インクジェット用導電性インク、導電性パターンおよび導電体
【課題】本発明は、導電性の高い導電膜や導電性パターン等を形成可能なインクジェット用導電性インクを提供する。
【解決手段】本発明のインクジェット用導電性インクは、導電性粒子と、イオン性液体と、バインダ樹脂と、溶剤とを含む。イオン性液体は、例えば、イミダゾリウム塩、ピリジニウム塩、ピロリジニウム塩、ホスホニウム塩、およびアンモニウム塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含む。導電性粒子の平均粒径は、１ｎｍ〜２００ｎｍであると好ましい。
【解決手段】本発明のインクジェット用導電性インクは、導電性粒子と、イオン性液体と、バインダ樹脂と、溶剤とを含む。イオン性液体は、例えば、イミダゾリウム塩、ピリジニウム塩、ピロリジニウム塩、ホスホニウム塩、およびアンモニウム塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含む。導電性粒子の平均粒径は、１ｎｍ〜２００ｎｍであると好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット用導電性インク、これを用いて形成された導電性パターンおよび導電体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、導電性インクを用いたインクジェット印刷が注目されている。インクジェット印刷により導電膜や導電性パターンを形成できれば、インクジェット印刷を、例えば、半導体装置等の電子部品の分野に適用でき、例えば、プリント基板等の配線パターンを容易に形成できからである。
【０００３】
スクリーン印刷法等により基材に塗布される従来の導電性塗料は、主として、例えば、溶媒と、この溶媒に分散されたインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、銀、ニッケル、金、銀、銅、または白金等の導電性微粒子とを含んでいる。しかし、この導電性塗料は粘度が高いため、インクジェット印刷には用いることができない。また、インクジェット印刷を可能とするために、導電性微粒子の濃度を下げて導電性塗料の粘度を下げると、導電性塗料の安定性が悪化し２相に分離する等の問題が生じる。
【０００４】
ところで、インクジェット用インクの一成分としてイオン性液体を用いることは既に知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。特許文献１には、イオン性液体と非イオン界面活性剤を含む分散体が開示され、特許文献２には、カーボンナノチューブとイオン性液体からなるインクジェット用インク（光熱変換材料）が開示され、特許文献３には、水と色素とイオン性液体からなるインクジェット用インクが開示されている。しかし、特許文献１〜３には、いずれも、インクジェット用導電性インクについては記載も示唆もされていない。
【特許文献１】特開２００３−１８６１３８号公報
【特許文献２】特開２００４−２７６５３５号公報
【特許文献３】米国特許第６０４８３８８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のとおり、導電性の高い導電膜や導電性パターン等を形成可能なインクジェット用導電性インクについては、いまだ開発されていない。
【０００６】
本発明は、導電性の高い導電膜や導電性パターン等を形成可能なインクジェット用導電性インクを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のインクジェット用導電性インクは、導電性粒子と、イオン性液体と、バインダ樹脂と、溶剤とを含んでいる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、導電性の高い導電膜や導電パターンを形成可能なインクジェット用導電性インクを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施形態１）
実施形態１では、本発明のインクジェット用導電性インクの一例について説明する。
【００１０】
本実施形態のインクジェット用導電性インクは、導電性粒子と、イオン性液体と、バインダ樹脂と、溶剤とを含んでいる。
【００１１】
本実施形態のインクジェット用導電性インクを用いれば、後述する実施例において示すように、インクジェット印刷により、導電性の優れた導電膜や導電性パターン（以下、「導電膜等」とも言う。）を提供できる。これはイオン性液体が、常温常圧で液体であり、蒸気圧がないかあるいは極めて小さく、かつイオン伝導性を有することに起因しているものと思われる。イオン性液体は、導電膜等中において導電性粒子間に存在することにより、導電膜等の導電性を向上させているものと思われる。
【００１２】
例えば、導電性粒子の含有率が高い従来の導電性塗料（イオン性液体は含まない）を塗布することにより形成された導電膜中には、隣り合う導電性粒子同士が接触しない部分が多く存在する。本実施形態のインクジェット用導電性インクを用いて形成された導電膜では、隣り合う導電性粒子間にイオン性液体が存在することにより、導電性粒子間の導通が補助されているものと思われる。
【００１３】
インクジェット用導電性インクを基材の一方の主面に印刷（塗布）して、基材上に導電膜を形成する場合、導電性の高い導電膜を得るためには、例えば、下記の２通りの方法が考えられる。１つ目は、インクジェット用導電性インクに含まれる導電性粒子の配合割合（体積割合）を高める方法であり、２つ目は、平均粒径の大きい導電性粒子を用いる方法である。
【００１４】
インクジェット用導電性インクに含まれる導電性粒子の配合割合を高めれば、導電膜における導電性粒子の占有体積が大きくなり、導電膜の導電性が向上する。
【００１５】
平均粒径の大きい導電性物粒子を用いると、導電性粒子内の電子伝導距離が長くなり、かつ、導電性粒子間の接触点が少なる。そのため、導電性粒子間の接触抵抗が小さくなり、導電膜の導電性が向上する。
【００１６】
しかし、導電性粒子の配合割合が高すぎると（導電膜中の導電性粒子の占有体積が大きすぎると）、導電膜中のバインダ樹脂の量が少なくなり、導電性粒子同士の接合強度が低くなる。これにより、導電膜の強度が低下し、ひび割れ等が生じる。また、バインダ樹脂と基材との接合強度も低くなり、導電膜が基材から剥がれやすくなる。
【００１７】
導電性粒子の平均粒径が大きすぎると、導電性粒子がインクジェット用導電性インク中において沈降等するため、インクジェット用導電性インクの安定性が悪くなる。また、導電性粒子の平均粒径が大きすぎると、ヘットを目詰りさせる恐れがある。
【００１８】
本実施形態のインクジェット用導電性インクは、イオン性液体を含むことによって導電性が向上しているので、導電性粒子の配合割合、または導電性粒子の平均粒径について、選択の自由度が高い。よって、本実施形態のインクジェット用導電性インクによれば、導電性が高く、機械的強度の高い導電膜や導電性パターンを提供できる。
【００１９】
また、本実施形態のインクジェット用導電性インクを用いて作製される導電膜や導電性パターンは、イオン性液体を含んでいるので、例えば、スパッタリング法、または蒸着法で形成された従来の導電膜よりも可撓性が高い。よって、本実施形態のインクジェット用導電性インクを用いれば、生産性に優れ、大面積化が容易に行え、特性安定性に優れたデバイス素子等を提供することが可能となる。
【００２０】
導電性粒子としては、例えば、金粒子、銀粒子、白金粒子、銅粒子、酸化亜鉛粒子、酸化アンチモン粒子、粒子Ａ、粒子Ｂ、粒子Ｃ、粒子Ｄ、および粒子Ｅからなる群から選ばれる少なくとも１種の粒子を用いることが好ましい。
【００２１】
尚、粒子Ａは、スズ、亜鉛及びアルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の原子が酸化インジウムに添加された複合酸化インジウム粒子であり、粒子Ｂは、金粒子、銀粒子、銅粒子、およびニッケル粒子からなる群から選ばれる１つで被覆されたシリカ粒子であり、粒子Ｃは、金粒子、銀粒子、銅粒子、およびニッケル粒子からなる群から選ばれる１つで被覆されたベンゾグアナミン（Ｂｅｎｚｏｇｕａｎａｍｉｎｅ）樹脂粒子であり、粒子Ｄは、金粒子、銀粒子、銅粒子、およびニッケル粒子からなる群から選ばれる１つで被覆されたポリメタクリル樹脂粒子であり、粒子Ｅは、スズおよびアルミニウムが、酸化インジウムと酸化亜鉛とを含む複合粒子に添加された、スズ亜鉛アルミニウム含有酸化インジウム粒子である。
【００２２】
なかでも、粒子Ａは、可視光についての透光性および導電性が優れているので、高い透光性および高い導電性が要求される用途に対して好適である。また、上記粒子は亜鉛を含んでいるので、紫外線遮蔽用途に適した導電膜等を作製できる。
【００２３】
尚、本願において、「添加」とは、所定の結晶格子の原子が、他の原子によって置換されること、または、所定の格子欠陥に、原子がドープされることを意味する。
