(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性粉体と焼成除去可能な有機成分を少なくとも含有する導体インキを用いて基板上にオフセット印刷により５〜３０μｍの厚盛りで電極パターンを印刷した後に焼成する電極パターンの形成方法であって、導電性粉体として少なくとも２種類以上の粒子形状の異なる導電性粉体の混合物を含み、且つ該混合物中に２０〜３０質量百分率の粒子形状がフレーク状であるフレーク状導電性粉体を含んでおり、フレーク状導電性粉体はマイクロトラック法によるＤ５０値の粒径が２〜１５μｍの範囲にあり、フレーク状導電性粉体以外の導電性粉体はマイクロトラック法によるＤ５０値の粒径が０．２〜２．０μｍの範囲にある導体インキを用いることを特徴とするオフセット印刷による電極パターンの形成方法。
【請求項２】
基板として、焼成除去が可能な材料により表面抵抗が１×１０11Ω／□以下になるように帯電防止処理した基板を用いることを特徴とする請求項１に記載のオフセット印刷による電極パターンの形成方法。
【請求項３】
前記帯電防止処理した基板として、基板上に導電性高分子を含む樹脂液を塗布後乾燥して帯電防止層を形成してなるものを用いることを特徴とする請求項２に記載のオフセット印刷による電極パターンの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オフセット印刷による電極パターンの形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、微細な電極パターンの形成方法として、ガラス基板上に導電性粉体を含有するパターン形成用ペーストを用いてスクリーン印刷法やフォトリソグラフィー法によりパターンを形成した後、焼成して電極パターンを形成する方法がある。しかし、スクリーン印刷法による電極パターンの形成には、スクリーン印刷版を構成するメッシュ材料の伸びによる印刷精度の限界があり、また、形成したパターンにメッシュ目が生じたりパターンの滲みが発生し、電極パターンのエッジ精度が低いという問題がある。また、フォトリソグラフィー法には、高精度の電極パターンの形成が可能であるものの、製造工程が複雑であり、材料ロスが多く、製造コストの低減に限界があった。
【０００３】
このため、工程が簡単で量産性を有するオフセット印刷法を用いることによって微細電極パターンの形成の低コスト化が試みられている。このオフセット印刷法では、導電性粉体を含有する導体インキを凹版或いは平版の印刷版に供給し、印刷版上のインキパターンをブランケットを介して電極被形成物に転移させ、その後、焼成して有機成分を分解、揮発することにより電極パターンが形成される。
【０００４】
オフセット印刷法は、スクリーン印刷法に比べて精度の高い電極パターンの形成が可能であり、また、フォトリソグラフィ法に比べてインキ使用量が少ないという利点がある。更にフォトリソグラフィ法では、焼成して形成された電極パターンの幅方向の断面形状は矩形となり、例えば、プラズマディスプレイパネルの電極パターンのように、その上から誘電体層を形成する場合、電極のエッジが誘電体層を突き破って露出してしまうことがおこる可能性があるのに対して、オフセット印刷法で得られた電極パターンの幅方向の断面形状は蒲鉾形なので、前記のような電極のエッジに起因するトラブルはおこらない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常、オフセット印刷によりガラス基板上に約５〜３０μm 程度の厚盛り印刷を行うと図１に略図示するように基板１上に形成した印刷パターン２の輪郭からインキがひげ状に飛び出すひげ欠陥３が生じる。これはインキを版に充填するとき、又はブランケットが版からインキを受理するとき又は転移時に、ガラス基板とブランケットとの摩擦によって発生する静電気が凝集破壊面や突起のあるインキ部を引き付けることなどによりおこるものである。
【０００６】
本発明の目的は、オフセット印刷により電極パターンを印刷するときに生じるひげ欠陥を解消したオフセット印刷による電極パターンの形成方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ひげ欠陥をなくすべく研究の結果、導電性粉体として少なくとも２種類以上の粒子形状の異なる導電性粉体の混合物を含み、且つ該混合物中に５〜４０質量百分率の粒子形状がフレーク状であるフレーク状導電性粉体を含む導体インキを用いることにより、ひげ欠陥は少なくなること、及び上記の導体インキを表面抵抗が１×１０11Ω以下になるように表面処理した基板と併用することによりひげ欠陥の発生は劇的に少なくなることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、本発明の課題を解決するもので、導電性粉体と焼成除去可能な有機成分を少なくとも含有する導体インキを用いて基板上にオフセット印刷により５〜３０μｍの厚盛りで電極パターンを印刷した後に焼成する電極パターンの形成方法であって、導電性粉体として少なくとも２種類以上の粒子形状の異なる導電性粉体の混合物を含み、且つ該混合物中に２０〜３０質量百分率の粒子形状がフレーク状であるフレーク状導電性粉体を含んでおり、フレーク状導電性粉体はマイクロトラック法によるＤ５０値の粒径が２〜１５μｍの範囲にあり、フレーク状導電性粉体以外の導電性粉体はマイクロトラック法によるＤ５０値の粒径が０．