(57)【要約】  本発明は、基板（１）上の構造化されたまたは全域に亘る導電性表面を製造する方法であって、（ａ）無電解及び／または電解被覆可能な粒子、あるいは無電解及び／または電解被覆可能な粒子を含む分散体（３）を伝達媒体（５）から基板（１）へ移動するステップ、（ｂ）無電解及び／または電解被覆可能な粒子を基板（１）上に固定するステップを備える。ステップ（ａ）における移動は、粒子が磁化しているかまたは磁化可能であり、分散体の移動の場合は磁化しているかまたは磁化可能な粒子が分散体中に存在して、磁場（９）が施されて実行される。【選択図】図１
2013504189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１）上の構造化されたまたは全域に亘る導電性表面を製造する方法であって、
ａ．無電解及び／または電解被覆可能な粒子、あるいは無電解及び／または電解被覆可能な粒子を含む分散体（３）を伝達媒体（５）から基板（１）へ移動するステップと、
ｂ．無電解及び／または電解被覆可能な粒子を基板（１）上に固定するステップと、を備え、
前記ステップ（ａ）における移動は、
粒子が磁化しているかまたは磁化可能であり、分散体の移動の場合は磁化しているかまたは磁化可能な粒子が分散体中に存在し、磁場（９）が施されることで実行されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記磁場（９）は、
被覆すべき基板の下に配置される磁石によって発生せしめられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記磁場（９）は、
アドレス付け可能な磁石領域（１９）を具備するアレイを用いることによって発生せしめられることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
無電解及び／または電解被覆可能な粒子は、
無電解及び／または電解被覆可能な粒子、あるいは無電解及び／または電解被覆可能な粒子を含む分散体（３）中にレーザ（７）でエネルギーを導入することによって移動されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記レーザ（７）は、
固体レーザ、繊維レーザ、ガスレーザまたはエキシマレーザであることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記レーザ（７）は、
波長が１５０〜１０６００ｎｍの範囲のレーザビームを生成することを特徴とする請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
無電解及び／または電解被覆可能な粒子は、磁化可能な材料を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記磁化可能な材料は、
鉄、ニッケル、コバルト、ＮｉＦｅ、ＮｉＣｕＣｏ、ＮｉＣｏＦｅ、ＡｌＮｉ、ＡｌＮｉＣｏ、ＦｅＣｏＶ、ＦｅＣｏ、ＦｅＳｉ、ＭｎＡｌＣｕ２、ＳｍＣｏまたはＮｄ２Ｆｅ１４Ｂであることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記分散体（３）は、吸収剤を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
導電性表面は、
乾燥され及び／または硬化された後に無電解及び／または電解被覆されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記伝達媒体（５）は、
用いられるレーザ放射を透過する硬質または可撓性のプラスチックまたはガラスであることを特徴とする方法。
【請求項１２】
プリント回路基板、ＲＦＩＤアンテナ、トランスポンダアンテナ、フラットケーブル、チップカードモジュール、シートヒータ、ＬＣＤまたはプラズマ画像ディスプレイユニットのホイル導体または導体トラックを製造することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
（ａ）無電解及び／または電解被覆可能な粒子、あるいは無電解及び／または電解被覆可能な粒子を含む分散体を伝達媒体から基板へ移動するステップと、
（ｂ）無電解及び／または電解被覆可能な粒子を基板上に固定するステップと、を有し、
基板上の構造化された、あるいは全域に亘る導電性表面を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の方法に従って製造された基板上に構造化された、または全域に亘った導電性表面は、例えば、プリント回路基板上の導体トラック、ＲＦＩＤアンテナ、トランスポンダアンテナまたは他のアンテナ構造物、チップカードモジュール、フラットケーブル、シートヒータ、ホイルコンダクタ、ＬＣＤの導体トラックまたはプラズマ画像ディスプレイユニット、または電気的に被覆可能な任意の形態の製造物である。また、電磁放射の遮蔽用の、熱誘導またはパッケージ用の製造物上の装飾的または機能的な表面に用いられる構造化されたまたは全域に亘った表面に適用することも可能である。
