[發(fā)明專利]氧化銅油墨和其在制品中的應(yīng)用及各制品的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880046305.2
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN110933948B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鶴田雅典;湯本徹
• 申請（專利權(quán)）人: 旭化成株式會社
• 主分類號: C09D11/52
• 分類號: C09D11/52;H01B1/02;H01B1/22;H01B13/00;H05K3/12
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李洋;褚瑤楊

本發(fā)明提供一種作為油墨的分散穩(wěn)定性高、儲藏穩(wěn)定性優(yōu)異、在基板上形成電阻低的導(dǎo)電膜的氧化銅油墨。氧化銅油墨(1)包含氧化銅(2)、分散劑(3)、以及還原劑，還原劑的含量為下式(1)的范圍，分散劑的含量為下式(2)的范圍。通過包含還原劑，在燒制時(shí)可促進(jìn)由氧化銅向銅的還原，促進(jìn)銅的燒結(jié)。0.00010≦(還原劑質(zhì)量/氧化銅質(zhì)量)≦0.10(1)0.0050≦(分散劑質(zhì)量/氧化銅質(zhì)量)≦0.30(2)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氧化銅油墨和使用其的導(dǎo)電性基板的制造方法、包含涂膜的制品和使用其的制品的制造方法、帶導(dǎo)電性圖案的制品的制造方法以及帶導(dǎo)電性圖案的制品。

背景技術(shù)

電路基板具有在基板上施有導(dǎo)電性布線的結(jié)構(gòu)。電路基板的制造方法通常如下所述。首先，在貼合有金屬箔的基板上涂布光致抗蝕劑。接著，對光致抗蝕劑進(jìn)行曝光和顯影，得到所期望的電路圖案的底板狀的形狀。之后，通過化學(xué)蝕刻除去未被光致抗蝕劑覆蓋的部分的金屬箔，形成圖案。由此能夠制造出高性能的電路基板。

但是，現(xiàn)有的方法具有工序數(shù)多、繁雜、并且需要光致抗蝕劑材料等的缺點(diǎn)。

與之相對，利用分散有選自由金屬微粒和金屬氧化物微粒組成的組中的微粒的分散體將所期望的布線圖案直接印刷在基板上的直接布線印刷技術(shù)(以下記載為PE(印刷電子)法)引起了人們的關(guān)注。該技術(shù)的工序數(shù)少、不必使用光致抗蝕劑材料等，生產(chǎn)率極高。

作為分散體，可以舉出金屬油墨和金屬糊料。金屬油墨是平均粒徑為數(shù)納米～數(shù)十納米的金屬超微粒分散在分散介質(zhì)中而成的分散體。將金屬油墨涂布在基板上并進(jìn)行干燥，之后對其熱處理時(shí)，由于金屬超微粒特有的熔點(diǎn)降低作用，可在比金屬的熔點(diǎn)更低的溫度下進(jìn)行燒結(jié)，形成具有導(dǎo)電性的金屬膜(以下也稱為導(dǎo)電膜)。使用金屬油墨而得到的金屬膜的膜厚薄、接近金屬箔。

另一方面，金屬糊料是將微米尺寸的金屬微粒與粘合劑用樹脂一起分散在分散介質(zhì)中而成的分散體。由于微粒的尺寸大，因此為了防止沉降，通常以粘度相當(dāng)高的狀態(tài)進(jìn)行供給。因此適用于利用適于高粘度材料的絲網(wǎng)印刷或點(diǎn)膠機(jī)進(jìn)行涂布。金屬糊料中金屬顆粒的尺寸大，因此具有能夠形成膜厚較厚的金屬膜的特征。

作為這樣的金屬顆粒中所應(yīng)用的金屬，銅受到了關(guān)注。特別是作為被廣泛用作投影型靜電電容式觸控面板的電極材料的ITO(氧化銦錫)的代替材料，從電阻率、離子 (電化學(xué))遷移、作為導(dǎo)體的成果、價(jià)格、儲量等方面出發(fā)，銅是最有前途的。

但是，銅為數(shù)十納米的超微粒時(shí)容易發(fā)生氧化，需要進(jìn)行抗氧化處理?？寡趸幚泶嬖诜恋K燒結(jié)的課題。

為了解決這樣的課題，有人提出了將銅氧化物的超微粒作為前體，在適當(dāng)?shù)臍夥障吕脽?、活性光線等的能量將銅氧化物還原成銅，形成銅薄膜的提案(例如，參見專利文獻(xiàn)1)。

由于銅氧化物的超微粒中的表面擴(kuò)散本身在低于300℃的溫度發(fā)生，因而在適當(dāng)?shù)臍夥障吕媚芰繉~氧化物還原成銅時(shí)，銅的超顆粒相互通過燒結(jié)而形成致密的無規(guī)鏈，整體呈網(wǎng)絡(luò)狀，得到所期望的電氣導(dǎo)電性。

另外，專利文獻(xiàn)2中提出了一種銅氧化物分散體，其對于經(jīng)時(shí)變化顯示出優(yōu)異的穩(wěn)定性，能夠形成微細(xì)的圖案形狀的導(dǎo)電膜。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國際公開第2003/051562號

專利文獻(xiàn)2：國際公開第2015/012264號

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

對于通過使用金屬油墨和金屬糊料的PE法得到的金屬薄膜，要求其不僅電阻率低、而且經(jīng)時(shí)變化少。例如，關(guān)于銀糊料，已知銀在大氣下容易受到氧化，氧化后電阻率上升，因此銀顆粒間的電阻率經(jīng)時(shí)地惡化。