JPH0137816B2 - - Google Patents
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- JPH0137816B2 JPH0137816B2 JP55168110A JP16811080A JPH0137816B2 JP H0137816 B2 JPH0137816 B2 JP H0137816B2 JP 55168110 A JP55168110 A JP 55168110A JP 16811080 A JP16811080 A JP 16811080A JP H0137816 B2 JPH0137816 B2 JP H0137816B2
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- Japan
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- metal oxide
- ink
- oxide film
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- substrate
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- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、リフトオフ法による金属酸化物被膜
の形成方法に関し、さらに詳しくいえば、熱硬化
性有機結合剤を含有する可燃性インキを使用し
て、基体上にスクリーン印刷を施し、その上に金
属酸化物被膜形成用塗布液を塗布したのち高温処
理を施して基体上に金属酸化物被膜のパターンを
形成させる効果的な方法を提供するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for forming metal oxide coatings by a lift-off method, and more particularly, by screen printing on a substrate using a flammable ink containing a thermosetting organic binder. The present invention provides an effective method for forming a pattern of a metal oxide film on a substrate by applying a coating liquid for forming a metal oxide film thereon and then performing high temperature treatment.
(従来の技術)
従来から、ガラス、セラミツクス、金属板等の
基体上に各種金属の酸化物被膜を形成させたもの
が使用され、種々の用途に供されてきた。たとえ
ば下記のとおりである。(Prior Art) Conventionally, materials in which oxide films of various metals are formed on substrates such as glass, ceramics, and metal plates have been used for various purposes. For example:
透明導電膜としての、酸化インジウム
(In2O3)、酸化スズ(SnO2)。 Indium oxide (In 2 O 3 ) and tin oxide (SnO 2 ) as transparent conductive films.
液晶セル用透明電極用絶縁膜または配向膜と
しての酸化シリコン(SiO2)、酸化チタン
(TiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化セ
リウム(CeO2)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、
酸化タンタル(Ta2O5)。 Silicon oxide (SiO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), as an insulating film or alignment film for transparent electrodes for liquid crystal cells,
Tantalum oxide (Ta 2 O 5 ).
エレクトロクロミツク表示体としての酸化タ
ングステン(WO3)、酸化モリブデン
(MoO3)。 Tungsten oxide (WO 3 ), molybdenum oxide (MoO 3 ) as electrochromic displays.
湿度センサーとしての酸化チタン−酸化スズ
(TiOx−SnOx)。 Titanium oxide-tin oxide (TiOx-SnOx) as a humidity sensor.
ガスセンサーとしての酸化亜鉛(ZnO)、酸
化スズ(SnO2)、酸化チタン(TiO2)、酸化ジ
ルコニウム(ZrO2)、酸化鉄(Fe2O3)。 Zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), and iron oxide (Fe 2 O 3 ) as gas sensors.
これらの金属酸化物被膜をパターン化する方法
としては浸漬法、真空蒸着法、CVD法
(Chemical Vapor Deposition)、またはスパツ
タリング法によつて、まず基体全面に金属酸化物
被膜を被着しておき、不必要部分のみをフオトエ
ツチング法によつて除去する方法が一般的に用い
られる。 The method of patterning these metal oxide films is to first deposit a metal oxide film on the entire surface of the substrate by a dipping method, a vacuum evaporation method, a CVD method (Chemical Vapor Deposition), or a sputtering method. A method in which only unnecessary portions are removed by photoetching is generally used.
しかしながら、これらの方法は金属酸化物被膜
上へのフオトレジストの被着、露光、現像、エツ
チングなど、工程数が多く、適正な工程管理が難
かしく、生産コストが高くなるなどの欠点があ
る。 However, these methods have drawbacks such as a large number of steps such as deposition of photoresist on the metal oxide film, exposure, development, and etching, making proper process control difficult and increasing production costs.
また、フオトエツチング以外の方法としては、
まず基板上にステンレス板等に打ち抜かれパター
ニングされたマスクを置き、その打ち抜かれた部
分にのみ、真空蒸着法またはCVD法により金属
酸化物被膜を形成させる方法がある(特開昭54−
163055号)。 In addition, as a method other than photoetching,
First, a patterned mask punched out of a stainless steel plate or the like is placed on a substrate, and a metal oxide film is formed only on the punched out part by vacuum evaporation or CVD (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1986-1999-1).
No. 163055).
この方法においてはマスクが少しでも反つたり
すると精度の高いパターン化は不可能になる。 In this method, if the mask warps even a little, highly accurate patterning becomes impossible.