【０００３】
一般的に、構造化されたまたは全域に亘る導電性表面は、接着層を非導電性キャリアに全域に亘って最初に施与することによって製造される。金属箔または金属粉は、接着層に固定される。一方、ポリマー材料から形成されたキャリアボディの全領域に金属箔または金属層を施与すると、構造化されまたは加熱されたダイによって、金属箔または金属層がキャリアボディに押圧され、その後の硬化によって金属箔または金属層が固化されることが知られている。金属層は、接着層またはキャリアボディに固着されていない金属箔または金属粉の領域を機械的に除去することによって形成される。このような方法は、例えば、ＤＥ−Ａ１０１４５７４９に開示されている。しかし、この方法によると、ベース層への施与後に大量の材料が除去されてしまい、除去された材料のうちある程度は再使用することができなくなることが懸念される。金属箔の場合、同様の手法で膜を移動することができないことから、尖端を生成することができない。しかし、これらの尖端は、例えば、プリント回路基板またはＲＦＩＤアンテナ用の導体トラックを製造するためには必要である。明確に分離されていない膜は、例えば、回路の短絡を生じる。過剰な金属粉または過剰な箔を機械的に除去する場合は、導体トラック構造体もまた部分的に除去され、その結果、かかる導体トラックはもはや機能しなくなるおそれがある。
【０００４】
ＥＰ−Ａ０１３０４６２には、内部に金属粒子を有する熱硬化樹脂層を、構造化の態様で伝達面に施与することが開示されている。なお、この少なくともいくつかの粒子は、貴金属からなる。続いて、樹脂を含みかつ金属粒子が施与された層の側にある伝達媒体が、キャリアボディに接触される。これは、金属粒子を含む層またはキャリアボディのいずれか一方に接着層を施与するということであり、これにより、金属粒子を含む層が、製造される構造化された表面の形態でキャリアボディに移動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＤＥ−Ａ１０１４５７４９号公報
【特許文献２】ＥＰ−Ａ０１３０４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、この手法の欠点としては、用いられる金属粒子のサイズが１５０〜４２０μｍの範囲であり、例えば、１００μｍ以下の導体トラックといった超微細な導体トラックを生成することができない。加えて、提案された手法は、銀のような高価な貴金属を大量に必要とする。更に、金属高充填印刷インクの使用によっては、高解像度の印刷を行うことが極めて困難である。しかも、金属充填印刷インク層が全て中間キャリアから基板に移動されることから、表面上の薄い金属層のみが工程の後半で必要とされているにも関わらず、不必要に大量の金属が移動される。構造化された金属含有印刷インクが中間キャリアから基板に移動されると、薄い導体トラック構造物は同時に移動されないことが懸念され、その結果、導体トラックに欠陥が生じることが懸念される。この方法の更なる欠点は、構造化された金属含有層が移動される前に、後続の電気被覆において十分な導電性を確保するべく、金属層が基板へ移動される前に付加的な圧縮ステップを必要とすることである。
【０００７】
無電解及び／または電解被覆可能な粒子を含む分散体における無電解及び／または電解被覆可能な粒子が伝達媒体から基板に移動される方法、及び粒子が基板に固定される更なる方法は、ＷＯ−Ａ２００８／０５５８６７において公知である。しかし、ここにも、印刷方法に起因する印刷品質は、方法中に含まれるパラメータの均質性に大幅に依存するという不具合がある。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、明瞭な縁部を備えた微細構造を印刷することが可能となるように、構造化されたまたは全領域に亘る導電性表面を基板上に製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、基板上の構造化された、あるいは全域に亘る導電性表面を製造する方法に関し、
（ａ）無電解及び／または電解被覆可能な粒子、あるいは無電解及び／または電解被覆可能な粒子を含む分散体を伝達媒体から基板へ移動するステップと、
（ｂ）無電解及び／または電解被覆可能な粒子を基板上に固定するステップと、を有し、
粒子が磁化しているかまたは磁化可能であり、分散体の移動の場合は磁化しているかまたは磁化可能な粒子が分散体中に存在して、ステップ（ａ）の移動が、磁場が施されることによって実行されることを特徴とする。
【００１０】
磁場を用いた結果、無電解及び／または電解被覆可能な粒子、あるいは無電解及び／または電解被覆可能な粒子を含む分散体の液滴は、制御のしやすさが向上しかつ直接的な手法で基板に移動される。これによって、先行技術に対して印刷イメージが改善される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、１つの磁石を用いた本発明に係る方法の概略を説明する図である。