２〜２．０μｍの範囲にある導体インキを用いることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のオフセット印刷による電極パターンの形成方法において、基板として、焼成除去が可能な材料により表面抵抗が１×１０11Ω／□以下になるように帯電防止処理した基板を用いることを特徴とする。
【００１２】
そして、帯電防止処理した基板として、基板上に導電性高分子を含む樹脂液を塗布後乾燥して帯電防止層を形成してなるものを用いることが最も好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明のオフセット印刷による電極パターンの形成方法について具体的に説明する。
先ず導電性粉体として少なくとも２種類以上の粒子形状の異なる導電性粉体の混合物を含み、且つ該混合物中に５〜４０質量百分率粒子形状がフレーク状であるフレーク状導電性粉体を含む導体インキを作製する。この導体インキを用いてガラス基板上にオフセット印刷によりプラズマディスプレイパネルの電極パターン等の微細パターンを厚盛り印刷した後に焼成する。
【００１４】
上記の導体インキを用いることによりひげ欠陥の発生を抑制することができる。表１は、フレーク状導電性粉体の質量百分率によるひげ欠陥の発生防止効果を示す。表２は、導体インキに含まれるフレーク状銀粉体のマイクロトラック法によるＤ５０値の粒径によるひげ欠陥の発生防止効果を示す。また、表３は、導体インキに含まれる球状または微結晶状の銀粉体のＤ５０値の粒径によるひげ欠陥の発生防止効果を示す。尚、表１、２、３において、◎＋＋はひげ欠陥の発生防止効果が最も大きい、◎＋はひげ欠陥の発生防止効果が特に大きい、◎はひげ欠陥の発生防止効果大、○はひげ欠陥の発生防止効果あり、△はひげ欠陥の発生防止効果がやや劣るが概ね可、×はひげ欠陥の発生防止効果はみられないことを示す。また印刷形状に関しては○は良好、△はやや劣るが概ね可、×は不良を示す。
【００１５】
【表１】
0004596444.tif 000002
【００１６】
【表２】
0004596444.tif 000003
【００１７】
【表３】
0004596444.tif 000004
【００１８】
表１に示すように、フレーク状導電性粉体の質量百分率は、好ましくは５〜４０質量百分率、更に好ましくは２０〜４０質量百分率、最も好ましくは２０〜３０質量百分率である。また、表２に示すように、本発明において適用可能なフレーク状導電性粉体の粒径の範囲は、１〜３０μｍであり、更に好ましくは２〜１５μｍである。表３に示すように、本発明において適用可能な球状又は微結晶状の銀粉体の粒径は０．０２〜６μｍであり、好ましくは０．１〜３．５μｍ、最も好ましくは０．２〜２．０μｍの範囲である。
【００１９】
ガラス基板に、イオン（カリウム、ナトリウム、塩素等）が含まれていないものであって、焼成後に残カーボンはなくまたはガラス化し、表面電位が１×１０11Ω以下の層を形成する液を塗布した後、乾燥して帯電防止層を形成する。具体的には例えば丸菱油化工業（株）製導電性高分子ＰＰＹ−１４（ポリピロールを水系ディスパージョンにしたもの／エポキシ系架橋剤／アクリル系樹脂からなる導電性高分子を含む樹脂液をガラス基板にスピンナーにより塗布後１６０℃で２分間乾燥して帯電防止層を形成してなるものが適している。その他に例えばコルコート（株）製Ｎ１０３Ｘのようなシロキサン系帯電防止層、乾燥後プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）用下地層（鉛系ガラスフリットを主成分とするカラスペースト、樹脂、セルロース系材料等）でも可であるが上記導電性高分子を含有する帯電防止層が最も効果がある。尚前記導電性高分子を含有する帯電防止層中に含まれる導電性高分子は、焼結後は導電性の機能は低下せしめられるのでガラス基板の絶縁性を損なうものではない。
【００２０】
上記のようにして帯電防止層を形成した基板と上記の導体インキを併用することによりひげ欠陥の発生は劇的に減少する。表４は、上記の導電性高分子ＰＰＹ−１４を含む液を塗布した基板を用いた場合のひげ欠陥の発生防止効果を示す。尚表４において◎＋はひげ欠陥の防止効果が特に優れる、◎はひげ欠陥の発生防止効果大、○はひげ欠陥の発生防止効果あり、△はひげ欠陥の発生防止効果がやや劣るが概ね可、×はひげ欠陥の発生防止効果はみられないことを示す。また印刷形状に関しては○は良好、△はやや劣るが概ね可、×は不良を示す。