また、他の方法として基体上にレジストパター
ンを形成し、金属酸化物被膜を全面に塗り高温中
で金属酸化物被膜を硬化させるとともにレジスト
上の金属酸化物被膜に亀裂を発生させ、次に剥離
液で処理することにより、その亀裂から剥離液が
浸透してレジストと該レジスト上の金属酸化物被
膜を剥離除去させる方法があるが、レジストのパ
ターン化に手間がかかり、また剥離除去が難かし
いなどの問題がある(特開昭53−116782号)。 Another method is to form a resist pattern on the substrate, apply a metal oxide film over the entire surface, harden the metal oxide film at high temperature, generate cracks in the metal oxide film on the resist, and then peel it off. There is a method in which the resist and the metal oxide film on the resist are removed by treatment with a liquid, and the remover permeates through the cracks to remove the resist and the metal oxide film on the resist, but it takes time to pattern the resist and is difficult to remove. There are problems such as (Japanese Patent Application Laid-Open No. 116782/1982).
また、他の方法として基板上に形成された金属
酸化物被膜上に、スクリーン印刷法により、レジ
ストインキを印刷し、インキ部をマスクとして金
属酸化物被膜をエツチングする方法もあるが、こ
の方法は、レジストインキおよび金属酸化物被膜
の耐薬品性を考慮した場合にはかなりの制約を受
け、限られた金属酸化物被膜しか使用できない。 Another method is to print resist ink on the metal oxide film formed on the substrate by screen printing, and then use the ink area as a mask to etch the metal oxide film. However, when considering the chemical resistance of resist inks and metal oxide coatings, there are considerable restrictions and only a limited number of metal oxide coatings can be used.
このように、金属酸化物被膜の形成方法におい
ては、現在なお種々の困難があり、被膜の形成が
容易で処理工程の少ない効果的な方法が要望され
ている。 As described above, there are still various difficulties in the method of forming metal oxide films, and there is a need for an effective method that allows easy film formation and requires fewer processing steps.
(発明の目的)
本発明者らは、被膜の形成が容易で、処理に要
する時間が短かく、しかも汎用性のある金属酸化
物被膜のパターンの形成方法を開発すべく鋭意研
究を重ねた結果、本発明を完成したものである。(Purpose of the Invention) The present inventors have conducted extensive research to develop a method for forming patterns of metal oxide films that is easy to form, requires a short processing time, and is versatile. , has completed the present invention.
(発明の構成)
本発明は、ガラス、セラミツクス、金属等の基
体上にヒドロキシル基含有有機結合剤、カルボキ
シル基含有有機結合剤およびグリシジル基含有有
機結合剤から選択される少なくとも二種から成る
混合物もしくは該有機結合剤および該有機結合剤
と熱硬化反応する化合物との混合物から成る熱硬
化性有機結合剤を含有する可燃性のインキ(以下
単に、可燃性インキという)を用いて基体上にス
クリーン印刷を施し、可燃性インキを熱硬化させ
ることでパターンを形成しておき、次に全面に金
属酸化物被膜形成用の塗布液を被着し焼成処理
し、基体上に金属酸化物被膜を形成させ、次いで
可燃性インキ部を焼失させるとともに、該インキ
部上の金属酸化物被膜をも除去して基体上の非印
刷部に金属酸化物被膜を形成させることを特徴と
する金属酸化物被膜のパターンの形成方法であ
る。(Structure of the Invention) The present invention provides a method for applying a mixture or a mixture of at least two selected from a hydroxyl group-containing organic binder, a carboxyl group-containing organic binder, and a glycidyl group-containing organic binder on a substrate such as glass, ceramics, metal, etc. Screen printing on a substrate using a flammable ink containing a thermosetting organic binder (hereinafter simply referred to as flammable ink) consisting of the organic binder and a mixture of a compound that undergoes a thermosetting reaction with the organic binder. A pattern is formed by thermally curing the flammable ink, and then a coating solution for forming a metal oxide film is applied to the entire surface and a baking process is performed to form a metal oxide film on the substrate. Then, the flammable ink area is burned out, and the metal oxide film on the ink area is also removed to form a metal oxide film on the non-printed area on the substrate. This is the formation method.
(金属酸化物被膜形成用塗布液)
本発明において使用する金属酸化物被膜形成用
塗布液としては、焼成することによつて金属酸化
物被膜を形成することができる溶液状のものであ
ればいかなるものでも使用できる。例えば、下記
のとおりである。(Coating liquid for forming a metal oxide film) Any coating liquid for forming a metal oxide film used in the present invention may be used as long as it is in the form of a solution that can form a metal oxide film by firing. It can also be used for things. For example, as follows.
(a) 酸化インジウムの場合には、硝酸インジウム
とβ−ジケトンとの反応生成物または硝酸イン
ジウムとβ−ジケトンと有機溶剤との混合物か
ら成る塗布液。(a) In the case of indium oxide, a coating solution consisting of a reaction product of indium nitrate and β-diketone or a mixture of indium nitrate, β-diketone and an organic solvent.
(b) 酸化スズの場合には、テトラアルコキシスズ
(アルキル基の炭素原子数は1〜20個)をアル
コール、エステル、ケトン、エーテル類に溶解
したもの。(b) In the case of tin oxide, tetraalkoxytin (alkyl group has 1 to 20 carbon atoms) dissolved in alcohol, ester, ketone, or ether.