【図２】図２は、磁石の概略を説明する図である。
【図３】図３は、アドレス付け可能な磁石領域を具備したアレイの概略を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
無電解及び／または電解被覆可能な粒子、あるいは無電解及び／または電解被覆可能な粒子を含む分散体は、粒子または分散体に伝達媒体を介してエネルギーを導入するための装置からエネルギーが導入されることによって移動される。この場合、伝達媒体と印刷される基板とは接触していない。伝達媒体と印刷される基板との離間距離にも関わらず、磁場が施されることによって、印刷イメージが改善される。
【００１３】
伝達媒体と印刷される基板との離間距離は、一般的には印刷ギャップとよばれる。印刷ギャップは、好適には０〜２ｍｍの間隙を有し、より好適には０．０１〜１ｍｍ及び特に０．０５〜０．５ｍｍの範囲の間隙が好適である。伝達媒体と基板との間の印刷ギャップが小さくなればなるほど、印刷される基板に衝突する際の液滴の拡散は少なくなり、より均質的な印刷イメージが保持される。しかし、印刷ギャップを設定すれば、無電解及び／または電解被覆可能な粒子で被覆された、あるいは無電解及び／または電解被覆可能な粒子を含む分散体で被覆された印刷される基板は、伝達媒体と接触することにはならず、そのために、粒子または粒子を含む分散体は、印刷される基板の要求されていない場所には移動しない。
【００１４】
用いられる伝達媒体は、好適には、可撓性キャリアである。この場合、伝達媒体は、好適にはリボン状に形成される。伝達媒体は、より好適には膜状である。伝達媒体の厚みは、好適には１〜約５００μｍの範囲、特に好適には１０〜２００μｍの範囲である。最小の厚みで伝達媒体を形成するのが好適であり、これにより、伝達媒体によって導入されるエネルギーは、伝達媒体において分散しない。従って、鮮明な印刷イメージが得られる。伝達媒体に適した材料は、例えば、用いられるエネルギーを透過するポリマー膜、またはガラスシリンダである。
【００１５】
本発明に係る方法に適した印刷装置の一の実施の形態では、伝達媒体は、適した装置に蓄積される。このために、例えば、無電解及び／または電解被覆可能な粒子、あるいは無電解及び／または電解被覆可能な粒子を含む分散体で被覆された伝達媒体は、ロール状に巻回することも可能である。印刷の際には、伝達媒体は巻回がほどかれ、エネルギーの補助によって印刷領域を介して無電解及び／または電解被覆可能な粒子、あるいは粒子を含む分散体が、印刷される基板に移動される。続いて、例えば、伝達媒体は再度配置可能となるように巻回される。しかし、伝達媒体は無端リボンとして形成されることが好適である。この場合、粒子または粒子を含む分散体は、印刷位置に到達する前に、適切な施与装置によって伝達媒体に施与される。すなわち、印刷位置とは、粒子または粒子を含む分散体がエネルギー入力によって伝達媒体から印刷される基板に移動される位置のことである。印刷操作の後、粒子、または粒子を含む分散体の一部は、キャリアから基板に移動される。その結果、キャリア上の膜はもはや均質ではなくなる。続く印刷操作の際には、粒子または粒子を含む分散体をキャリアに再度施与することが必要となる。これがなされると、例えば、次は、対応する位置が色彩施与装置を通過する。特に分散体を用いる場合には、可撓性キャリア上で分散体が部分的に乾燥することを防止するために、かつ伝達媒体上の均質的な層を得るためのそれぞれの場合に、伝達媒体または分散体に存在する粒子を、粒子または粒子を含む分散体を伝達媒体に続いて施与する前にまず除去することが有効である。除去は、例えば、ロールまたは被覆ナイフを用いて行うことが効果的である。粒子または分散体の除去にロールが用いられる場合は、粒子または分散体をキャリアに施与するために用いられた同じロールを用いることが可能である。このため、ロールの回転動作が伝達媒体の動作方向と反対の方向であっても有効である。伝達媒体または分散体から除去された粒子は、貯蔵器に戻される。粒子または分散体を除去するロールを具備する場合は、一のロールで粒子または分散体を除去し、一のロールで粒子または分散体を施与するというように択一的に用いることが当然に可能である。
【００１６】
粒子または粒子を含む分散体が被覆ナイフによって伝達媒体から除去される場合は、当業者に知られた任意の被覆ナイフを用いることができる。
【００１７】
粒子または粒子を含む分散体を施与する際、あるいは粒子または粒子を含む分散体を除去する際に伝達媒体が損傷することを防止するために、粒子または粒子を含む分散体を伝達媒体に施与する施与ロールに対するカウンタロールの補助によって、あるいは粒子または粒子を含む分散体を伝達媒体から除去するロールの補助によって、あるいは粒子または粒子を含む分散体を伝達媒体から除去する被覆ロールの補助によって伝達媒体が押圧されることが好適である。反対向きの圧力が付与されることによって、粒子または粒子を含む分散体は本質的に完全に除去され、しかも伝達媒体に損傷を及ぼすことはない。