【００２４】
可視光について高い透光性が要求される用途に対しては、本実施形態のインクジェット用導電性インクに含まれる導電性粒子の平均粒径は、光の波長の下限値（約４００ｎｍ）の１／２よりも小さく、例えば、２００ｎｍ以下であると好ましい。一方、平均粒径が小さくなりすぎると、粒子同士が凝集して凝集体を生成しやすく、導電性粒子が均一性よく分散したインクを得ることが困難となる。そのため、導電性粒子の平均粒径は、１ｎｍ以上であると好ましい。導電膜の透光性と導電性との両立を考慮すると、導電性粒子の平均粒径は、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるとより好ましい。
【００２５】
このように、本実施形態のインクジェット用導電性インクにおいて、導電性粒子の種類や平均粒径を選択すれば、導電性のみならず、透光性も優れた導電膜や導電性パターンを提供できる。
【００２６】
尚、本願において、平均粒径は、上位、下位各々１０％を除いた中位８０％の一次粒子の平均粒径であり、透過型電子顕微鏡を用いて測定した値である。
【００２７】
導電性粒子が、粒子Ａである場合、スズ、亜鉛およびアルミニウムからなる群から選ばれる１種以上の原子の含有量は、インジウム１００ｍｏｌに対して、１ｍｏｌ％〜２００ｍｏｌ％であると好ましい。含有量が少なすぎまたは多すぎると、粒子の導電性が低下するからである。
【００２８】
また、導電性粒子として粒子Ｅを用いれば、透光性、導電性および紫外線遮蔽性が優れた導電膜を作製できる。粒子Ｅにおいて、スズ、亜鉛およびアルミニウムの含有量は、インジウム１００ｍｏｌに対して、それぞれ３ｍｏｌ％〜２０ｍｏｌ％、１０ｍｏｌ％〜２００ｍｏｌ％、１ｍｏｌ％〜１５ｍｏｌ％であると好ましい。
【００２９】
尚、粒子Ｅについて、「複合」とは、結晶構造を変えることなく、互いに異なる材料が固溶体となっていることをいう。
【００３０】
導電性粒子の形状について、特に制限はなく、略球状の他に、扁平状、紡錘状、棒状等であってもよい。
【００３１】
導電性粒子は、市販のものを用いていてもよいが、例えば、特開２００４−３０７２２１号に記載の方法で作製されたものを用いてもよい。
【００３２】
イオン性液体としては、特に制限はないが、例えば、イミダゾリウム塩、ピリジニウム塩、ピロリジニウム塩、ホスホニウム塩、アンモニウム塩等が挙げられる。
【００３３】
イミダゾリウム塩としては、例えば、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイド、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムヘキサフルオロフォスフェイト、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムヘキサフルオロアンチモネイト、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムテトラフルオロボレート、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムメタンスルフェイト、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムトシレイト、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムビス[サリシレート（２）]ボレート、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムコバルトテトラカルボニル、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムクロライド、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムヘキサフルオロフォスフェート、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムヘキサフルオロアンチモネート、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムテトラフルオロボレート、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムメタンスルフェイト、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムトシレイト、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムビス[サリシレート（２）]ボレート、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムコバルトテトラカルボニル、１−ヘキシル３−メチルイミダゾリニウムクロライド、１−ヘキシル３−メチルイミダゾリニウムヘキサフルオロフォスフェート、１−ヘキシル３−メチルイミダゾリニウムヘキサフルオロアンチモネート、１−ヘキシル３−メチルイミダゾリニウムテトラフルオロボレート、１−ヘキシル３−メチルイミダゾリニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−ヘキシル３−メチルイミダゾリニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−ヘキシル３−メチルイミダゾリニウムメタンスルフェイト、１−メチル３−オクチルイミダゾリニウムクロライド、１−メチル３−オクチルイミダゾリニウムヘキサフルオロフォスフェート、１−メチル３−オクチルイミダゾリニウムヘキサフルオロアンチモネート、１−メチル３−オクチルイミダゾリニウムテトラフルオロボレート、１−メチル３−オクチルイミダゾリニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−メチル３−オクチルイミダゾリニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−メチル３−オクチルイミダゾリニウムメタンスルフェイト、１−メチルＮ−ベンジルイミダゾリニウムクロライド、１−メチルＮ−ベンジルイミダゾリニウムヘキサフルオロフォスフェート、１−メチルＮ−ベンジルイミダゾリニウムヘキサフルオロアンチモネート、１−メチルＮ−ベンジルイミダゾリニウムテトラフルオロボレート、１−メチルＮ−ベンジルイミダゾリニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−メチルＮ−ベンジルイミダゾリニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−メチルＮ−ベンジルイミダゾリニウムメタンスルフェイト、１−メチル３−(３-フェニルプロピル)イミダゾリニウムクロライド、１−メチル３−(３-フェニルプロピル)イミダゾリニウムヘキサフルオロフォスフェート、１−メチル３−(３-フェニルプロピル)イミダゾリニウムヘキサフルオロアンチモネート、１−メチル３−(３-フェニルプロピル)イミダゾリニウムテトラフルオロボレート、１−メチル３−(３-フェニルプロピル)イミダゾリニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−メチル３−(３-フェニルプロピル)イミダゾリニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−メチル３−(３−フェニルプロピル)イミダゾリニウムメタンスルフェイト、１−ブチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムクロライド、１−ブチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムヘキサフルオロフォスフェート、１−ブチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムヘキサフルオロアンチモネート、１−ブチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムテトラフルオロボレート、１−ブチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−ブチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−ブチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムメタンスルフェイト、１−エチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムクロライド、１−エチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムヘキサフルオロフォスフェート、１−エチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムヘキサフルオロアンチモネート、１−エチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムテトラフルオロボレート、１−エチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−エチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−エチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムメタンスルフェイト等が挙げられる。