(c) 酸化シリコンの場合には、アルコキシシラン
またはハロゲン化シランと低級カルボン酸とア
ルコールの混合物とを、有機酸系反応促進剤の
存在下で反応させて得た反応生成物。(c) In the case of silicon oxide, it is a reaction product obtained by reacting an alkoxysilane or a halogenated silane with a mixture of a lower carboxylic acid and an alcohol in the presence of an organic acid reaction promoter.
(d) 酸化チタンの場合には、カルボン酸とハロゲ
ン化チタンとを反応させ、さらに生成物をアル
コールと反応させた混合液。(d) In the case of titanium oxide, it is a mixture of carboxylic acid and titanium halide, and the product is reacted with alcohol.
(e) 酸化アルミニウムの場合には、アルミニウム
アルコラートと脂肪酸または脂肪酸無水物とア
ルコールとを反応促進剤のもとに反応させて得
られる反応混合物。(e) In the case of aluminum oxide, a reaction mixture obtained by reacting an aluminum alcoholate with a fatty acid or fatty acid anhydride and an alcohol in the presence of a reaction promoter.
(f) 酸化セリウムの場合には、硝酸セリウムをメ
タノール、エタノール、酢酸メチル、エチレン
グリコールモノエチルエーテルを溶媒とし、さ
らにブチラール樹脂を溶解させた混合物。(f) In the case of cerium oxide, a mixture of cerium nitrate in methanol, ethanol, methyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether as a solvent, and butyral resin dissolved therein.
(g) 酸化ジルコニウムの場合には、アルコール
溶媒中で硝酸の存在下における、ジルコニウム
アルコラートと脂肪酸無水物との反応生成混合
物。(g) In the case of zirconium oxide, the reaction product mixture of zirconium alcoholate and fatty acid anhydride in the presence of nitric acid in an alcoholic solvent.
(h) 酸化タンタルの場合には、タンタルエトキ
シドとアルコールおよび脂肪酸無水物との反応
生成混合物。(h) In the case of tantalum oxide, the reaction product mixture of tantalum ethoxide with alcohol and fatty acid anhydride.
(i) 酸化タングステンの場合には、リンタングス
テン酸をアセトンに溶解し、これにポリビニル
ブチラールのエタノール溶液、さらにエチレン
グリコールモノメチルエーテルを加えた混合
液。(i) In the case of tungsten oxide, a mixed solution is prepared by dissolving phosphotungstic acid in acetone, adding an ethanol solution of polyvinyl butyral, and further adding ethylene glycol monomethyl ether.
(j) 酸化モリブデンの場合には、リンモリブデン
酸をアセトンに溶解し、これにポリビニルブチ
ラールのエタノール溶液、さらにエチレングリ
コールモノメチルエーテルを加えた混合液。(j) In the case of molybdenum oxide, a mixture of phosphomolybdic acid dissolved in acetone, an ethanol solution of polyvinyl butyral, and ethylene glycol monomethyl ether added thereto.
(k) 酸化亜鉛の場合には、亜鉛アセチルアセト
ネートを酢酸エチル、メタノール、β−ジケト
ンを溶媒とし、さらにケトン樹脂を溶解した混
合物。(k) In the case of zinc oxide, a mixture of zinc acetylacetonate in ethyl acetate, methanol, β-diketone as a solvent, and a ketone resin dissolved therein.
(l) 酸化鉄の場合には、ナフテン酸鉄のブタノー
ル溶液。(l) In the case of iron oxides, a solution of iron naphthenate in butanol.
(可燃性インキ)
本発明において使用する可燃性インキは基本的
に熱硬化性有機結合剤と有機溶剤とからなり、こ
の熱硬化性有機結合剤は、次に示すヒドロキシル
基含有有機結合剤、カルボキシル基含有有機結合
剤およびグリシジル基含有有機結合剤から選択さ
れる少なくとも二種から成る混合物もしくは、こ
れらの有機結合剤および該有機結合剤と熱硬化反
応する化合物から成るものである。(Flammable ink) The flammable ink used in the present invention basically consists of a thermosetting organic binder and an organic solvent. It is a mixture of at least two selected from a group-containing organic binder and a glycidyl group-containing organic binder, or it is composed of these organic binders and a compound that undergoes a thermosetting reaction with the organic binder.
○イ ヒドロキシル基含有有機結合剤
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート
または2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリ
レートの単重合体または共重合体、ブチラール
樹脂、アセタール樹脂、またはポリエステル樹
脂。(b) Hydroxyl group-containing organic binder A homopolymer or copolymer of 2-hydroxyethyl (meth)acrylate or 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, butyral resin, acetal resin, or polyester resin.
○ロ カルボキシル基含有有機結合剤
スチレン−マレイン酸共重合体、カルボキシ
ル基変性ポリブタジエン、(メタ)アクリル酸
の単重合体または共重合体。(b) Carboxyl group-containing organic binder Styrene-maleic acid copolymer, carboxyl group-modified polybutadiene, (meth)acrylic acid homopolymer or copolymer.