【００１８】
エネルギーは、伝達媒体を介して、粒子または粒子を含む分散体に集中的な手法によって導入される。これにより、印刷イメージの改善が達成される。エネルギーが導入されるドットの大きさは、基板の機能として移動されるドットの大きさに対応するように焦点が合わせられている。一般的に、移動されるドットは、約２０μｍ〜約２００μｍの直径を有する。しかし、移動されるドットの大きさは、印刷される基板及びこのようにして製造される印刷された製品の機能によって変更可能である。例えば、特に、プリント回路基板の製造の場合は、大きな焦点を選択することができる。これに対して、文字を付する印刷製品の場合は、一般的に小さなドットのほうが鮮明な文字イメージを得るためには好適である。イメージ及びグラフィックスを印刷する場合も同様に、鮮明なイメージを得るためには極めて小さなドットで印刷することが有効である。
【００１９】
粒子または粒子を含む分散体を印刷される基板に移動するために用いられるエネルギーは、好適にはレーザである。レーザの利点は、用いられるレーザの焦点を、極めて小さな断面にも合わせられることである。このようにして、標的に合わせたエネルギーの入力が可能となる。粒子または粒子を含む分散体は、少なくとも部分的な気化によって移動され、その結果として、粒子または粒子を含んだ分散体は、伝達媒体から引き離されて基板に移動される。このために、ライトをレーザから熱に転換する必要がある。これは最初に、粒子、またはレーザライトを吸収して熱に転換する好適な吸収剤を含む粒子を含んだ分散体によって実行される。一方、伝達媒体は適切な吸収剤によって被覆され、またはこのような吸収剤によって形成され、あるいはレーザライトを吸収して熱に転換する吸収剤を含んでいる。しかし、伝達媒体は、レーザ放射を透過する材料、及び粒子または粒子を含む分散体の中に存在してレーザライトを熱に転換する吸収剤によって形成されることが好適である。
【００２０】
好適な吸収剤としては、例えばカーボンブラック状のカーボン粒子、グラファイト、カーボンナノチューブまたはグラフェン、粒子サイズが０．０１〜１μｍの範囲、好適には０．０２〜０．５μｍ及び特に好適には０．０３〜０．２μｍの範囲の銀ナノ粒子、窒化金属、金属酸化物または精細なホウ化ランタンといったナノ微粒子金属が挙げられる。
【００２１】
エネルギーを導入するために用いられるレーザは、当業者に知られた任意のレーザを用いることができる。固体レーザ、繊維レーザ、ダイオードレーザ、ガスレーザまたはエキシマレーザを用いることが好適である。用いられるレーザは、好適には、レーザビームの波長が１５０〜１０６００ｎｍの範囲、特に６００〜１２００ｎｍの範囲で発生するものが挙げられる。
【００２２】
分散体が被覆に用いられる場合、無電解及び／または電解被覆可能で基板に移動される粒子は、任意の無電解及び／または電解被覆可能な材料で構成され、異なる無電解及び／または電解被覆可能な材料その他で構成され、無電解及び／または電解被覆可能な及び無電解及び／または電解被覆されない材料で構成された、任意の形状の粒子である。好適な無電解及び／または電解被覆可能な材料は、例えば、カーボンブラックやグラファイトやカーボンナノチューブまたはグラフェン形状の炭素、導電性金属複合物、導電性有機混合物または導電性ポリマーまたは金属、好適には亜鉛、ニッケル、銅、すず、コバルト、マンガン、鉄、マグネシウム、鉛、クロム、ビスマス、銀、金、アルミニウム、チタン、パラジウム、プラチナ、タンタル及びその合金、またはこれらの金属の少なくとも１つを含む金属混合物が挙げられる。好適な合金は、例えば、ＣｕＺｎ、ＣｕＳｎ、ＣｕＮｉ、ＳｎＰｂ、ＳｎＢｉ、ＳｎＣｏ、ＮｉＰｂ、ＺｎＦｅ、ＺｎＣｏ及びＺｎＭｎである。特に、無電解及び／または電解被覆可能な粒子に好適なものはアルミニウム、鉄、銅、ニッケル、亜鉛、炭素及びこれらの混合物である。
【００２３】
特に好適なのは、無電解及び／または電解被覆可能な粒子が磁化可能な材料または磁性物質である場合である。好適な材料は、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、またはＮｉＦｅ、ＮｉＣｕＣｏ、ＮｉＣｏＦｅ、ＡｌＮｉ、ＡｌＮｉＣｏ、ＦｅＣｏＶ、ＦｅＣｏ、ＦｅＳｉ、ＭｎＡｌＣｕ2、ＳｍＣｏ及びＮｄ2Ｆｅ14Ｂといった合金である。
【００２４】
無電解及び／または電解被覆可能な粒子は、好適には０．００１〜１００μｍ、好適には０．００５〜５０μｍ及び特に好適には０．０１〜１０μｍの平均的な粒子直径を有する。平均的な粒子直径は、レーザ回折分析によって決定され、この分析には例えばＭｉｃｒｏｔｒａｃ  Ｘ１００装置が用いられる。粒子直径の分布は、製造工程それ自体に依存する。典型的には、直径分布は単一の最大値を有するが、複数の最大値を有していてもよい。
【００２５】
