の塗布がスクリーン印刷またはフレキソ印刷によって行われるのが好ましく、予備焼成が50〜150℃で真空乾燥することによって行われるのが好ましい。また、光の照射が、パルス周期100〜3000μs、パルス電圧1600〜3600Vで波長200〜800nmの光をパルス照射することによって行われるのが好ましく、導電膜の厚さが1〜30μmであるのが好ましい。
本発明によれば、保存安定性が良好で且つ光焼成により導電性が良好な導電膜を形成することができる、銅粒子分散液およびそれを用いた導電膜の製造方法を提供することができる。
本発明による銅粒子分散液の実施の形態では、アゾール化合物で被覆された平均粒径1〜100nmの銅微粒子と、平均粒径0.3〜20μmの銅粗粒子が分散媒中に分散している。
平均粒径1〜100nmの銅微粒子は、焼結し易い粒子であり、表面をアゾール化合物で被覆することにより、保存安定性が向上するとともに、光の吸収性が向上して、光照射により焼結し易くなる。特に、アゾール化合物は、分子内に共役二重結合を有するため、紫外線波長領域(200〜400nm)の光を吸収して熱に変換することにより、銅微粒子を焼結し易くする。
また、平均粒径0.3〜20μmの銅粗粒子は、光照射により焼成して導電膜を形成する際に導電膜にクラックが入って導電性が悪くなるのを防止するとともに、導電膜が厚くなっても導電性が悪くなるのを抑制する。
この銅粒子分散液において、銅微粒子と銅粗粒子の総量は、50〜90質量%であるのが好ましく、60〜80質量%であるのがさらに好ましい。また、銅微粒子の質量と銅粗粒子の質量の割合は、1:9〜5:5であるのが好ましい。また、アゾール化合物は、ベンゾトリアゾールであるのが好ましい。また、分散媒として、ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート(BCA)、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールなどを使用することができ、エチレングリコールを使用するのが好ましい。
また、本発明による導電膜の製造方法の実施の形態では、上記の銅粒子分散液を基板に塗布して予備焼成した後、光を照射して焼成することにより基板上に導電膜を形成する。
この導電膜の製造方法において、銅粒子分散液の塗布は、スクリーン印刷またはフレキソ印刷によって行われるのが好ましい。このような印刷により銅粒子分散液を良好に塗布するために、銅粒子分散液に樹脂を添加して粘度を調整してもよい。また、予備焼成は、50〜150℃で真空乾燥することによって行われるのが好ましい。また、光の照射は、パルス周期100〜3000μs、パルス電圧1600〜3600Vで波長200〜800nmの光を照射することによって行われるのが好ましい。この光照射は、キセノンフラッシュランプなどにより光を照射して行うことができ、大気中において短時間で行うことができ、複数回行ってもよい。この光照射により、厚さ1〜30μmで導電性が良好な導電膜を形成することができる。
なお、本明細書中において、「平均粒径」とは、電界放出型走査電子顕微鏡(FE−SEM)から算出される平均一次粒子径をいう。この「平均一次粒子径」は、例えば、銅微粒子または銅粗粒子を電界放出型走査電子顕微鏡(FE−SEM)(株式会社日立製作所製のS−4700)により所定の倍率(銅微粒子では10万倍、銅粗粒子では形状や大きさに応じて2千倍〜2万倍(フレーク状の銅粗粒子では2千倍、平均粒子3.0μmの球状の銅粗粒子では5千倍、平均粒径0.5μmの球状の銅粗粒子では2万倍))で観察し、そのFE−SEM画像(必要に応じて複数の画像)上の任意の100個の銅微粒子または銅粗粒子を無作為に選択して、それらの粒子(一次粒子)の粒径(画像上の長径)を計測し、それらの個数平均により(個数平均径として)算出することができる。
以下、本発明による銅粒子分散液およびそれを用いた導電膜の製造方法の実施例について詳細に説明する。
[実施例1]
