[發明專利]導電膜元件組合物及其制作方法

無效

• 申請號: 200680052889.1
• 申請日: 2006-12-15
• 公開（公告）號: CN101390173A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: H·馬努基安;M·西馬提
• 申請（專利權）人: 基安股份公司
• 主分類號: H01B1/12
• 分類號: H01B1/12;H01B1/20;C09D11/00;B42D15/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 李 玲

技術領域

本發明涉及一種導電膜元件組合物及其制作方法。

更具體地說，本發明涉及一種油墨狀的化學組合物，通過印刷或其它類似的方法，可將所述的組合物施加于基底上，例如膜等等。

根據后續的處理，本發明的組合物可有利地能用于得到所限定的繪圖區形式的導電元件，例如線條、字母、數字、符號、一維或二維條形碼、用于諸如射頻識別(RFID)的天線、幾何形狀等等。

背景技術

所謂的導電油墨組合物在很久以前就是公知的。這些油墨包括能夠達到導電要求的組合物及結合樹脂，以便用油墨印制后，在各種基底上呈現可印刷性和油墨膜電阻。

以金屬粒子為基的導電油墨，例如銀或者錫/鉛，提供高導電性元件，它們的電阻值的范圍約在0.2到50-60歐姆之間。而以石墨為基的油墨的電阻值較高，其范圍在10²-10⁴歐姆之間，另外公知的有季銨鹽基的油墨，其電阻值甚至比石墨基的油墨的電阻值高得多。

這些組合物用于傳統的印刷系統中，如用于各種承印物尤其是在聚酯上使用的絲網印刷和轉輪凹版印刷系統中，以便得到工業上廣泛使用的印刷電路和RFID天線。

公知的用于導電油墨的組合物具有優異的導電性能，但是另一方面，它們又具有一系列的涉及應用或印刷系統的問題。

由于現有的粒度測定法和較高的比重，除了通過絲網印刷的方式之外，金屬基的組合物幾乎只適合于絲網印刷系統，以及用一些帶有稍小的一端計數的印板印刷。這就導致圖像印刷中的輪廓和印制線的復制精度相當的粗糙，而且某些尺寸下的引線小型化很難做到。而且，絲網印刷不允許高的生產速度。

石墨基的油墨能用于轉輪凹版印刷系統，即快速和高復制精度的印刷系統。然而，為了得到足夠的精度，就需要滾筒具有相當高的劃線，以及帶有減小的蝕刻深度。

這些限制導致在基底上沉積的厚度減小，且由于印制線部分減少而使電阻(歐姆)的增大，以及石墨基的油墨限制了導電率，因此，由此制得的電路的導電效果不能令人滿意。

EP1229088A1揭示了一種導電油墨或油漆的制備方法，所述的方法以苯胺或者苯胺衍生物為起始物料進行制備。在聚合步驟之后，所得到的聚苯胺聚合物通過除去所有的液體組分聚集，以便得到分散在合成樹脂溶液中的固體組分。

JP2004-161842A揭示了一種基于聚苯胺聚合物的導電油墨，所述的聚合物是通過苯胺或苯胺衍生物與酸反應得到的。聚苯胺聚合物與粘接劑混合，通過單獨的脫水步驟，以使水從油墨組分中分離出來。經此方法得到的導電油墨用于生產諸如非接觸式IC卡或RFID的物流標簽的導電部件。

總的來說，可以斷定，上述方法的缺點在于需要研制工藝中所需要的化工產品，僅僅當油墨具有適應于系統的特定性能時，才能采用有較好的性能的傳統的印刷技術。

實際上，適應性要求同時會與配制含有大量導電材料的油墨的需求有沖突，這樣的結果是在印刷需求和高導電性之間尋找妥善處理的辦法。

上述油墨用的另一種辦法是，公知的方法在厚度約為1mm的板狀基底上形成特定非導電感光耐蝕膜的整個本底沉積，所述的基底由酚或者環氧樹脂組成，且基底的任意的一面或兩面都覆蓋有金屬銅層，其厚度大于或等于35微米。

這些耐蝕膜都是可光交聯的，并且在它們被施加到基底上之后，再進行干燥，接著通過光掩模暴露在UV光下，以致于使那些受光照的部分聚合，而那些沒有暴露的部分保持在初始態。

接著用堿性浴溶解可溶的部分，因為它們沒有聚合，由此留下經選擇性暴露的初始銅，然后根據感光透光度，用三氯化鐵浴除去銅。藉此得到銅印制線。這些部分由耐蝕膜保護，即相應于在光掩模上提供的部分具有高的精度和極好的導電性能。

上述的工藝使用了復雜且昂貴的生產線，而且由于金屬和幾種用來蝕刻金屬的強化學藥劑的存在，需要付出很大的努力才可能減小對環境的損害。

公知的導電元件印刷系統的又一共同缺點是缺乏印刷靈活性。事實上，該系統需要使用底版，底版用于復制不同數量的復制品，并每當需要更換印刷圖像時，把原來的底版取出，再更換另一底版。當底版更換的次數增多而運行時間減少時，這會導致生產時間和成本的增加。而且，底版本身也是一筆額外的費用。

因此，需要一種具有高導電性能并能由高速印刷制作且具有高靈活性的導電元件印刷系統，以便使各種配置能夠在印刷過程中被限定，且生產線無需停止。

發明內容