【００３４】
ピリジニウム塩としては、例えば、Ｎ−ブチルピリジニウムクロライド、Ｎ−ブチルピリジニウムヘキサフルオロフォスフェート、Ｎ−ブチルピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、Ｎ−ブチルピリジニウムテトラフルオロボレート、Ｎ−ブチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホネイト、Ｎ−ブチルピリジニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、Ｎ−ブチルピリジニウムメタンスルフェイト、３−メチル−Ｎ−ブチルピリジニウムクロライド、３−メチル−Ｎ−ブチルピリジニウムヘキサフルオロフォスフェート、３−メチル−Ｎ−ブチルピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、３−メチル−Ｎ−ブチルピリジニウムテトラフルオロボレート、３−メチル−Ｎ−ブチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホネイト、３−メチル−Ｎ−ブチルピリジニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、３−メチル−Ｎ−ブチルピリジニウムメタンスルフェイト等が挙げられる。
【００３５】
ピロリジニウム塩としては、例えば、１−エチル１−メチルピロリジニウムブロマイド、１−エチル１−メチルピロリジニウムヘキサフルオロフォスフェイト、１−エチル１−メチルピロリジニウムヘキサフルオロアンチモネイト、１−エチル１−メチルピロリジニウムテトラフルオロボレート、１−エチル１−メチルピロリジニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−エチル１−メチルピロリジニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−エチル１−メチルピロリジニウムメタンスルフェイト、１−ブチル１−メチルピロリジニウムブロマイド、１−ブチル１−メチルピロリジニウムヘキサフルオロフォスフェイト、１−ブチル１−メチルピロリジニウムヘキサフルオロアンチモネイト、１−ブチル１−メチルピロリジニウムテトラフルオロボレート、１−ブチル１−メチルピロリジニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−ブチル１−メチルピロリジニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−ブチル１−メチルピロリジニウムメタンスルフェイト等が挙げられる。
【００３６】
アンモニウム塩としては、例えば、テトラｎブチルアンモニウムクロライド、テトラｎブチルアンモニウムブロマイド等が挙げられる。
【００３７】
ホスホニウム塩としては、例えば、テトラｎブチルホスホニウムブロマイド等が挙げられる。
【００３８】
バインダ樹脂について特に制限はないが、例えば、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、ブチラール樹脂、繊維素系樹脂（繊維素(例えばセルロース)を化学的に変成したもの）等が好ましい。なかでも、可視光に対して透光性の高いアクリル樹脂等が特に好ましい。
【００３９】
本実施形態のインクジェット用導電性インクにおいて、イオン性液体は、導電性粒子１００重量部に対して、０．０１重量部〜１０重量部含まれていると好ましい。イオン性液体が多すぎると、導電性向上の効果が不十分となり、多すぎるとブリードアウトする恐れがあるからである。
【００４０】
インクジェット用導電性インクにおいて、バインダ樹脂は、導電性粒子１００重量部に対して、５０〜５００重量部含まれていると好ましい。バインダ樹脂が多すぎると、導電膜等の導電性が低下するからである。バインダ樹脂の含有量は、さらには、５０〜３００重量部であるとより好ましい。
【００４１】
溶剤について、特に制限はないが、例えば、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、クレゾール、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、シクロペンタノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、水等が用いられる。これらは、単独で用いてもよいし２種以上を混合して用いてもよい。なかでも、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、イソプロピルアルコールおよび水からなる群から選ばれる１種以上を用いることがより好ましい。
【００４２】
本実施形態のインクジェット用導電性インクは、必要に応じて、着色剤等を含んでいてもよい。着色剤は、有機顔料、無機顔料、染料のいずれであっても良い。有機顔料としては、例えば、キナクドリン、ペリレンオレンジ等が、無機顔料としては、例えば、酸化チタン、コバルトーブルー等が、染料としては、アゾ染料、キノリン染料、アントラキノン染料等が用いられる。
【００４３】
本実施形態のインクジェット用導電性インクは、必要に応じて、保湿剤、電荷調整剤、防黴剤、分散剤、消泡剤等を含んでいてもよい。これらには公知のものを使用すればよい。
【００４４】
本実施形態のインクジェット用導電性インクは、ＣＲＴ、ＰＤＰ，ＬＣＤ、ＯＥＬ等のディスプレイデバイスやタッチパネル等の表示面に用いられる、帯電防止膜、電磁波遮蔽膜、反射防止膜の材料として有用であるが、各種表示装置や電池等に用いられる電極の材料としても有用である。また、本実施形態のインクジェット用導電性インクは、例えば、半導体装置等の電子部品の分野でも用いることができ、例えば、プリント基板等の配線パターンの材料として用いることも可能である。
【００４５】
（実施形態２）
実施形態２では、本発明の導電膜の一例、導電体の一例について説明する。
【００４６】
図１に示すように、本実施形態の導電体１は、基材２と、基材２の一方の主面に設けられた導電膜３とを含んでいる。
【００４７】
基材２としては、可視光に対して光透過性を有し、平面を有していれば特に制限はないが、例えば、ガラス、セラミック、または樹脂を含む、フィルムまたはシート等が用いられる。樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、あるいは、ポリカーボネイト等が用いられる。可撓性を有する基材２を用いれば、可撓性を有する導電体１を提供できる。基材２の厚みは、導電体１の用途により異なるが、導電体１が、例えば、帯電防止膜、電磁波遮蔽膜、または反射防止膜等である場合は、５０μｍ〜５００μｍ程度が適当である。
【００４８】
導電膜３は、実施形態１のインクジェット用導電性インクを用いたインクジェット印刷により形成されている。
【００４９】
本実施形態の導電体１の製造方法では、インクジェット用導電性インクを用いたインクジェット印刷により導電膜３を形成するので、例えば、スパッタリング法、または蒸着法を用いる場合よりも、大量生産に適し、比較的簡便であり、低コスト化を実現できる。
【００５０】
導電膜３の表面電気抵抗は、低ければ低いほど好ましいが、導電体１の用途が、例えば、帯電防止膜、電磁波遮蔽膜、または反射防止膜等である場合、５０００Ω/□以下、さらには、３０００Ω/□以下であると好ましい。
【００５１】
導電体１の用途が、例えば、高い透光性が要求される用途（例えば、帯電防止膜、電磁波遮蔽膜、または反射防止膜等）である場合、導電膜側を光入射側として測定した導電体の全光透過率は、高ければ高いほど好ましいが、例えば、７０％以上、さらには、８０％以上であると好ましい。
【００５２】
以下、実施例において本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されない。尚、実施例および比較例において、表面電気抵抗は下記の方法に従って測定した。
【００５３】
［表面電気抵抗］ 表面電気抵抗は、三菱化学（株）製の抵抗率計ロレスターＧＰを用いて、四端子法により測定した。電圧端子間距離は５ｍｍとした。表面電気抵抗の値が小さいほど、導電性が高いことを意味する。