まず、銅源として硫酸銅五水和物280gと、分散剤としてベンゾトリアゾール(BTA)1gと、水系消泡剤(第一工業製薬株式会社製のアンチフロスF−244)1gとを水1330gに溶解した溶液Aと、中和剤として50質量%の苛性ソーダ水溶液200gを水900gで希釈した溶液Bと、還元剤として80質量%のヒドラジン一水和物150gを水1300gで希釈した溶液Cを用意した。
まず、銅源として硫酸銅五水和物280gと、分散剤としてベンゾトリアゾール(BTA)1gと、水系消泡剤(第一工業製薬株式会社製のアンチフロスF−244)1gとを水1330gに溶解した溶液Aと、中和剤として50質量%の苛性ソーダ水溶液200gを水900gで希釈した溶液Bと、還元剤として80質量%のヒドラジン一水和物150gを水1300gで希釈した溶液Cを用意した。
次に、溶液Aと溶液Bを攪拌しながら混合し、60℃の温度に調整した後、攪拌を維持したまま、この混合溶液に溶液Cを30秒以内で全量添加して、約5分程度で反応が終了した。この反応で生成したスラリーを固液分離して得られた固形分にエチレングリコールを通液して、BTA被覆銅微粒子がエチレングリコールに分散した分散液を得た。この分散液中の銅微粒子を電界放出型走査電子顕微鏡(FE−SEM)(株式会社日立製作所製のS−4700)で観察したところ、(BTAで被覆された)略球形の微粒子であり、平均粒径を算出すると、約50nmであった。また、この分散液のN2中における示差分析により、分散液中の銅の含有量を求めたところ、68質量%であった。
このBTA被覆銅微粉の分散液に(BTA被覆銅微粒粉との質量の割合が3:7になるように)平均粒径12μmのフレーク状の銅粉を添加し、導電フィラーとしてのBTA被覆銅微粉(フィラー1)とフレーク状銅粉(フィラー2)を含む銅粒子分散液を得た。なお、この銅微粒子分散液中の導電フィラーが67質量%になるようにエチレングリコールを添加して調整した。
次に、スクリーン版(株式会社ソノコム製のメッシュ数500LPI、線径18μm、紗厚29μm、乳剤厚5μmのスクリーン版)を使用し、印刷回数1回として、基材(Kodak社製のインクジェット紙)上に、上記の銅粒子分散液を50mm×0.5mmの略矩形でスクリーン印刷し、予備焼成として100℃で60分間真空乾燥した後、パルス照射装置(Xenon社製のSinteron2000)を使用して、パルス周期2000μs、パルス電圧2000Vでキセノンフラッシュランプにより波長200〜800nmの光を照射して焼成することによって導電膜を得た。この導電膜の膜厚を、レーザーマイクロスコープ(株式会社キーエンス製のVK−9700)を用いて、導電膜が形成された基材の表面と導電膜の表面との高低差を100箇所測定し、平均値を算出することによって求めたところ、導電膜の膜厚は7.0μmであった。また、この導電膜の電気抵抗(ライン抵抗)をテスター(CUSTOM社製の型式CDM−03D)により測定したところ、9.8Ωではであった。また、この導電膜の体積抵抗率を、導電膜の膜厚、電気抵抗および面積から求めたところ、69μΩ・cmであった。
また、フレキソ印刷版を使用し、アニロックス容量20cc/m2、印刷回数1回として、基材(Kodak社製のインクジェット紙)上に、上記の銅粒子分散液を140mm×5mmの略矩形でフレキソ印刷し、予備焼成として50℃で60分間真空乾燥した後、上記のパルス照射装置を使用して、パルス周期2000μs、パルス電圧2000Vで光照射して焼成することによって導電膜を得た。この導電膜の膜厚を上記と同様の方法により求めたところ、2μmであり、電気抵抗(ライン抵抗)を上記のテスターにより測定したところ、1.7Ωではであった。また、この導電膜の体積抵抗率を、導電膜の膜厚、電気抵抗および面積から求めたところ、12μΩ・cmであった。
また、フレキソ印刷版を使用し、アニロックス容量20cc/m2、印刷回数2回として、基材(Kodak社製のインクジェット紙)上に、上記の銅粒子分散液を140mm×5mmの略矩形でフレキソ印刷し、予備焼成として50℃で60分間真空乾燥した後、上記のパルス照射装置を使用して、パルス周期2000μs、パルス電圧2000Vで光照射して焼成することによって導電膜を得た。この導電膜の膜厚を上記と同様の方法により求めたところ、4μmであり、電気抵抗(ライン抵抗)を上記のテスターにより測定したところ、1.0Ωではであった。また、この導電膜の体積抵抗率を、導電膜の膜厚、電気抵抗および面積から求めたところ、14μΩ・cmであった。