無電解及び／または電解被覆可能な粒子の表面は、少なくとも部分的に被覆されている。好適な被覆は、事実上、無機物（例えばＳｉＯ2、ホスフェート類）または有機物である。無電解及び／または電解被覆可能な粒子はまた、金属または金属酸化物によって被覆されている。金属は、部分的に、酸化された状態で存在していてもよい。
【００２６】
２以上の異なった種類の無電解及び／または電解被覆可能な粒子が用いられる場合は、これらの種類の混合物によって実行される。これらの種類が、鉄、ニッケル、コバルト、ＦｅＮｉ及びＦｅＮｉＣｏからなる群から選択されることが特に好適である。
【００２７】
しかし、無電解及び／または電解被覆可能な粒子は、第１金属及び第２金属を含み、第２金属は合金（第１金属または１以上の他の金属を具備する）の形態で存在し、または無電解及び／または電解被覆可能な粒子は、異なる２つの合金を含む。
【００２８】
分散体で用いられる無電解及び／または電解被覆可能な粒子が磁性物質でなくまたは磁化可能でない場合は、分散体は、磁化したまたは磁化可能な材料を含む粒子を付加的に有する。しかし、用いられる無電解及び／または電解被覆可能な粒子は、磁化したまたは磁化可能な材料であることが好適である。
【００２９】
分散体が移動されずに粒子のみが移動される場合は、本発明に係る粒子は、磁化したまたは磁化可能な材料を有する。
【００３０】
無電解及び／または電解被覆可能な粒子を含む分散体が用いられる場合は、マトリクス材料として少なくとも１の溶媒とバインダとを更に含む。加えて、分散体は更なる添加物を含んでいてもよい。例えば、好適な吸収剤、分散剤、均染剤、腐食防止剤等である。
【００３１】
好適な溶媒は、例えば、脂肪族及び芳香族の炭化水素（例えばｎ−オクタン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン）、アルコール類（例えばメタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、アミルアルコール）例えばグリセロール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール等の多価アルコール、アルキルエステル（例えばメチルアセテート、エチルアセテート、プロピルアセテート、ブチルアセテート、イソブチルアセテート、イソプロピルアセテート、３−メチルブタノール）、アルコキシアルコール（例えばメソキシプロパノール、メソキシブタノール、エソキシプロパノール）、アルキルベンゼン類（例えばエチルベンゼン、イソプロピルベンゼン）、ブチルグリコール、ブチルジグリコール、アルキルグリコールセテート類（例えばブチルグリコールアセテート、ブチルジグリコールアセテート）、ジアセトンアルコール、ジグリコールジアルキルエーテル類、ジグリコールモノアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、ジグリコールアルキルエーテルアセテート類、ジプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ジオキサン、ジプロピレングリコール及びエーテル類、ジエチレングリコール及びエーテル類、ＤＢＥ（二塩基エステル類）、エーテル類（例えばジエチルエーテル、テトラヒドロフラン）、エチレンクロライド、エチレングリコール、エチレングリコールアセテート、エチレングリコールジメチルエステル、クレゾール、ラクトン類（例えばブチロラクトン）、ケトン類（例えばアセトン、２−ブタノン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ））、メチルグリコール、メチレンクロライド、メチレングリコール、メチルグリコールアセテート、メチルフェノール（オルト−、メタ−、パラ−クレゾール）、ピロリドン類（例えばＮ−メチル−２−ピロリドン）、プロピレングリコール、プロピレンカーボネート、カーボンテトラクロライド、トルエン、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、芳香族炭化水素及び混合物、脂肪族炭化水素及び混合物、アルコールモノテルペン類（例えばテルピネオール）、水及びこれら溶媒の２以上の混合物が挙げられる。
【００３２】
好適な溶媒は、アルコール類（例えばエタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ブタノール）、アルコキシアルコール類（例えばメソキシプロパノール、エソキシプロパノール、ブチルグリコール、ブチルジグリコール）、ブチロラクトン、ジグリコールジアルキルエーテル、ジグリコールモノアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、エステル類（例えばエチルアセテート、ブチルアセテート、ブチルグリコールアセテート、ブチルジグリコールアセテート、ジグリコールアルキルエーテルアセテート類、ジプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ＤＢＥ）、エーテル類（例えばテトラヒドロフラン）、グリコールやエチレングリコールやプロピレングリコールやネオペンチルグリコールなどのポリヒドリックアルコール類、ケトン類（例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン）、炭化水素類（例えばシクロヘキサン、エチルベンゼン、トルエン、キシレン）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、水及びこれらの混合物である。