【実施例１】
【００５４】
下記材料をサンドミルにて１時間分散混合して、インクジェット用導電性インクを得た。
【００５５】
ＩＴＯ粉末（平均粒径１０ｎｍ） １００重量部
ポリビニルピロリドン樹脂（ＩＳＰ社製 ＰＶＰ Ｋ−３０） ２００重量部
１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイド ５重量部
ヘキサンジオール ５０重量部
水 ２０００重量部
イソプロピルアルコール ５００重量部
基材として、透明ＰＥＴフィルム（厚み：１００μｍ）を用意し、基材の一方の主面上に上記インクジェット用導電性インクをインクジェットプリンタ（ピエゾ式）により印刷した。次いで、印刷されたインクジェット用導電性インクを乾燥して、厚さ１μｍの導電膜を含む導電体を得た。
【００５６】
上記導電膜の表面電気抵抗は、３０００Ω/□であった。
【実施例２】
【００５７】
下記材料をサンドミルにて１時間分散混合して、インクジェット用導電性インクを得た。
【００５８】
銀コロイド溶液（１０ｗｔ％水溶液 平均粒径１０ｎｍ） １０００重量部
ポリビニルピロリドン樹脂（ＩＳＰ社製 ＰＶＰ Ｋ−３０） ２００重量部
１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイド ５重量部
ヘキサンジオール ５０重量部
水 ２０００重量部
イソプロピルアルコール ５００重量部
基材として、透明ＰＥＴフィルム（厚み：１００μｍ）を用意し、基材の一方の主面上に上記インクジェット用導電性インクをインクジェットプリンタ（ピエゾ式）により印刷した。次いで、印刷されたインクジェット用導電性インクを乾燥して、厚さ１μｍの導電膜を含む導電体を得た。
【００５９】
上記導電膜の表面電気抵抗は、１０Ω/□であった。
【実施例３】
【００６０】
下記材料をサンドミルにて１時間分散混合して、インクジェット用導電性インクを得た。
【００６１】
金コロイド溶液（１０ｗｔ％水溶液 平均粒径７ｎｍ） １０００重量部
ポリビニルピロリドン樹脂（ＩＳＰ社製 ＰＶＰ Ｋ−３０） ２００重量部
１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイド ５重量部
ヘキサンジオール ５０重量部
水 ２０００重量部
イソプロピルアルコール ５００重量部
基材として、透明ＰＥＴフィルム（厚み：１００μｍ）を用意し、基材の一方の主面上に上記インクジェット用導電性インクをインクジェットプリンタ（ピエゾ式）により印刷した。次いで、印刷されたインクジェット用導電性インクを乾燥して、厚さ１μｍの導電膜を含む導電体を得た。
【００６２】
上記導電膜の表面電気抵抗は、５Ω/□であった。
【実施例４】
【００６３】
下記材料をサンドミルにて１時間分散混合して、インクジェット用導電性インクを得た。
【００６４】
白金コロイド溶液（１０ｗｔ％水溶液 平均粒径５ｎｍ） １０００重量部
ポリビニルピロリドン樹脂（ＩＳＰ社製 ＰＶＰ Ｋ−３０） ２００重量部
１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイド ５重量部
ヘキサンジオール ５０重量部
水 ２０００重量部
イソプロピルアルコール ５００重量部
基材として、透明ＰＥＴフィルム（厚み：１００μｍ）を用意し、基材の一方の主面上に上記インクジェット用導電性インクをインクジェットプリンタ（ピエゾ式）により印刷した。次いで、印刷されたインクジェット用導電性インクを乾燥して、厚さ１μｍの導電膜を含む導電体を得た。
【００６５】
上記導電膜の表面電気抵抗は、１０Ω/□であった。
【実施例５】
【００６６】
実施例１において用いた１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイドに代えてＮ−ブチルピリジニウムヘキサフルオロフォスフェートを用いたこと以外は実施例１と同様にして、厚さ１μｍの導電膜を含む導電体を作製した。
【００６７】
上記導電膜の表面電気抵抗は、３１００Ω/□であった。
【実施例６】
【００６８】
実施例１において用いた１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイドに代えて１−エチル１−メチルピロリジニウムブロマイドを用いたこと以外は実施例１と同様にして、厚さ１μｍの導電膜を含む導電体を作製した。
【００６９】
上記導電膜の表面電気抵抗は、３３００Ω/□であった。
【実施例７】
【００７０】
実施例１において用いた１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイドに代えてテトラｎブチルアンモニウムクロライドを用いたこと以外は実施例１と同様にして、厚さ１μｍの導電膜を含む導電体を作製した。
【００７１】
上記導電膜の表面電気抵抗は、４０００Ω/□であった。
【実施例８】
【００７２】
実施例１において用いた１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイドに代えてテトラｎブチルホスホニウムブロマイドを用いたこと以外は実施例１と同様にして、厚さ１μｍの導電膜を含む導電体を作製した。
【００７３】
上記導電膜の表面電気抵抗は、３４００Ω/□であった。
【００７４】
（比較例１）
１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイドを用いないこと以外は実施例１と同様にして、厚さ１μｍの導電膜を含む導電体を作製した。
【００７５】
上記導電膜の表面電気抵抗は、１８０００Ω/□であった。
【００７６】
実施例１〜８および比較例１のいずれにおいても、インクジェットプリンタのヘッドの目詰まりは生じなかった。
【００７７】
また、実施例１〜８と比較例１とを比較すると、イオン性液体を含むインクジェット用導電性インクを用いて作製された導電膜（実施例１〜８）では、イオン性液体を含まないインクジェット用導電性インクを用いて作製された導電膜（比較例１）よりも、表面電気抵抗が低い。この結果から、インクジェット用導電性インクにイオン性液体が含まれていると、これを用いて作製された導電膜の導電性が向上することが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明のインクジェット用導電性インクは、導電性の優れた導電膜や導電体を提供できるので、例えば、ＣＲＴ、ＰＤＰ，ＬＣＤ、ＯＥＬ等のディスプレイデバイスやタッチパネル等の表示面に用いられる、帯電防止膜、電磁波遮蔽膜、反射防止膜、または各種表示装置や電池等に用いられる電極の材料としても有用である。また、本実施形態のインクジェット用導電性インクは、例えば、半導体装置等の電子部品の分野でも用いることができ、例えば、プリント基板等の配線パターンの材料として用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本実施形態の導電体の一例を示した断面図
【符号の説明】
【００８０】
１ 導電体
２ 基材
３ 導電膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット用導電性インク、これを用いて形成された導電性パターンおよび導電体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、導電性インクを用いたインクジェット印刷が注目されている。インクジェット印刷により導電膜や導電性パターンを形成できれば、インクジェット印刷を、例えば、半導体装置等の電子部品の分野に適用でき、例えば、プリント基板等の配線パターンを容易に形成できからである。
【０００３】
スクリーン印刷法等により基材に塗布される従来の導電性塗料は、主として、例えば、溶媒と、この溶媒に分散されたインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、銀、ニッケル、金、銀、銅、または白金等の導電性微粒子とを含んでいる。しかし、この導電性塗料は粘度が高いため、インクジェット印刷には用いることができない。また、インクジェット印刷を可能とするために、導電性微粒子の濃度を下げて導電性塗料の粘度を下げると、導電性塗料の安定性が悪化し２相に分離する等の問題が生じる。
【０００４】
ところで、インクジェット用インクの一成分としてイオン性液体を用いることは既に知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。特許文献１には、イオン性液体と非イオン界面活性剤を含む分散体が開示され、特許文献２には、カーボンナノチューブとイオン性液体からなるインクジェット用インク（光熱変換材料）が開示され、特許文献３には、水と色素とイオン性液体からなるインクジェット用インクが開示されている。しかし、特許文献１〜３には、いずれも、インクジェット用導電性インクについては記載も示唆もされていない。