○ハ グリシジル基含有有機結合剤
エポキシ樹脂、エポキシ変性ポリブタジエ
ン。○Glycidyl group-containing organic binder Epoxy resin, epoxy-modified polybutadiene.
以上の3種の有機結合剤単独と有機溶剤とから
調整されたインキを塗布乾燥し、その他の処理を
しないでその上に金属酸化物被膜形成用塗布液を
塗布した場合には、インキ層が金属酸化物被膜形
成用塗布液の有機溶剤と接触するから次のような
問題を生ずる。 When an ink prepared from the above three types of organic binders alone and an organic solvent is applied and dried, and a coating solution for forming a metal oxide film is applied thereon without any other treatment, the ink layer is The following problems arise due to contact with the organic solvent of the coating solution for forming a metal oxide film.
塗布液によりインキ層が溶解もしくは膨潤す
る。 The ink layer is dissolved or swelled by the coating liquid.
金属酸化物層ににじみや白濁を生ずる。 Smearing or clouding occurs in the metal oxide layer.
燃焼不良のために焼成処理しても炭素が残
り、燃焼残物が基体面に強固に付着する。 Due to poor combustion, carbon remains even after firing, and combustion residues adhere firmly to the substrate surface.
インキの焼失によりインキ上の塗布被膜が陥
没して基体に付着する。 As the ink burns off, the coated film on the ink sinks and adheres to the substrate.
燃焼残物の洗浄剥離が難しい。 It is difficult to clean and remove combustion residue.
このような問題を解決するために本発明におい
てはインキ塗布後インキ層を熱硬化させる方法を
とつた。そのためには有機結合剤と熱硬化反応す
るものを添加するか、もしくは有機結合剤の組み
合わせにより硬化反応させることが必要である。
例えば○イの結合剤に対しては○ロまたは○ハの結合
剤、○ロの結合剤に対しては○イまたは○ハの結合剤、
また○ハの結合剤に対しては○イまたは○ロの結合剤を
混合することによりその目的を達成することがで
きる。 In order to solve these problems, the present invention employs a method of thermally curing the ink layer after applying the ink. For this purpose, it is necessary to add something that undergoes a thermosetting reaction with the organic binder, or to cause a curing reaction using a combination of organic binders.
For example, for the binder of ○B, the binder of ○B or ○C, for the binder of ○B, the binder of ○A or ○C,
Moreover, the purpose can be achieved by mixing the binder of ○C or ○B with the binder of ○A or ○B.
有機結合剤と熱硬化反応するものとしては、樹
脂でなくても低分子量体でもその目的を達成する
ことができる。そのような物質を例示すれば、下
記のとおりである。 As for the material that undergoes a thermosetting reaction with the organic binder, the purpose can be achieved even with a low molecular weight material other than a resin. Examples of such substances are as follows.
○ロまたは○ハの結合剤に対してはヒドロキシル基
を含有するグリセリン、トリエチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール(分子量400以下)、
トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ル、ジペンタエリスリトール、フエノール樹脂。 For the binder ○B or ○C, glycerin, triethylene glycol, polyethylene glycol (molecular weight 400 or less) containing hydroxyl groups,
Trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, phenolic resin.
○イまたは○ハの結合剤に対してはカルボキシル基
を含有するマレイン酸、フタル酸、酒石酸、コハ
ク酸。 Maleic acid, phthalic acid, tartaric acid, and succinic acid containing a carboxyl group are used as the binder for ○A or ○C.
○イまたは○ロの結合剤に対してはグリシジル基を
含有する1,4−ジグリシジルブタンなどの多価
グリシジル化合物。 For the binder ○A or ○B, a polyvalent glycidyl compound such as 1,4-diglycidylbutane containing a glycidyl group.
また○イ、○ロまたは○ハの結合剤に対してメチロー
ル尿素、メチル化メチロール尿素、ブチル化メチ
ロール尿素、メチロールメラミン、メチル化メチ
ロールメラミン、ブチル化メチロールメラミン、
レゾルシン樹脂。 In addition, for the binders ○A, ○B or ○C, methylolurea, methylated methylolurea, butylated methylolurea, methylolmelamine, methylated methylolmelamine, butylated methylolmelamine,
Resorcinol resin.