また、フレキソ印刷版を使用し、アニロックス容量20cc/m2、印刷回数3回として、基材(Kodak社製のインクジェット紙)上に、上記の銅粒子分散液を140mm×5mmの略矩形でフレキソ印刷し、予備焼成として50℃で60分間真空乾燥した後、上記のパルス照射装置を使用して、パルス周期2000μs、パルス電圧2000Vで光照射して焼成することによって導電膜を得た。この導電膜の膜厚を上記と同様の方法により求めたところ、6μmであり、電気抵抗(ライン抵抗)を上記のテスターにより測定したところ、0.6Ωではであった。また、この導電膜の体積抵抗率を、導電膜の膜厚、電気抵抗および面積から求めたところ、13μΩ・cmであった。
また、この実施例で得られた銅粒子分散液を窒素中において室温で1か月間静置し、目視により凝集の有無を確認したところ、凝集は見られなかった。また、このように1か月間静置した後の銅粒子分散液を使用して上記と同様の方法により導電膜を作製したところ、その電気抵抗および体積抵抗率は殆ど変化しなかった。
[比較例1]
溶液Aが分散剤としてのベンゾトリアゾール(BTA)を含まない以外は、実施例1と同様の方法により、銅粒子分散液(導電フィラー:67質量%)を得た。なお、この分散液中の銅微粒子を電界放出型走査電子顕微鏡(FE−SEM)(株式会社日立製作所製のS−4700)で観察したところ、略球形の微粒子であり、平均粒径を算出すると、約50nmであった。
溶液Aが分散剤としてのベンゾトリアゾール(BTA)を含まない以外は、実施例1と同様の方法により、銅粒子分散液(導電フィラー:67質量%)を得た。なお、この分散液中の銅微粒子を電界放出型走査電子顕微鏡(FE−SEM)(株式会社日立製作所製のS−4700)で観察したところ、略球形の微粒子であり、平均粒径を算出すると、約50nmであった。
この銅粒子分散液を使用して、実施例1と同様の方法により、導電膜を作製し、その電気抵抗(ライン抵抗)を測定するとともに、膜厚および体積抵抗率を求めた。その結果、銅粒子分散液をスクリーン印刷して得られた導電膜では、電気抵抗(ライン抵抗)が54Ω、膜厚が7.0μm、体積抵抗率が378μΩ・cmであった。また、銅粒子分散液をフレキソ印刷して得られた導電膜では、厚さ2μmと4μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)がオーバーロード(OL)で測定不能で、体積抵抗率を求めることができず、厚さ6μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が20.6Ω、体積抵抗率が441μΩ・cmであった。
また、この比較例で得られた銅粒子分散液を窒素中において室温で1か月間静置し、目視により凝集の有無を確認したところ、酸化による変色と凝集が見られた。
[比較例2]
溶液Aが分散剤としてのベンゾトリアゾール(BTA)を含まない以外は、実施例1と同様の方法により得られた導電フィラーの分散液に、この分散液中の銅微粒子に対して2質量%になるようにベンゾトリアゾール(BTA)を添加して、BTAを含む銅粒子分散液(導電フィラー:67質量%)を得た。なお、この分散液中の銅微粒子を電界放出型走査電子顕微鏡(FE−SEM)(株式会社日立製作所製のS−4700)で観察したところ、略球形の微粒子であり、平均粒径を算出すると、約50nmであった。
溶液Aが分散剤としてのベンゾトリアゾール(BTA)を含まない以外は、実施例1と同様の方法により得られた導電フィラーの分散液に、この分散液中の銅微粒子に対して2質量%になるようにベンゾトリアゾール(BTA)を添加して、BTAを含む銅粒子分散液(導電フィラー:67質量%)を得た。なお、この分散液中の銅微粒子を電界放出型走査電子顕微鏡(FE−SEM)(株式会社日立製作所製のS−4700)で観察したところ、略球形の微粒子であり、平均粒径を算出すると、約50nmであった。