【特許文献１】特開２００３−１８６１３８号公報
【特許文献２】特開２００４−２７６５３５号公報
【特許文献３】米国特許第６０４８３８８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のとおり、導電性の高い導電膜や導電性パターン等を形成可能なインクジェット用導電性インクについては、いまだ開発されていない。
【０００６】
本発明は、導電性の高い導電膜や導電性パターン等を形成可能なインクジェット用導電性インクを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のインクジェット用導電性インクは、導電性粒子と、イオン性液体と、バインダ樹脂と、溶剤とを含んでいる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、導電性の高い導電膜や導電パターンを形成可能なインクジェット用導電性インクを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施形態１）
実施形態１では、本発明のインクジェット用導電性インクの一例について説明する。
【００１０】
本実施形態のインクジェット用導電性インクは、導電性粒子と、イオン性液体と、バインダ樹脂と、溶剤とを含んでいる。
【００１１】
本実施形態のインクジェット用導電性インクを用いれば、後述する実施例において示すように、インクジェット印刷により、導電性の優れた導電膜や導電性パターン（以下、「導電膜等」とも言う。）を提供できる。これはイオン性液体が、常温常圧で液体であり、蒸気圧がないかあるいは極めて小さく、かつイオン伝導性を有することに起因しているものと思われる。イオン性液体は、導電膜等中において導電性粒子間に存在することにより、導電膜等の導電性を向上させているものと思われる。
【００１２】
例えば、導電性粒子の含有率が高い従来の導電性塗料（イオン性液体は含まない）を塗布することにより形成された導電膜中には、隣り合う導電性粒子同士が接触しない部分が多く存在する。本実施形態のインクジェット用導電性インクを用いて形成された導電膜では、隣り合う導電性粒子間にイオン性液体が存在することにより、導電性粒子間の導通が補助されているものと思われる。
【００１３】
インクジェット用導電性インクを基材の一方の主面に印刷（塗布）して、基材上に導電膜を形成する場合、導電性の高い導電膜を得るためには、例えば、下記の２通りの方法が考えられる。１つ目は、インクジェット用導電性インクに含まれる導電性粒子の配合割合（体積割合）を高める方法であり、２つ目は、平均粒径の大きい導電性粒子を用いる方法である。
【００１４】
インクジェット用導電性インクに含まれる導電性粒子の配合割合を高めれば、導電膜における導電性粒子の占有体積が大きくなり、導電膜の導電性が向上する。
【００１５】
平均粒径の大きい導電性物粒子を用いると、導電性粒子内の電子伝導距離が長くなり、かつ、導電性粒子間の接触点が少なる。そのため、導電性粒子間の接触抵抗が小さくなり、導電膜の導電性が向上する。
【００１６】
しかし、導電性粒子の配合割合が高すぎると（導電膜中の導電性粒子の占有体積が大きすぎると）、導電膜中のバインダ樹脂の量が少なくなり、導電性粒子同士の接合強度が低くなる。これにより、導電膜の強度が低下し、ひび割れ等が生じる。また、バインダ樹脂と基材との接合強度も低くなり、導電膜が基材から剥がれやすくなる。
【００１７】
導電性粒子の平均粒径が大きすぎると、導電性粒子がインクジェット用導電性インク中において沈降等するため、インクジェット用導電性インクの安定性が悪くなる。また、導電性粒子の平均粒径が大きすぎると、ヘットを目詰りさせる恐れがある。
【００１８】
本実施形態のインクジェット用導電性インクは、イオン性液体を含むことによって導電性が向上しているので、導電性粒子の配合割合、または導電性粒子の平均粒径について、選択の自由度が高い。よって、本実施形態のインクジェット用導電性インクによれば、導電性が高く、機械的強度の高い導電膜や導電性パターンを提供できる。
【００１９】
また、本実施形態のインクジェット用導電性インクを用いて作製される導電膜や導電性パターンは、イオン性液体を含んでいるので、例えば、スパッタリング法、または蒸着法で形成された従来の導電膜よりも可撓性が高い。よって、本実施形態のインクジェット用導電性インクを用いれば、生産性に優れ、大面積化が容易に行え、特性安定性に優れたデバイス素子等を提供することが可能となる。
【００２０】
導電性粒子としては、例えば、金粒子、銀粒子、白金粒子、銅粒子、酸化亜鉛粒子、酸化アンチモン粒子、粒子Ａ、粒子Ｂ、粒子Ｃ、粒子Ｄ、および粒子Ｅからなる群から選ばれる少なくとも１種の粒子を用いることが好ましい。
【００２１】
尚、粒子Ａは、スズ、亜鉛及びアルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の原子が酸化インジウムに添加された複合酸化インジウム粒子であり、粒子Ｂは、金粒子、銀粒子、銅粒子、およびニッケル粒子からなる群から選ばれる１つで被覆されたシリカ粒子であり、粒子Ｃは、金粒子、銀粒子、銅粒子、およびニッケル粒子からなる群から選ばれる１つで被覆されたベンゾグアナミン（Ｂｅｎｚｏｇｕａｎａｍｉｎｅ）樹脂粒子であり、粒子Ｄは、金粒子、銀粒子、銅粒子、およびニッケル粒子からなる群から選ばれる１つで被覆されたポリメタクリル樹脂粒子であり、粒子Ｅは、スズおよびアルミニウムが、酸化インジウムと酸化亜鉛とを含む複合粒子に添加された、スズ亜鉛アルミニウム含有酸化インジウム粒子である。
【００２２】
なかでも、粒子Ａは、可視光についての透光性および導電性が優れているので、高い透光性および高い導電性が要求される用途に対して好適である。また、上記粒子は亜鉛を含んでいるので、紫外線遮蔽用途に適した導電膜等を作製できる。
【００２３】
尚、本願において、「添加」とは、所定の結晶格子の原子が、他の原子によって置換されること、または、所定の格子欠陥に、原子がドープされることを意味する。
【００２４】
可視光について高い透光性が要求される用途に対しては、本実施形態のインクジェット用導電性インクに含まれる導電性粒子の平均粒径は、光の波長の下限値（約４００ｎｍ）の１／２よりも小さく、例えば、２００ｎｍ以下であると好ましい。一方、平均粒径が小さくなりすぎると、粒子同士が凝集して凝集体を生成しやすく、導電性粒子が均一性よく分散したインクを得ることが困難となる。そのため、導電性粒子の平均粒径は、１ｎｍ以上であると好ましい。導電膜の透光性と導電性との両立を考慮すると、導電性粒子の平均粒径は、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるとより好ましい。
【００２５】
このように、本実施形態のインクジェット用導電性インクにおいて、導電性粒子の種類や平均粒径を選択すれば、導電性のみならず、透光性も優れた導電膜や導電性パターンを提供できる。
【００２６】
尚、本願において、平均粒径は、上位、下位各々１０％を除いた中位８０％の一次粒子の平均粒径であり、透過型電子顕微鏡を用いて測定した値である。
【００２７】
導電性粒子が、粒子Ａである場合、スズ、亜鉛およびアルミニウムからなる群から選ばれる１種以上の原子の含有量は、インジウム１００ｍｏｌに対して、１ｍｏｌ％〜２００ｍｏｌ％であると好ましい。含有量が少なすぎまたは多すぎると、粒子の導電性が低下するからである。
【００２８】
また、導電性粒子として粒子Ｅを用いれば、透光性、導電性および紫外線遮蔽性が優れた導電膜を作製できる。粒子Ｅにおいて、スズ、亜鉛およびアルミニウムの含有量は、インジウム１００ｍｏｌに対して、それぞれ３ｍｏｌ％〜２０ｍｏｌ％、１０ｍｏｌ％〜２００ｍｏｌ％、１ｍｏｌ％〜１５ｍｏｌ％であると好ましい。
【００２９】
尚、粒子Ｅについて、「複合」とは、結晶構造を変えることなく、互いに異なる材料が固溶体となっていることをいう。
【００３０】
導電性粒子の形状について、特に制限はなく、略球状の他に、扁平状、紡錘状、棒状等であってもよい。
【００３１】
導電性粒子は、市販のものを用いていてもよいが、例えば、特開２００４−３０７２２１号に記載の方法で作製されたものを用いてもよい。
【００３２】
イオン性液体としては、特に制限はないが、例えば、イミダゾリウム塩、ピリジニウム塩、ピロリジニウム塩、ホスホニウム塩、アンモニウム塩等が挙げられる。
【００３３】