【００２１】
【表４】
0004596444.tif 000005
【００２２】
表４に示すように、フレーク状銀粉体の質量百分率が０より大で４０以下のとき好ましい結果が得られ、５〜４０のとき更に好ましい結果が得られ、５〜３０のとき非常に好ましい結果が得られた。
【００２３】
表５は、ガラス基板の表面処理による表面電位の低下とひげ欠陥の発生状況の関係を示す。尚表３において◎はひげ欠陥の発生防止効果大、○はひげ欠陥の発生防止効果あり、△はひげ欠陥の発生防止効果がやや劣るが概ね可、×はひげ欠陥の発生防止効果はみられないことを示す。
【００２４】
【表５】
0004596444.tif 000006
【００２５】
表５に示すように、基板に表面処理を施し、フレーク状導電性粉体を含む導体インキを用いた場合に特に良好なひげ欠陥の発生防止効果が見られた。
【００２６】
次に本発明の実施例を挙げる。
（実施例）
下記の組成の導体インキを用意した。
導体インキ
球状銀粉体                                            …  ６１重量部
（タップ密度: ３．５g/cm3 、粒径D50:０．７μm ）
フレーク状銀粉体（D50 ：５μm ）                      …  １６重量部
ガラスフリット                                        …    ３重量部
（Bi2O3 系ガラス、平均粒径：０．９μm ）
樹脂                                                  …  １６重量部
（マリアリム：アリルエーテル、無水マレイン酸及びスチレンの共重合物）
溶剤                                                  …    ２重量部
（アロマフリー６号）
【００２７】
基板としてソーダガラス（厚み：２．１mm、大きさ：３５０mm×４５０mm）を用意し、その表面に丸菱油化工業（株）製高分子ＰＰＹ−１４／エポキシ系架橋剤／アクリル系樹脂からなる液をスピンナーにより塗布後１６０℃で２分間乾燥して帯電防止処理を施した。
【００２８】
（株）紅羊社製作所製エクターＬＣＤ印刷機に印刷版（東レ（株）製水なし版（ＤＧ２）画線部幅１００μm ）を組み付け、印刷条件としてブランケット胴にＮＢＲ製ブランケットを組み付け、上記帯電防止処理した基板をセットして下記の条件で電極パターンの印刷を行った。また印刷条件２としてシリコンブランケットを組み付け、上記帯電防止処理した基板をセットして下記の条件で電極パターンの印刷を行った。
【００２９】
印刷条件１
印刷速度  ６００mm/sec
印圧      ０．２mm
印刷重ね回数  ４回
【００３０】
印刷条件２
印刷受理速度    ５０mm/sec
印刷転移速度  ６００mm/sec
印圧          ０．２mm
印刷重ね回数      ３回
ブランケット  シリコン製
【００３１】
印刷条件１，２の何れにおいても、印刷時のひげ欠陥はみられず、また印刷形状も良好であった。
印刷後に焼成してプラズマディスプレイパネルの電極パターンを形成した。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係るオフセット印刷による電極パターンの形成方法は、導電性粉体と焼成除去可能な有機成分を少なくとも含有する導体インキを用いて基板上にオフセット印刷により５〜３０μｍの厚盛りで電極パターンを印刷した後に焼成する電極パターンの形成方法であって、導電性粉体として少なくとも２種類以上の粒子形状の異なる導電性粉体の混合物を含み、且つ該混合物中に２０〜３０質量百分率の粒子形状が扁平の（フレーク状である）フレーク状導電性粉体を含んでおり、フレーク状導電性粉体はマイクロトラック法によるＤ５０値の粒径が２〜１５μｍの範囲にあり、フレーク状導電性粉体以外の導電性粉体はマイクロトラック法によるＤ５０値の粒径が０．２〜２．０μｍの範囲にある導体インキを用いることを特徴としているので、電極パターンの印刷時に発生するひげ欠陥の発生を抑制することができる。
【００３３】
また、上記の導体インキを用いるとともに、基板として、焼成除去が可能な材料により表面抵抗が１×１０11Ω／□以下になるように帯電防止処理した基板を用いることによりひげ欠陥を劇的になくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ひげ欠陥の発生状態を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
１    基板
２    印刷パターン
３    ひげ欠陥
【図１】
0004596444.tif 000007