この銅粒子分散液を使用して、実施例1と同様の方法により、導電膜を作製し、その電気抵抗(ライン抵抗)を測定するとともに、膜厚および体積抵抗率を求めた。その結果、銅粒子分散液をスクリーン印刷して得られた導電膜では、電気抵抗(ライン抵抗)が19.2Ω、膜厚が7.0μm、体積抵抗率が134μΩ・cmであった。また、銅粒子分散液をフレキソ印刷して得られた導電膜では、厚さ2μmと4μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)がオーバーロード(OL)で測定不能で、体積抵抗率を求めることができず、厚さ6μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が21.7Ω、体積抵抗率が465μΩ・cmであった。
また、この比較例で得られた銅粒子分散液を窒素中において室温で1か月間静置し、目視により凝集の有無を確認したところ、酸化による変色と凝集が見られた。
[実施例2]
BTA被覆銅微粒粉とフレーク状銅粉の質量の割合を5:5とした以外は、実施例1と同様の方法により、銅粒子分散液(導電フィラー:67質量%)を得た。
この銅粒子分散液を使用して、実施例1と同様の方法により、フレキソ印刷して導電膜を作製し、その電気抵抗(ライン抵抗)を測定するとともに、体積抵抗率を求めた。その結果、厚さ2μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が1.5Ω、体積抵抗率が11μΩ・cmであり、厚さ4μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が1.2Ω、体積抵抗率が17μΩ・cmであり、厚さ6μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が1.3Ω、体積抵抗率が28μΩ・cmであった。
BTA被覆銅微粒粉とフレーク状銅粉の質量の割合を5:5とした以外は、実施例1と同様の方法により、銅粒子分散液(導電フィラー:67質量%)を得た。
この銅粒子分散液を使用して、実施例1と同様の方法により、フレキソ印刷して導電膜を作製し、その電気抵抗(ライン抵抗)を測定するとともに、体積抵抗率を求めた。その結果、厚さ2μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が1.5Ω、体積抵抗率が11μΩ・cmであり、厚さ4μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が1.2Ω、体積抵抗率が17μΩ・cmであり、厚さ6μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が1.3Ω、体積抵抗率が28μΩ・cmであった。
また、この実施例で得られた銅粒子分散液を窒素中において室温で1か月間静置し、目視により凝集の有無を確認したところ、凝集は見られなかった。また、このように1か月間静置した後の銅粒子分散液を使用して上記と同様の方法により導電膜を作製したところ、その電気抵抗および体積抵抗率は殆ど変化しなかった。
[実施例3〜5]
フレーク状銅粉の代わりに平均粒径0.5μmの球状の銅粉を使用し、BTA被覆銅微粒粉の質量と球状銅粉の質量の割合をそれぞれ1:9(実施例3)、3:7(実施例4)、5:5(実施例5)とした以外は、実施例1と同様の方法により、銅粒子分散液(導電フィラー:67質量%)を得た。
フレーク状銅粉の代わりに平均粒径0.5μmの球状の銅粉を使用し、BTA被覆銅微粒粉の質量と球状銅粉の質量の割合をそれぞれ1:9(実施例3)、3:7(実施例4)、5:5(実施例5)とした以外は、実施例1と同様の方法により、銅粒子分散液(導電フィラー:67質量%)を得た。