イミダゾリウム塩としては、例えば、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイド、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムヘキサフルオロフォスフェイト、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムヘキサフルオロアンチモネイト、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムテトラフルオロボレート、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムメタンスルフェイト、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムトシレイト、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムビス[サリシレート（２）]ボレート、１−エチル３−メチルイミダゾリニウムコバルトテトラカルボニル、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムクロライド、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムヘキサフルオロフォスフェート、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムヘキサフルオロアンチモネート、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムテトラフルオロボレート、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムメタンスルフェイト、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムトシレイト、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムビス[サリシレート（２）]ボレート、１−ブチル３−メチルイミダゾリニウムコバルトテトラカルボニル、１−ヘキシル３−メチルイミダゾリニウムクロライド、１−ヘキシル３−メチルイミダゾリニウムヘキサフルオロフォスフェート、１−ヘキシル３−メチルイミダゾリニウムヘキサフルオロアンチモネート、１−ヘキシル３−メチルイミダゾリニウムテトラフルオロボレート、１−ヘキシル３−メチルイミダゾリニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−ヘキシル３−メチルイミダゾリニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−ヘキシル３−メチルイミダゾリニウムメタンスルフェイト、１−メチル３−オクチルイミダゾリニウムクロライド、１−メチル３−オクチルイミダゾリニウムヘキサフルオロフォスフェート、１−メチル３−オクチルイミダゾリニウムヘキサフルオロアンチモネート、１−メチル３−オクチルイミダゾリニウムテトラフルオロボレート、１−メチル３−オクチルイミダゾリニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−メチル３−オクチルイミダゾリニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−メチル３−オクチルイミダゾリニウムメタンスルフェイト、１−メチルＮ−ベンジルイミダゾリニウムクロライド、１−メチルＮ−ベンジルイミダゾリニウムヘキサフルオロフォスフェート、１−メチルＮ−ベンジルイミダゾリニウムヘキサフルオロアンチモネート、１−メチルＮ−ベンジルイミダゾリニウムテトラフルオロボレート、１−メチルＮ−ベンジルイミダゾリニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−メチルＮ−ベンジルイミダゾリニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−メチルＮ−ベンジルイミダゾリニウムメタンスルフェイト、１−メチル３−(３-フェニルプロピル)イミダゾリニウムクロライド、１−メチル３−(３-フェニルプロピル)イミダゾリニウムヘキサフルオロフォスフェート、１−メチル３−(３-フェニルプロピル)イミダゾリニウムヘキサフルオロアンチモネート、１−メチル３−(３-フェニルプロピル)イミダゾリニウムテトラフルオロボレート、１−メチル３−(３-フェニルプロピル)イミダゾリニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−メチル３−(３-フェニルプロピル)イミダゾリニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−メチル３−(３−フェニルプロピル)イミダゾリニウムメタンスルフェイト、１−ブチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムクロライド、１−ブチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムヘキサフルオロフォスフェート、１−ブチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムヘキサフルオロアンチモネート、１−ブチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムテトラフルオロボレート、１−ブチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−ブチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−ブチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムメタンスルフェイト、１−エチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムクロライド、１−エチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムヘキサフルオロフォスフェート、１−エチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムヘキサフルオロアンチモネート、１−エチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムテトラフルオロボレート、１−エチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−エチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−エチル２,３−ジメチルイミダゾリニウムメタンスルフェイト等が挙げられる。
【００３４】
ピリジニウム塩としては、例えば、Ｎ−ブチルピリジニウムクロライド、Ｎ−ブチルピリジニウムヘキサフルオロフォスフェート、Ｎ−ブチルピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、Ｎ−ブチルピリジニウムテトラフルオロボレート、Ｎ−ブチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホネイト、Ｎ−ブチルピリジニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、Ｎ−ブチルピリジニウムメタンスルフェイト、３−メチル−Ｎ−ブチルピリジニウムクロライド、３−メチル−Ｎ−ブチルピリジニウムヘキサフルオロフォスフェート、３−メチル−Ｎ−ブチルピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、３−メチル−Ｎ−ブチルピリジニウムテトラフルオロボレート、３−メチル−Ｎ−ブチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホネイト、３−メチル−Ｎ−ブチルピリジニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、３−メチル−Ｎ−ブチルピリジニウムメタンスルフェイト等が挙げられる。
【００３５】
ピロリジニウム塩としては、例えば、１−エチル１−メチルピロリジニウムブロマイド、１−エチル１−メチルピロリジニウムヘキサフルオロフォスフェイト、１−エチル１−メチルピロリジニウムヘキサフルオロアンチモネイト、１−エチル１−メチルピロリジニウムテトラフルオロボレート、１−エチル１−メチルピロリジニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−エチル１−メチルピロリジニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−エチル１−メチルピロリジニウムメタンスルフェイト、１−ブチル１−メチルピロリジニウムブロマイド、１−ブチル１−メチルピロリジニウムヘキサフルオロフォスフェイト、１−ブチル１−メチルピロリジニウムヘキサフルオロアンチモネイト、１−ブチル１−メチルピロリジニウムテトラフルオロボレート、１−ブチル１−メチルピロリジニウムトリフルオロメタンスルホネイト、１−ブチル１−メチルピロリジニウムビストリフルオロメタンスルホンイミデイト、１−ブチル１−メチルピロリジニウムメタンスルフェイト等が挙げられる。