次に、本発明において可燃性インキに使用する
有機溶剤としては、熱硬化性有機結合剤を溶解す
るものであればいづれも使用可能であるが、大気
圧中での沸点が140〜300℃の範囲のものが使用で
きる。好ましくは170〜260℃のものを用いると好
都合である。140℃以下であると乾燥が速すぎて
塗膜の平滑化に悪影響を及ぼすし、スクリーンの
版を乾燥させてスクリーンメツシユの目詰りを起
す。又300℃以上であると、平滑性は良いが、乾
燥性が悪くて不経済である。こうした種々の条件
を満たした適切な溶媒としては、例えばメチルカ
ルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビ
トール、メチルカルビトールアセテート、エチル
カルビトールアセテート、ブチルカルビトールア
セテート、エチレングリコールモノブチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エ
チレングリコールモノエチルエーテルアセテー
ト、酢酸メトキシブチルエステル、ジアセトンア
ルコール、イソホロン、ジイソブチルケトン、エ
チレングリコールモノブチルエーテルアセテー
ト、パイン油、テレピネオール、酢酸−2−エチ
ルヘキシル等々の高沸点の多価アルコールの誘導
体、ケトン類、エステル類、テルペン類の単独も
しくは混合溶媒が用いられる。また所望によりイ
ンキ特性助成剤も用いることができる。その例と
しては、ニトロセルロース、エチルセルロース、
アクリル系微粉末、酸化ケイ素微粉末モダフロー
(モンサント社製)がある。これらは増粘剤、チ
キソトロピー効果剤、レベリング向上剤としての
効果を有する。 Next, as the organic solvent used for the flammable ink in the present invention, any organic solvent can be used as long as it dissolves the thermosetting organic binder, but organic solvents with a boiling point of 140 to 300°C at atmospheric pressure can be used. A range of items can be used. Preferably, it is convenient to use one having a temperature of 170 to 260°C. If the temperature is below 140°C, drying will be too fast, which will have a negative effect on the smoothness of the coating film, and will also dry the screen plate and cause clogging of the screen mesh. If the temperature is 300°C or higher, the smoothness is good, but the drying property is poor and it is uneconomical. Suitable solvents that meet these various conditions include, for example, methyl carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, methyl carbitol acetate, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoethyl Derivatives of high-boiling polyhydric alcohols such as ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, methoxybutyl acetate, diacetone alcohol, isophorone, diisobutyl ketone, ethylene glycol monobutyl ether acetate, pine oil, terpineol, 2-ethylhexyl acetate, etc. A single or mixed solvent of ketones, esters, and terpenes is used. Ink property aids can also be used if desired. Examples include nitrocellulose, ethylcellulose,
Acrylic fine powder and silicon oxide fine powder Modaflow (manufactured by Monsanto) are available. These have effects as thickeners, thixotropic agents and leveling improvers.
また所望により可燃性インキまたは金属酸化物
被膜が基体へ焼成後に付着するのを防止したり、
焼成炉内へ飛散したりするのを防止するために無
機結合剤を添加することもできる。その目的に適
するものとしてはアルミニウム(Al)、チタン
(Ti)、ケイ素(Si)、タングステン(W)、バリ
ウム(Ba)、亜鉛(Zn)等の酸化物および硫酸バ
リウム(BaSO4)、炭酸バリウム(BaCO3)、炭
酸カルシウム(CaCO3)の微粉末がある。 In addition, if desired, it is possible to prevent flammable ink or metal oxide coating from adhering to the substrate after firing,
An inorganic binder can also be added to prevent scattering into the firing furnace. Suitable materials for this purpose include oxides such as aluminum (Al), titanium (Ti), silicon (Si), tungsten (W), barium (Ba), and zinc (Zn), as well as barium sulfate (BaSO 4 ) and barium carbonate. (BaCO 3 ) and calcium carbonate (CaCO 3 ) fine powder.
可燃性インキの各成分の配合割合はその組み合
わせ方によりかなり幅があるが、次の範囲が好ま
しい。 The proportions of each component in the flammable ink vary considerably depending on how they are combined, but the following ranges are preferred.
熱硬化性有機結合剤 100重量部
低分子結合剤 0〜80望ましくは0〜40重量部
有機溶剤 100〜5000重量部
インキ特性助成剤
0〜150望ましくは0〜50重量部
無機結合剤 0〜100重量部
(操作方法)
次に添付の図面を参照して本発明の方法を更に
具体的に説明すれば、基材1上の金属酸化物被膜
の非形成部分に可燃性インキ2をスクリーン印刷
し、150〜200℃の雰囲気中で10〜30分間加熱焼付
けにより熱硬化せしめインキを難溶性とする(第
1図参照)。Thermosetting organic binder 100 parts by weight Low molecular weight binder 0-80 parts preferably 0-40 parts by weight Organic solvent 100-5000 parts by weight Ink property aid
0 to 150 parts by weight, preferably 0 to 50 parts by weight Inorganic binder 0 to 100 parts by weight (Procedure) Next, the method of the present invention will be explained in more detail with reference to the attached drawings. The flammable ink 2 is screen printed on the area where the oxide film is not formed, and is thermally cured by baking in an atmosphere of 150 to 200°C for 10 to 30 minutes to make the ink sparingly soluble (see Figure 1).
次に、金属酸化物被膜形成用の塗布液を常用の
スプレー法、刷毛塗り法、ロール法、浸漬法等に
より塗布する。例えば、浸漬法を用いた場合に
は、10〜50cm/分の浸漬引き上げ速度で上記塗布
液を塗布する。 Next, a coating solution for forming a metal oxide film is applied by a conventional spray method, brush coating method, roll method, dipping method, or the like. For example, when a dipping method is used, the coating liquid is applied at a dipping and pulling speed of 10 to 50 cm/min.