これらの銅粒子分散液を使用して、実施例1と同様の方法により、フレキソ印刷して導電膜を作製し、その電気抵抗(ライン抵抗)を測定するとともに、体積抵抗率を求めた。その結果、実施例3の銅粒子分散液を使用して得られた導電膜では、厚さ2μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が8.1Ω、体積抵抗率が58μΩ・cmであり、厚さ4μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が6.9Ω、体積抵抗率が99μΩ・cmであり、厚さ6μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が3.3Ω、体積抵抗率が71μΩ・cmであった。また、実施例4の銅粒子分散液を使用して得られた導電膜では、厚さ2μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が9.4Ω、体積抵抗率が67μΩ・cmであり、厚さ4μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が5.1Ω、体積抵抗率が73μΩ・cmであり、厚さ6μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が3.3Ω、体積抵抗率が71μΩ・cmであった。また、実施例5の銅粒子分散液を使用して得られた導電膜では、厚さ2μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が2.6Ω、体積抵抗率が19μΩ・cmであり、厚さ4μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が1.9Ω、体積抵抗率が27μΩ・cmであり、厚さ6μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が1.4Ω、体積抵抗率が30μΩ・cmであった。
また、この実施例で得られた銅粒子分散液を窒素中において室温で1か月間静置し、目視により凝集の有無を確認したところ、凝集は見られなかった。また、このように1か月間静置した後の銅粒子分散液を使用して上記と同様の方法により導電膜を作製したところ、その電気抵抗および体積抵抗率は殆ど変化しなかった。
[実施例6〜7]
フレーク状銅粉の代わりに平均粒径3.0μmの球状の銅粉を使用し、BTA被覆銅微粒粉の質量と球状銅粉の質量の割合をそれぞれ3:7(実施例6)、5:5(実施例7)とした以外は、実施例1と同様の方法により、銅粒子分散液(導電フィラー:67質量%)を得た。
フレーク状銅粉の代わりに平均粒径3.0μmの球状の銅粉を使用し、BTA被覆銅微粒粉の質量と球状銅粉の質量の割合をそれぞれ3:7(実施例6)、5:5(実施例7)とした以外は、実施例1と同様の方法により、銅粒子分散液(導電フィラー:67質量%)を得た。
これらの銅粒子分散液を使用して、実施例1と同様の方法により、フレキソ印刷して導電膜を作製し、その電気抵抗(ライン抵抗)を測定するとともに、体積抵抗率を求めた。その結果、実施例6の銅粒子分散液を使用して得られた導電膜では、厚さ2μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が3.1Ω、体積抵抗率が22μΩ・cmであり、厚さ4μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が1.4Ω、体積抵抗率が20μΩ・cmであり、厚さ6μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が1.2Ω、体積抵抗率が26μΩ・cmであった。また、実施例7の銅粒子分散液を使用して得られた導電膜では、厚さ2μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が4.0Ω、体積抵抗率が29μΩ・cmであり、厚さ4μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が2.8Ω、体積抵抗率が40μΩ・cmであり、厚さ6μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が3.6Ω、体積抵抗率が77μΩ・cmであった。
また、この実施例で得られた銅粒子分散液を窒素中において室温で1か月間静置し、目視により凝集の有無を確認したところ、凝集は見られなかった。また、このように1か月間静置した後の銅粒子分散液を使用して上記と同様の方法により導電膜を作製したところ、その電気抵抗および体積抵抗率は殆ど変化しなかった。