【００３３】
水及び有機溶媒の混合物もまた用いることができる。
【００３４】
マトリクス材料は、ポリマーまたはポリマー混合物が好適である。
【００３５】
マトリクス材料として好適なポリマーは、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）；ＡＳＡ（アクリロニトリル−スチレン−アクリレート）；アクリレート化アクリレート類；アルキド樹脂類；アルキルビニルアセテート類；アルキレン−ビニルアセテートコポリマー類、特にメチレン−ビニルアセテート、エチレン−ビニルアセテート、ブチレン−ビニルアセテート；アルキレン−ビニルクロライドコポリマー類；アミノ樹脂類；アルデヒド及びケトン樹脂類；セルロース及びセルロース誘導体類、特にヒドロキシアルキルセルロース、アセテート類やプロピオネート類やブチレート類やカルボキシアルキルセルロース類やセルロースニトレートといったセルロースエステル類；エポキシアルキレート類；エポキシ樹脂類；改質エポキシ樹脂類、例えば二官能価または多官能価ビスフェノールＡまたはビスフェノールＦ樹脂類、エポキシノボラック樹脂、臭素化エポキシ樹脂類、脂環式エポキシ樹脂類；脂肪族エポキシ樹脂類、グリシジルエーテル類、ビニルエーテル類、エチレン−アクリル酸コポリマー類；炭化水素樹脂；ＭＡＢＳ（アクリレートユニットを含む透過性ＡＢＳ）；メラミン樹脂類、マレイン無水物コポリマー類；メタクリレート類；天然ゴム；合成ゴム；塩素化ゴム；天然樹脂類；ロジン類；セラック；フェノール樹脂類；ポリエステル類；フェニルエステル樹脂類といったポリエステル樹脂類；ポリスルホン類；ポリエーテルスルホン類；ポリアミド類；ポリイミド類；ポリアニリン類；ポリピロール類；ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）；ポリカーボネート（例えばＢａｙｅｒ  ＡＧのＭａｋｒｏｌｏｎ（登録商標））；ポリエステルアクリレート類；ポリエーテルアクリレート類；ポリエチレン；ポリエチレンチオフェン類；ポリエチレンナフタレート類；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）；ポリエチレンテレフタレート−グリコール（ＰＥＴＧ）；ポリプロピレン；ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）；酸化ポリフェニレン（ＰＰＯ）；ポリスチレン類（ＰＳ）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）；ポリテトラヒドロフラン；ポリエーテル類（例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール）、ポリビニル混合物、特にポリビニルクロライド（ＰＶＣ）、ＰＶＣコポリマー類、ＰＶｄＣポリビニルアセテート及びそのコポリマー類、任意的に部分的に加水分解したポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール類、ポリビニルアセテート類、ポリビニルピロリドン、ポリビニルエーテル類、ポリビニルアクリレート類及び溶液中及び分散体としてのメタクリレート類及びそのコポリマー類、ポリアクリルエステル類及びポリスチレンコポリマー類；ポリスチレン（耐衝撃性改質または非耐衝撃性改質のもの）；ポリウレタン類、非架橋またはイソシアネート架橋；ポリウレタンアクリレート類；スチレン−アクリルコポリマー類；スチレン−ブタジエン固形コポリマー類（例えばＢＡＳＦ  ＡＧのＳｔｙｒｏｆｌｅｘ（登録商標）またはＳｔｙｒｏｌｕｘ（登録商標）、ＣＰＣのＫ−Ｒｅｓｉｎ（商標））；カゼインといったプロテイン；ＳＩＳ；トリアジン樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂（ＢＴ）、シアネートエステル樹脂（ＣＥ）、アリル��ポリフェニレンエーテル（ＡＰＰＥ）が挙げられる。マトリクス材料を形成するために２以上のポリマー類を用いることも可能である。
【００３６】