また、被膜の乾燥性が悪い場合には、100〜250
℃で5〜15分間プリベークする。 In addition, if the film has poor drying properties, 100 to 250
Pre-bake for 5-15 minutes at °C.
また、浸漬引き上げ法によつて塗布した場合に
は、第2図に示すように基体の表裏両面に金属酸
化物被膜が得られる。 Furthermore, when coating is performed by the dipping and pulling method, metal oxide coatings are obtained on both the front and back surfaces of the substrate as shown in FIG.
続いて少くとも350℃以上の温度、好ましくは、
450°〜600℃の炉内で約30分焼成を行ない、金属
酸化物被膜を得るとともに可燃性インキ部2を燃
焼除去し、インキ部上の金属酸化物被膜をも除去
し、金属酸化物被膜のパターンを得る(第3図参
照)。 followed by a temperature of at least 350°C, preferably
Baking is performed in a furnace at 450° to 600°C for about 30 minutes to obtain a metal oxide film, and the flammable ink area 2 is burned off, the metal oxide film on the ink area is also removed, and the metal oxide film is removed. (See Figure 3).
(作用・効果)
本発明は、以上に詳述したとおり、熱硬化性有
機結合剤を含有する可燃性インキを使用し、イン
キ塗布後にインキ層を硬化させた後に、金属酸化
物被膜形成用塗布液を塗布したときにインキ層は
塗布液に溶解もしくは膨潤することなく、またに
じみや白濁を生じない。(Operations/Effects) As detailed above, the present invention uses a flammable ink containing a thermosetting organic binder, and after the ink layer is cured, the coating for forming a metal oxide film is applied. When the liquid is applied, the ink layer does not dissolve or swell in the coating liquid, nor does it bleed or become cloudy.
さらに焼成にさいし、燃焼不良による炭素が基
体上に残留付着しないし、燃焼残物の洗浄剥離が
容易であるなど、金属酸化物被膜の形成が容易で
処理に要する時間が短かく、汎用性のある鮮明な
パターンを形成することのできる効果的な金属酸
化物被膜のパターン形成方法である。 Furthermore, during firing, carbon due to poor combustion does not remain on the substrate, and combustion residue is easy to clean and peel off, making it easy to form a metal oxide film, shortening the processing time, and making it a versatile product. This is an effective method for patterning a metal oxide film that can form a clear pattern.
次に、本発明の実施例を記載してさらに具体的
に説明するが、以下の実施例は本発明をなんら限
定するものではない。 EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described to further specifically explain the present invention, but the following examples are not intended to limit the present invention in any way.
実施例 1
酸化シリコン(SiO2)膜形成ガラス基板上に、
透明導電性被膜をパターン形成する場合。Example 1 Silicon oxide (SiO 2 ) film formed on a glass substrate,
When patterning a transparent conductive film.
(使用インキ組成)
スチレン−マレイン酸共重合体 27重量部
ジグリセロールポリグリシジルエーテル8重量部
エチレングリコールモノエチルエーテルアセテー
ト 36重量部
カルビトールアセテート 18重量部
H2WO4微粉末 1重量部
アエロジールR−972(日本アエロジル社製酸化ケ
イ素) 10重量部
(透明導電性被膜塗布液)
東京応化工業社製T.C.G.塗布液使用(In2O3形
成用塗布液)
上記組成よりなるインキを、スクリーン印刷
後、170℃で20分焼付け、2重量%NaOH液、純
水、イソプロピルアルコール、フツ素系溶剤の順
に洗浄後、上記塗布液を15cm/minの引き上げ速
度で塗布し、250℃で5分間プリベイク後500℃で
30分間焼成して、これを2重量%NaOH液で2
分間超音波洗浄したところ、膜厚約500Åで
2kΩ/□程度の良好な被膜がパターン形成され
た。(Ink composition used) Styrene-maleic acid copolymer 27 parts by weight diglycerol polyglycidyl ether 8 parts by weight Ethylene glycol monoethyl ether acetate 36 parts by weight Carbitol acetate 18 parts by weight H 2 WO 4 fine powder 1 part by weight Aerosil R- 972 (Silicon oxide manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) 10 parts by weight (Transparent conductive coating coating liquid) Using TCG coating liquid manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. (Coating liquid for forming In 2 O 3 ) After screen printing the ink having the above composition, After baking at 170℃ for 20 minutes and washing with 2% NaOH solution, pure water, isopropyl alcohol, and fluorine solvent in this order, apply the above coating solution at a lifting speed of 15cm/min, and prebaked at 250℃ for 5 minutes. at °C
After baking for 30 minutes, add 2% by weight NaOH solution.
After ultrasonic cleaning for a minute, the film thickness was approximately 500 Å.
A good film pattern of about 2 kΩ/□ was formed.
実施例 2
パターン形成された透明電極を有する基板上
に、外部端子との接続リード端子部を除いて
SiO2膜の絶縁膜をパターン形成する例。Example 2 On a substrate having a patterned transparent electrode, excluding the connection lead terminal part with the external terminal
An example of patterning an insulating film of SiO 2 film.