[比較例3]
フレーク状銅粉を使用しなかった以外は、実施例1と同様の方法により、銅粒子分散液(導電フィラー:67質量%)を得た。
フレーク状銅粉を使用しなかった以外は、実施例1と同様の方法により、銅粒子分散液(導電フィラー:67質量%)を得た。
この銅粒子分散液を使用して、実施例1と同様の方法により、フレキソ印刷して導電膜を作製し、その電気抵抗(ライン抵抗)を測定するとともに、体積抵抗率を求めた。その結果、厚さ4μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)が82.0Ω、体積抵抗率が11.71μΩ・cmであり、厚さ6μmの場合は、電気抵抗(ライン抵抗)がオーバーロード(OL)で測定不能で、体積抵抗率を求めることができなかった。
また、この実施例で得られた銅粒子分散液を窒素中において室温で1か月間静置し、目視により凝集の有無を確認したところ、凝集は見られなかった。
これらの実施例および比較例の銅粒子分散液の製造条件と、その銅粒子分散液を使用して作製した導電膜のライン抵抗および体積抵抗率を表1〜表3に示す。
また、実施例1の(BTAで被覆された)銅微粒子と比較例1の(BTAで被覆されていない)銅微粒子をそれぞれエチレングリコール(EG)に0.05質量%程度添加して超音波で分散させた分散液について、紫外可視分光光度計(株式会社島津製作所製のUV−1800)により波長250〜1100nmで測定した吸光度(Abs)を図1に示す。図1に示すように、BTAをEGに溶解させた溶液では、紫外線領域を吸収する共役二重結合の存在により、波長300nm以下で吸光度が高くなり、実施例1の(BTAで被覆された)銅微粒子の分散液でも、銅微粒子を被覆するBTAにより、波長300nm以下で吸光度が高くなっているが、比較例1の(BTAで被覆されていない)銅微粒子の分散液では、波長300nm以下で吸光度が高くなっていないのがわかる。
本発明による銅粒子分散液から製造した導電膜を使用して形成されたICタグ用アンテナなどのRFIDタグ用アンテナを組み込んで(ICチップとアンテナからなる)インレイを製造すれば、実用的な通信距離のICタグなどのRFIDタグを製造することができる。
Claims (10)
- アゾール化合物で被覆された平均粒径1〜100nmの銅微粒子と、平均粒径0.3〜20μmの銅粗粒子が分散媒中に分散した銅粒子分散液。
- 前記銅粒子分散液中の前記銅微粒子と前記銅粗粒子の総量が50〜90質量%であることを特徴とする、請求項1に記載の銅粒子分散液。
- 前記銅粒子分散液中の前記銅微粒子の質量と前記銅粗粒子の質量の割合が1:9〜5:5であることを特徴とする、請求項1または2に記載の銅粒子分散液。
- 前記アゾール化合物がベンゾトリアゾールであることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の銅粒子分散液。
- 前記分散媒がエチレングリコールであることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれかに記載の銅粒子分散液。
- 前記請求項1乃至5のいずれかに記載の銅粒子分散液を基板に塗布して予備焼成した後、光を照射して焼成することにより基板上に導電膜を形成することを特徴とする、導電膜の製造方法。
- 前記銅粒子分散液の塗布がスクリーン印刷またはフレキソ印刷によって行われることを特徴とする、請求項6に記載の導電膜の製造方法。
- 前記予備焼成が50〜150℃で真空乾燥することによって行われることを特徴とする、請求項6または7に記載の導電膜の製造方法。
- 前記光の照射が、パルス周期100〜3000μs、パルス電圧1600〜3600Vで波長200〜800nmの光を照射することによって行われることを特徴とする、請求項6乃至8のいずれかに記載の導電膜の製造方法。
- 前記導電膜の厚さが1〜30μmであることを特徴とする、請求項6乃至9のいずれかに記載の導電膜の製造方法。
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