マトリクス材料として特に好適なポリマー類としては、アクリレート類、アクリレート樹脂類、セルロース誘導体類、メタクリレート類、メタクリレート樹脂類、メラミン及びアミノ樹脂類、ポリアルキレン類、ポリイミド類、エポキシ樹脂類、改質エポキシ樹脂類、例えば二官能価または多官能価ビスフェノールＡまたはビスフェノールＦ樹脂類、エポキシノボラック樹脂類、臭素化エポキシ樹脂類、脂環式エポキシ樹脂類；脂肪族エポキシ樹脂類、グリシジルエーテル類、ビニルエーテル類及びフェノリック樹脂類、ポリウレタン類、ポリエステル類、ポリビニルアセタール類、ポリビニルアセテート類、ポリスチレン類、ポリスチレンコポリマー類、ポリスチレンアクリレート類、スチレン−ブタジエン固形コポリマー類、アルキレン−ビニルアセテート及びビニルクロライドコポリマー類、ポリアミド類及びそのコポリマー類が挙げられる。
【００３７】
プリント回路基板の製造の場合は、分散体に用いられるマトリクス材料は、好適には、熱硬化または放射線硬化型の樹脂類、例えば二官能価または多官能価ビスフェノールＡまたはビスフェノールＦ樹脂類といった改質エポキシ樹脂類、エポキシノボラック樹脂類、臭素化エポキシ樹脂類、脂環式エポキシ樹脂類；脂肪族エポキシ樹脂類、グリシジルエーテル類、シアネートエステル類、ビニルエーテル類、フェノリック樹脂類、ポリイミド類、メラミン樹脂類及びアミノ樹脂類、ポリウレタン類、ポリエステル類及びセルロース誘導体である。
【００３８】
付加的に好適であるのは、分散体が吸収剤を含む場合である。例えば、カーボンブラックや、粒子サイズが０．０１〜１μｍ、好適には０．０２〜０．５μｍ及び特に好適には０．０３〜０．２μｍである銀ナノ粒子、窒化金属類、酸化金属類または精細なランタンヘキサボライトといったナノ微粒子金属類である。
【００３９】
分散体が基板に印刷される場合は、分散体が磁化したまたは磁化可能な粒子を含んでいることが有効である。ここで、第１に、無電解及び／または電解被覆可能な粒子は、磁化しているまたは磁化可能であってもよい。一方、例えば、磁化したまたは磁化可能な官能価顔料を用いることも可能である。また、磁化したまたは磁化可能な、無電解及び／または電解被覆可能な粒子及び磁化したまたは磁化可能な官能価粒子を用いることも可能である。磁化したまたは磁化可能な粒子は強磁性体であってもよい。このため、例えば、酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）、または粒子サイズが１μｍ以上の鉄粉を用いてもよい。常磁性の粒子を用いることも可能である。このため、例えば、酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）、または粒子サイズが１μｍ以下の鉄粉を用いてもよい。
【００４０】
本発明によれば、無電解及び／または電解被覆可能な粒子の移動または無電解及び／または電解被覆可能な粒子を含む分散体の移動は、磁場が施されることによって実行される。このため、被覆される基板の下に磁石を配置して磁場を生成することが好適である。一方、被覆される基板の上に磁石を配置して磁場を生成することもまた可能である。しかし、被覆される基板の下に配置することが好適である。磁化したまたは磁化可能な粒子を用いる、または分散体に磁化したまたは磁化可能な粒子を付加した付加物を使用する場合は、粒子または分散体は、磁場の領域線に沿って移動される。これは、移動の制御を可能にし、印刷イメージの改善をもたらす。印刷される基板の下に磁石を配置することによって、印刷領域における磁場の領域線は、本質的に、印刷方向と平行になる。
【００４１】
磁場を生成するために用いられる磁石は、当業者に知られた所望の磁石を用いることができる。例えば、永久磁石も電磁石も双方用いることができる。スイッチで切替可能な電磁石を用いることが好適である。更なる電磁石の利点としては、発生する磁場を変えることができる点にある。これにより、例えば、印刷される基板に従って別の磁場を適用し、及び適合し、あるいは磁場の強度を変更することが可能となる。
【００４２】
静電的に行われる印刷と対照して、磁場の印加によって印刷を行うことの更なる利点は、印刷される基板は、静電的に行われる印刷の場合と異なり、印刷される基板それ自体が電荷のキャリアとなる必要がない点にある。磁力線は、基板に何ら影響を及ぼさずに、基板と比較的大きな距離があっても作用する。金属または半導体から構成される基板、あるいは金属または半導体を含む基板に印刷することが可能である。
【００４３】
磁場の印加による移動の実行は、磁場の印加による実行を伴わない方法と比較して、移動に必要とされるレーザエネルギーを付加的に減少することができる。
【００４４】
本発明の一の実施の形態によれば、磁場は、アドレス付け可能な磁石領域を具備するアレイを用いることによって生成される。これにより、種々の磁場を用いること、または異なった強度の磁場を用いることができる。アドレス付け可能な磁石領域を具備するアレイを用いることによって磁場を生成する場合は、磁力線は、印刷ギャップの直下に配置されることが好適である。この磁力線は、印刷解像度が鮮明となるように磁場の強度が制御され、または磁場の極性が反転される部分に分割される。磁場は、好適にはデジタル制御される。アドレス付け可能な磁石領域を具備するアレイを使用することによって、生成される印刷イメージに磁場を適合させることができる。