(使用インキ組成)
2−ヒドロキシプロピルメタアクリレート単重合
体 16重量部
エピコート152(シエル化学)……エポキシ樹脂
6重量部
エチレングリコールモノブチルエーテル30重量部
エチルカルビトール 30重量部
ニトロセルロース 3重量部
Al2O3微粉末 6重量部
アエジル#300(日本アエロジル社製酸化ケイ素)
9重量部
(SiO2膜塗布液)
東京応化工業(株)社製O.C.D.TYPE−(リン・
シリカ・フイルム用SiO2膜形成塗布液)
上記組成よりなるインキを、リード端子部にス
クリーン印刷し、180℃で20分間焼付後、洗剤、
純水、フツ素系溶剤の順に洗浄し、上記塗布液を
30cm/minの引き上げ速度で浸漬塗布し、140℃
で10分間プリベイク後、500℃で30分間焼成して、
これを2重量%NaOH液で3分間超音波洗浄し
たところ、膜厚約1200Åの絶縁膜が得られ、リー
ド端子部は、絶縁膜形成前と何ら変りない良好な
導電性を示していた。(Ink composition used) 2-hydroxypropyl methacrylate monopolymer 16 parts by weight Epicoat 152 (Ciel Chemical)...Epoxy resin
6 parts by weight Ethylene glycol monobutyl ether 30 parts by weight Ethyl carbitol 30 parts by weight Nitrocellulose 3 parts by weight Al 2 O 3 fine powder 6 parts by weight Aezil #300 (silicon oxide manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
9 parts by weight (SiO 2 film coating liquid) Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. OCDTYPE
SiO 2 film forming coating solution for silica film) Screen print the ink with the above composition onto the lead terminals, bake at 180°C for 20 minutes, and then apply detergent and
Wash with pure water and fluorine-based solvent in that order, and apply the above coating solution.
Dip coating at a pulling speed of 30cm/min, 140℃
After pre-baking for 10 minutes at 500℃, baking for 30 minutes,
When this was ultrasonically cleaned for 3 minutes with a 2% by weight NaOH solution, an insulating film with a thickness of about 1200 Å was obtained, and the lead terminal portion showed good conductivity, which was no different from before the insulating film was formed.
実施例 3
透明導電膜を有するガラス基板上に、パターン
化した、エレクトロクロミツク性被膜を形成する
場合。Example 3 A case where a patterned electrochromic film is formed on a glass substrate having a transparent conductive film.
(使用インキ組成)
バイロン200(東洋紡製ポリエステル) 32重量部
メトキシメラミン 13重量部
カルビトールアセテート 40重量部
酢酸ブチル 8重量部
TiO2微粉末 2重量部
アエロジール#380(日本アエロジル社製酸化ケイ
素) 5重量部
透明電極膜を有するガラス上に上記組成のイン
キをスクリーン印刷し、180℃で15分間焼付し、
2重量%NaOH、純水、イソプロピルアルコー
ル、フツ素系溶剤の順に洗浄した基板に、リンタ
ングステン酸10gをアセトン10gに溶解した液に
15%ポリビニルブチラールエチルアルコール溶液
を50g加えさらに、エチレングリコールモノメチ
ルエーテル30gを加えた塗布液を25cm/分で引き
上げ塗布し、100℃で15分間プリベイク後、500℃
で60分間焼成した物を、中性洗剤、純水、トリク
ロールエチレンの順に超音波洗浄したところ、良
好なエレクトロクロミツク性被膜がパターン形成
された。(Ink composition used) Byron 200 (polyester manufactured by Toyobo Co., Ltd.) 32 parts by weight Methoxymelamine 13 parts by weight Carbitol acetate 40 parts by weight Butyl acetate 8 parts by weight TiO 2 Fine powder 2 parts by weight Aerosil #380 (Silicon oxide manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) 5 Part by weight: Screen print the ink of the above composition on glass with a transparent electrode film, bake at 180°C for 15 minutes,
A solution of 10 g of phosphotungstic acid dissolved in 10 g of acetone was applied to a substrate that had been cleaned in the following order: 2% NaOH, pure water, isopropyl alcohol, and a fluorine-based solvent.
A coating solution containing 50 g of 15% polyvinyl butyral ethyl alcohol solution and 30 g of ethylene glycol monomethyl ether was pulled up and applied at 25 cm/min, prebaked at 100°C for 15 minutes, and then heated to 500°C.
When the product was fired for 60 minutes and then subjected to ultrasonic cleaning in the order of neutral detergent, pure water, and trichlorethylene, a good electrochromic film pattern was formed.