【００３６】
アンモニウム塩としては、例えば、テトラｎブチルアンモニウムクロライド、テトラｎブチルアンモニウムブロマイド等が挙げられる。
【００３７】
ホスホニウム塩としては、例えば、テトラｎブチルホスホニウムブロマイド等が挙げられる。
【００３８】
バインダ樹脂について特に制限はないが、例えば、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、ブチラール樹脂、繊維素系樹脂（繊維素(例えばセルロース)を化学的に変成したもの）等が好ましい。なかでも、可視光に対して透光性の高いアクリル樹脂等が特に好ましい。
【００３９】
本実施形態のインクジェット用導電性インクにおいて、イオン性液体は、導電性粒子１００重量部に対して、０．０１重量部〜１０重量部含まれていると好ましい。イオン性液体が多すぎると、導電性向上の効果が不十分となり、多すぎるとブリードアウトする恐れがあるからである。
【００４０】
インクジェット用導電性インクにおいて、バインダ樹脂は、導電性粒子１００重量部に対して、５０〜５００重量部含まれていると好ましい。バインダ樹脂が多すぎると、導電膜等の導電性が低下するからである。バインダ樹脂の含有量は、さらには、５０〜３００重量部であるとより好ましい。
【００４１】
溶剤について、特に制限はないが、例えば、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、クレゾール、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、シクロペンタノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、水等が用いられる。これらは、単独で用いてもよいし２種以上を混合して用いてもよい。なかでも、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、イソプロピルアルコールおよび水からなる群から選ばれる１種以上を用いることがより好ましい。
【００４２】
本実施形態のインクジェット用導電性インクは、必要に応じて、着色剤等を含んでいてもよい。着色剤は、有機顔料、無機顔料、染料のいずれであっても良い。有機顔料としては、例えば、キナクドリン、ペリレンオレンジ等が、無機顔料としては、例えば、酸化チタン、コバルトーブルー等が、染料としては、アゾ染料、キノリン染料、アントラキノン染料等が用いられる。
【００４３】
本実施形態のインクジェット用導電性インクは、必要に応じて、保湿剤、電荷調整剤、防黴剤、分散剤、消泡剤等を含んでいてもよい。これらには公知のものを使用すればよい。
【００４４】
本実施形態のインクジェット用導電性インクは、ＣＲＴ、ＰＤＰ，ＬＣＤ、ＯＥＬ等のディスプレイデバイスやタッチパネル等の表示面に用いられる、帯電防止膜、電磁波遮蔽膜、反射防止膜の材料として有用であるが、各種表示装置や電池等に用いられる電極の材料としても有用である。また、本実施形態のインクジェット用導電性インクは、例えば、半導体装置等の電子部品の分野でも用いることができ、例えば、プリント基板等の配線パターンの材料として用いることも可能である。
【００４５】
（実施形態２）
実施形態２では、本発明の導電膜の一例、導電体の一例について説明する。
【００４６】
図１に示すように、本実施形態の導電体１は、基材２と、基材２の一方の主面に設けられた導電膜３とを含んでいる。
【００４７】
基材２としては、可視光に対して光透過性を有し、平面を有していれば特に制限はないが、例えば、ガラス、セラミック、または樹脂を含む、フィルムまたはシート等が用いられる。樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、あるいは、ポリカーボネイト等が用いられる。可撓性を有する基材２を用いれば、可撓性を有する導電体１を提供できる。基材２の厚みは、導電体１の用途により異なるが、導電体１が、例えば、帯電防止膜、電磁波遮蔽膜、または反射防止膜等である場合は、５０μｍ〜５００μｍ程度が適当である。
【００４８】
導電膜３は、実施形態１のインクジェット用導電性インクを用いたインクジェット印刷により形成されている。
【００４９】
本実施形態の導電体１の製造方法では、インクジェット用導電性インクを用いたインクジェット印刷により導電膜３を形成するので、例えば、スパッタリング法、または蒸着法を用いる場合よりも、大量生産に適し、比較的簡便であり、低コスト化を実現できる。
【００５０】
導電膜３の表面電気抵抗は、低ければ低いほど好ましいが、導電体１の用途が、例えば、帯電防止膜、電磁波遮蔽膜、または反射防止膜等である場合、５０００Ω/□以下、さらには、３０００Ω/□以下であると好ましい。
【００５１】
導電体１の用途が、例えば、高い透光性が要求される用途（例えば、帯電防止膜、電磁波遮蔽膜、または反射防止膜等）である場合、導電膜側を光入射側として測定した導電体の全光透過率は、高ければ高いほど好ましいが、例えば、７０％以上、さらには、８０％以上であると好ましい。
【００５２】
以下、実施例において本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されない。尚、実施例および比較例において、表面電気抵抗は下記の方法に従って測定した。
【００５３】
［表面電気抵抗］ 表面電気抵抗は、三菱化学（株）製の抵抗率計ロレスターＧＰを用いて、四端子法により測定した。電圧端子間距離は５ｍｍとした。表面電気抵抗の値が小さいほど、導電性が高いことを意味する。
【実施例１】
【００５４】
下記材料をサンドミルにて１時間分散混合して、インクジェット用導電性インクを得た。
【００５５】
ＩＴＯ粉末（平均粒径１０ｎｍ） １００重量部
ポリビニルピロリドン樹脂（ＩＳＰ社製 ＰＶＰ Ｋ−３０） ２００重量部
１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイド ５重量部
ヘキサンジオール ５０重量部
水 ２０００重量部
イソプロピルアルコール ５００重量部
基材として、透明ＰＥＴフィルム（厚み：１００μｍ）を用意し、基材の一方の主面上に上記インクジェット用導電性インクをインクジェットプリンタ（ピエゾ式）により印刷した。次いで、印刷されたインクジェット用導電性インクを乾燥して、厚さ１μｍの導電膜を含む導電体を得た。
【００５６】
上記導電膜の表面電気抵抗は、３０００Ω/□であった。
【実施例２】
【００５７】
下記材料をサンドミルにて１時間分散混合して、インクジェット用導電性インクを得た。
【００５８】
銀コロイド溶液（１０ｗｔ％水溶液 平均粒径１０ｎｍ） １０００重量部
ポリビニルピロリドン樹脂（ＩＳＰ社製 ＰＶＰ Ｋ−３０） ２００重量部
１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイド ５重量部
ヘキサンジオール ５０重量部
水 ２０００重量部
イソプロピルアルコール ５００重量部
基材として、透明ＰＥＴフィルム（厚み：１００μｍ）を用意し、基材の一方の主面上に上記インクジェット用導電性インクをインクジェットプリンタ（ピエゾ式）により印刷した。次いで、印刷されたインクジェット用導電性インクを乾燥して、厚さ１μｍの導電膜を含む導電体を得た。
【００５９】
上記導電膜の表面電気抵抗は、１０Ω/□であった。
【実施例３】
【００６０】
下記材料をサンドミルにて１時間分散混合して、インクジェット用導電性インクを得た。
【００６１】
金コロイド溶液（１０ｗｔ％水溶液 平均粒径７ｎｍ） １０００重量部
ポリビニルピロリドン樹脂（ＩＳＰ社製 ＰＶＰ Ｋ−３０） ２００重量部
１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイド ５重量部
ヘキサンジオール ５０重量部
水 ２０００重量部
イソプロピルアルコール ５００重量部
基材として、透明ＰＥＴフィルム（厚み：１００μｍ）を用意し、基材の一方の主面上に上記インクジェット用導電性インクをインクジェットプリンタ（ピエゾ式）により印刷した。次いで、印刷されたインクジェット用導電性インクを乾燥して、厚さ１μｍの導電膜を含む導電体を得た。
【００６２】
上記導電膜の表面電気抵抗は、５Ω/□であった。
【実施例４】
【００６３】
下記材料をサンドミルにて１時間分散混合して、インクジェット用導電性インクを得た。
【００６４】
白金コロイド溶液（１０ｗｔ％水溶液 平均粒径５ｎｍ） １０００重量部
ポリビニルピロリドン樹脂（ＩＳＰ社製 ＰＶＰ Ｋ−３０） ２００重量部
１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイド ５重量部
ヘキサンジオール ５０重量部
水 ２０００重量部