【００４５】
無電解及び／または電解被覆可能な粒子を基板に施与した後、乾燥及び／または硬化した後に、表面を被覆して無電解及び／または電解生成することができる。被覆によって、例えば、導体トラックとして用いることができる連続的な層を形成することができる。
【００４６】
本発明に係る方法は、例えば、印刷された回路ボード、ＲＦＩＤアンテナ、トランスポンダアンテナ、フラットケーブル、チップカードモジュール、シートヒータ、ＬＣＤまたはプラズマ画像ディスプレイユニットのホイル導体または導体トラックを製造することに好適である。
【００４７】
本発明に係る方法の作動の例を、図面を参照して、以下、詳細に説明する。
【００４８】
図１は、本発明に係る方法の概略を説明する図である。
【００４９】
基板１を印刷するためには、無電解及び／または電解被覆可能な粒子、あるいは無電解及び／または電解被覆可能な分散体３は、伝達媒体５から基板１に移動される。無電解及び／または電解被覆可能な粒子、あるいは伝達媒体５から基板１に移動する無電解及び／または電解被覆可能な粒子を含む分散体３は、無電解及び／または電解被覆可能な粒子、あるいは無電解及び／または電解被覆可能な粒子を含む分散体３にエネルギーが導入される。エネルギーは、例えば、レーザ７によって導入される。
【００５０】
レーザ７で導入されたエネルギーは、無電解及び／または電解被覆可能な粒子、あるいは無電解及び／または電解被覆可能な粒子を含む分散体を、少なくとも一部蒸発させる。その結果、無電解及び／または電解被覆可能な粒子、あるいは無電解及び／または電解被覆可能な粒子を含む分散体３は、伝達媒体５から引き離されて、基板１に移動される。
【００５１】
レーザ７からの光が、無電解及び／または電解被覆可能な粒子、あるいは無電解及び／または電解被覆可能な粒子を含む分散体３の少なくとも一部が蒸発される熱に転換することから、粒子、及び粒子を含む分散体３の双方ともに、レーザライトの好適な吸収剤を含んでいる。好適な吸収剤は、例えば、カーボンブラック、銀ナノ粒子や窒化金属や酸化金属といったナノ微粒子金属、または粒子の大きさが０．０１〜１μｍ、好適には０．０２〜０．５μｍの範囲及び０．０３〜０．２μｍの範囲の六ホウ化ランタンが挙げられる。
【００５２】
本発明によれば、無電解及び／または電解被覆可能な粒子、あるいは無電解及び／または電解被覆可能な粒子を含む分散体３の移動は、磁場９が印加されることによって実行される。磁場９の印加のためには、磁石１３が印刷領域１１に位置決めされる。すなわち、この領域は、無電解及び／または電解被覆可能な粒子、あるいは無電解及び／または電解被覆可能な粒子を含む分散体３が、伝達媒体５から基板１に移動される領域である。基板１が線ごとに印刷される場合は、基板１は、図１の矢線１５で示すように、線の印刷方向を横断する方向に移動される。それぞれの線は、移動するレーザ７によって印刷される。線幅の全体に亘って磁力を得るには、磁石１３が、印刷される線幅の全体に亘っていることが好適である。
【００５３】
磁石９を配置するには、好適なホルダ１７で取り付ける。
【００５４】
好適な磁石は、永久磁石であっても、電磁石であってもよい。しかし、切替可能で磁場９の強さを調整することができる電磁石が好適である。このようにして、印刷イメージに作用せしめることが可能である。例えば、磁石を調整することによって、印刷される層の厚み及び強度を調整することが可能である。
【００５５】
図２は、第１実施の形態におけるホルダに磁石が取り付けられた状態を説明する図である。図２で示される実施の形態によれば、１の磁石１３が用いられる。これは、印刷される線幅に亘って均質的な磁場が発生することを意味している。
【００５６】
更なる実施の形態が、図３に示されている。図３で示す実施の形態では、磁石１３は、アドレス付け可能な磁石領域を具備するアレイである。それぞれの磁石領域１９は個々に可動し、その結果、磁場はデジタル的かつドットごとに変更される。個々の磁場１９は、レーザ７で達成可能な印刷解像度に対応していることが好適である。これは、印刷されるそれぞれ個々のドットが制御手法によって調整されることを許容するものである。個々の磁石領域１９は、好適なコントロールユニットによって可動することが望ましい。
【符号の説明】
【００５７】
１    基板
３    分散体
５    伝達媒体
７    レーザ
９    磁場
１１    印刷領域
１３    磁石
１５    基板１の移動
１７    ホルダ
１９    磁石領域
【図１】
2013504189.tif 000003
【図２】
2013504189.tif 000004
【図３】
2013504189.tif 000005
【国際調査報告】
2013504189.tif 000006
2013504189.tif 000007
2013504189.tif 000008
2013504189.tif 000009