比較例
〔有機結合剤を一種類しか使用していない例〕
(使用インキ組成)
ダイヤナールBR−75(三菱レイヨン社製アクリ
ル樹脂) 22重量部
ブチルセロソルブ 30重量部
エチルカルビトール 30重量部
ニトロセルロース 3重量部
Al2O3微粉末 6重量部
アエロジル#300(日本アエロジル社製酸化ケイ
素) 9重量部
上記組成より成るインキを、透明電極膜を有す
るガラス上にスクリーン印刷し、180℃で15分間
焼付けしたところ、インキのパターン部分に加熱
によるダレが見られた。次いでこの基板に実施例
2と同様にしてSiO2膜を形成した。しかしなが
ら、加熱によりインキがダレたことに加え、該イ
ンキがSiO2膜形成用塗布液と接触したときに溶
解してしまつたため絶縁膜パターンを得ることが
できなかつた。Comparative example [Example using only one type of organic binder] (Ink composition used) Dianal BR-75 (Acrylic resin manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) 22 parts by weight Butyl cellosolve 30 parts by weight Ethyl carbitol 30 parts by weight Nitrocellulose 3 Part by weight Al 2 O 3 fine powder 6 parts by weight Aerosil #300 (silicon oxide manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) 9 parts by weight The ink consisting of the above composition was screen printed on glass with a transparent electrode film and baked at 180°C for 15 minutes. As a result, sagging was observed in the ink pattern due to heating. Next, a SiO 2 film was formed on this substrate in the same manner as in Example 2. However, in addition to the ink sagging due to heating, the ink also dissolved when it came into contact with the SiO 2 film forming coating solution, making it impossible to obtain an insulating film pattern.
第1図ないし第3図は、本発明の酸化物被膜の
パターン形成法の行程を示す説明図である。第1
図は金属酸化物被膜を形成したくない部分に可燃
性インキで印刷した状態、第2図は第1図におけ
る可燃性インキ層を硬化させた後に金属酸化物被
膜形成用塗布液を塗布した状態、第3図は焼成後
に金属酸化物被膜が基体上に残留した状態を示
す。図面における符号は、下記のものを示す。
1……基体、2……可燃性インキ、3……金属
酸化物被膜形成用塗布液、4……金属酸化物被
膜。
1 to 3 are explanatory diagrams showing the steps of the oxide film pattern forming method of the present invention. 1st
The figure shows a state in which flammable ink is printed on areas where a metal oxide film is not desired to be formed, and Figure 2 shows a state in which a coating liquid for forming a metal oxide film is applied after the flammable ink layer in Figure 1 has been cured. , FIG. 3 shows a state in which a metal oxide film remains on the substrate after firing. The symbols in the drawings indicate the following. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Substrate, 2...Flammable ink, 3...Coating liquid for metal oxide film formation, 4...Metal oxide film.
Claims (1)
ル基含有有機結合剤およびグリシジル基含有有機
結合剤から選択される少なくとも二種から成る混
合物、もしくは該有機結合剤および該有機結合剤
と熱硬化反応する化合物との混合物から成る熱硬
化性有機結合剤を含有する可燃性インキを用い
て、基体上にスクリーン印刷を施し、該インキを
熱硬化させたのち、全面に金属酸化物被膜形成用
塗布液を塗布し、焼成処理し、基体上に金属酸化
物被膜を形成させ、次いで可燃性インキ部を焼失
させるとともに、該基体部上の非印刷部にのみ金
属酸化物被膜を残存させることから成る金属酸化
物被膜のパターン形成法。1 A mixture of at least two selected from hydroxyl group-containing organic binders, carboxyl group-containing organic binders, and glycidyl group-containing organic binders, or a mixture of the organic binder and a compound that undergoes a thermosetting reaction with the organic binder. Using a flammable ink containing a thermosetting organic binder consisting of a mixture, screen printing is performed on the substrate, the ink is thermally cured, and then a coating liquid for forming a metal oxide film is applied to the entire surface, A process for forming a metal oxide film on a substrate by firing, and then burning off the flammable ink area and leaving the metal oxide film only on the non-printed areas on the substrate. Pattern formation method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16811080A JPS5792704A (en) | 1980-12-01 | 1980-12-01 | Method of forming pattern of metallic oxide film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16811080A JPS5792704A (en) | 1980-12-01 | 1980-12-01 | Method of forming pattern of metallic oxide film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5792704A JPS5792704A (en) | 1982-06-09 |
| JPH0137816B2 true JPH0137816B2 (en) | 1989-08-09 |
Family
ID=15862030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16811080A Granted JPS5792704A (en) | 1980-12-01 | 1980-12-01 | Method of forming pattern of metallic oxide film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5792704A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5933706A (en) * | 1982-08-17 | 1984-02-23 | 日本写真印刷株式会社 | Method of producing substrate having metal oxide film |
| JPS60150508A (en) * | 1984-01-18 | 1985-08-08 | 日本写真印刷株式会社 | Method of producing transparent electrode board |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4959293A (en) * | 1972-10-13 | 1974-06-08 | ||
| JPS603724B2 (en) * | 1975-09-17 | 1985-01-30 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | Method for forming transparent conductive pattern |
| JPS5929926B2 (en) * | 1975-09-30 | 1984-07-24 | 株式会社東芝 | Manufacturing method of liquid crystal display |
-
1980
- 1980-12-01 JP JP16811080A patent/JPS5792704A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5792704A (en) | 1982-06-09 |
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