イソプロピルアルコール ５００重量部
基材として、透明ＰＥＴフィルム（厚み：１００μｍ）を用意し、基材の一方の主面上に上記インクジェット用導電性インクをインクジェットプリンタ（ピエゾ式）により印刷した。次いで、印刷されたインクジェット用導電性インクを乾燥して、厚さ１μｍの導電膜を含む導電体を得た。
【００６５】
上記導電膜の表面電気抵抗は、１０Ω/□であった。
【実施例５】
【００６６】
実施例１において用いた１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイドに代えてＮ−ブチルピリジニウムヘキサフルオロフォスフェートを用いたこと以外は実施例１と同様にして、厚さ１μｍの導電膜を含む導電体を作製した。
【００６７】
上記導電膜の表面電気抵抗は、３１００Ω/□であった。
【実施例６】
【００６８】
実施例１において用いた１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイドに代えて１−エチル１−メチルピロリジニウムブロマイドを用いたこと以外は実施例１と同様にして、厚さ１μｍの導電膜を含む導電体を作製した。
【００６９】
上記導電膜の表面電気抵抗は、３３００Ω/□であった。
【実施例７】
【００７０】
実施例１において用いた１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイドに代えてテトラｎブチルアンモニウムクロライドを用いたこと以外は実施例１と同様にして、厚さ１μｍの導電膜を含む導電体を作製した。
【００７１】
上記導電膜の表面電気抵抗は、４０００Ω/□であった。
【実施例８】
【００７２】
実施例１において用いた１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイドに代えてテトラｎブチルホスホニウムブロマイドを用いたこと以外は実施例１と同様にして、厚さ１μｍの導電膜を含む導電体を作製した。
【００７３】
上記導電膜の表面電気抵抗は、３４００Ω/□であった。
【００７４】
（比較例１）
１−エチル３−メチルイミダゾリニウムブロマイドを用いないこと以外は実施例１と同様にして、厚さ１μｍの導電膜を含む導電体を作製した。
【００７５】
上記導電膜の表面電気抵抗は、１８０００Ω/□であった。
【００７６】
実施例１〜８および比較例１のいずれにおいても、インクジェットプリンタのヘッドの目詰まりは生じなかった。
【００７７】
また、実施例１〜８と比較例１とを比較すると、イオン性液体を含むインクジェット用導電性インクを用いて作製された導電膜（実施例１〜８）では、イオン性液体を含まないインクジェット用導電性インクを用いて作製された導電膜（比較例１）よりも、表面電気抵抗が低い。この結果から、インクジェット用導電性インクにイオン性液体が含まれていると、これを用いて作製された導電膜の導電性が向上することが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明のインクジェット用導電性インクは、導電性の優れた導電膜や導電体を提供できるので、例えば、ＣＲＴ、ＰＤＰ，ＬＣＤ、ＯＥＬ等のディスプレイデバイスやタッチパネル等の表示面に用いられる、帯電防止膜、電磁波遮蔽膜、反射防止膜、または各種表示装置や電池等に用いられる電極の材料としても有用である。また、本実施形態のインクジェット用導電性インクは、例えば、半導体装置等の電子部品の分野でも用いることができ、例えば、プリント基板等の配線パターンの材料として用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本実施形態の導電体の一例を示した断面図
【符号の説明】
【００８０】
１ 導電体
２ 基材
３ 導電膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性粒子と、イオン性液体と、バインダ樹脂と、溶剤とを含むインクジェット用導電性インク。
【請求項２】
前記導電性粒子は、金粒子、銀粒子、白金粒子、銅粒子、酸化亜鉛粒子、酸化アンチモン粒子、粒子Ａ、粒子Ｂ、粒子Ｃ、粒子Ｄ、および粒子Ｅからなる群から選ばれる少なくとも１種の粒子を含む請求項１に記載のインクジェット用導電性インク。
ただし、
前記粒子Ａは、スズ、亜鉛及びアルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の原子が酸化インジウムに添加された複合酸化インジウム粒子、
前記粒子Ｂは、金粒子、銀粒子、銅粒子、およびニッケル粒子からなる群から選ばれる１つで被覆されたシリカ粒子、
前記粒子Ｃは、金粒子、銀粒子、銅粒子、およびニッケル粒子からなる群から選ばれる１つで被覆されたベンゾグアナミン樹脂粒子、
前記粒子Ｄは、金粒子、銀粒子、銅粒子、およびニッケル粒子からなる群から選ばれる１つで被覆されたポリメタクリル樹脂粒子、
前記粒子Ｅは、スズおよびアルミニウムが、酸化インジウムと酸化亜鉛とを含む複合粒子に添加された、スズ亜鉛アルミニウム含有酸化インジウム粒子である。
【請求項３】
前記イオン性液体は、イミダゾリウム塩、ピリジニウム塩、ピロリジニウム塩、ホスホニウム塩、およびアンモニウム塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含む請求項１または２に記載のインクジェット用導電性インク。
【請求項４】
前記導電性粒子の平均粒径は、１ｎｍ〜２００ｎｍである請求項１〜３のいずれかの項に記載のインクジェット用導電性インク。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの項に記載のインクジェット用導電性インクを用いて形成されたことを特徴とする導電性パターン。
【請求項６】
基材と、前記基材の一方の主面に設けられ請求項１〜４のいずれかの項に記載のインクジェット用導電性インクを用いて形成された導電性パターンとを含むことを特徴とする導電体。
【請求項７】
前記基材は、ガラス、セラミック、または樹脂を含む請求項６に記載の導電体。
【請求項１】
導電性粒子と、イオン性液体と、バインダ樹脂と、溶剤とを含むインクジェット用導電性インク。
【請求項２】
前記導電性粒子は、金粒子、銀粒子、白金粒子、銅粒子、酸化亜鉛粒子、酸化アンチモン粒子、粒子Ａ、粒子Ｂ、粒子Ｃ、粒子Ｄ、および粒子Ｅからなる群から選ばれる少なくとも１種の粒子を含む請求項１に記載のインクジェット用導電性インク。
ただし、
前記粒子Ａは、スズ、亜鉛及びアルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の原子が酸化インジウムに添加された複合酸化インジウム粒子、
前記粒子Ｂは、金粒子、銀粒子、銅粒子、およびニッケル粒子からなる群から選ばれる１つで被覆されたシリカ粒子、
前記粒子Ｃは、金粒子、銀粒子、銅粒子、およびニッケル粒子からなる群から選ばれる１つで被覆されたベンゾグアナミン樹脂粒子、
前記粒子Ｄは、金粒子、銀粒子、銅粒子、およびニッケル粒子からなる群から選ばれる１つで被覆されたポリメタクリル樹脂粒子、
前記粒子Ｅは、スズおよびアルミニウムが、酸化インジウムと酸化亜鉛とを含む複合粒子に添加された、スズ亜鉛アルミニウム含有酸化インジウム粒子である。
【請求項３】
前記イオン性液体は、イミダゾリウム塩、ピリジニウム塩、ピロリジニウム塩、ホスホニウム塩、およびアンモニウム塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含む請求項１または２に記載のインクジェット用導電性インク。
【請求項４】
前記導電性粒子の平均粒径は、１ｎｍ〜２００ｎｍである請求項１〜３のいずれかの項に記載のインクジェット用導電性インク。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの項に記載のインクジェット用導電性インクを用いて形成されたことを特徴とする導電性パターン。
【請求項６】
基材と、前記基材の一方の主面に設けられ請求項１〜４のいずれかの項に記載のインクジェット用導電性インクを用いて形成された導電性パターンとを含むことを特徴とする導電体。
【請求項７】
前記基材は、ガラス、セラミック、または樹脂を含む請求項６に記載の導電体。
【図１】
【公開番号】特開２００６−３３５９９５（Ｐ２００６−３３５９９５Ａ）
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６５８７８（Ｐ２００５−１６５８７８）
【出願日】平成１７年６月６日（２００５．６．６）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月６日（２００５．６．６）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
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