[发明专利]导电性糊剂组合物及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及导电性糊剂组合物。更具体地说，本发明涉及导电性糊剂组合物及其制造方法，所述导电性糊剂组合物是适用于形成电极或电配线的导电性糊剂组合物，它能够适当地用于在太阳能电池、触摸面板、EL元件中利用的薄膜、基板等设有透明导电膜的基材，通过在该基材上涂布或印刷，形成涂膜，并将该涂膜加热固化，可以形成具有优异的粘合性和导电性的导电性图案，另外能够形成可靠性良好的电极。

背景技术

电致发光元件是在蒸镀有ITO(氧化铟锡)的透明电极上依次设置发光层、介电层，在透明电极层和介电层上涂布导电性糊剂，形成引出电极。

另外，在太阳能电池中，例如在诸如结晶硅基板之类的半导体基板的受光面上设置半导体层，接着根据需要设置诸如ITO之类的透明电极、防光反射膜等，在反对侧设置背面电极，由两个电极输出由太阳光在半导体层中产生的电位。另外，在另一个例子中，在玻璃等透明基板上设置透明电极层、非晶质半导体层、背面电极和根据需要的保护层，从而形成太阳能电池。作为又一个例子，可列举出染料敏化型太阳能电池，其由在玻璃等透明基板上设置的透明电极(氟锡氧化物)层、吸附有单分子色素的二氧化钛纳米颗粒层叠膜和碘系氧化还原电解质构成。

关于从这些透明电极层引出电位的集电电极的形成，通过丝网印刷导电性糊剂来形成的方法较为简便，通过加热固化形成导电性图案的方法被广泛利用。然而，随着近年来电子仪器的高性能化，对使用导电性糊剂形成的电极或电配线等提出了在更低电阻下具有更高可靠性的要求，该要求的严格度在逐年增高。另外，如使用导电性糊剂形成具有非晶硅层的太阳能电池的集电电极的情况那样，在特性由于高温处理而劣化的电子部件等中使用导电性糊剂形成电极时，进行将含有银等导电性金属粉末与环氧树脂或酚醛树脂等热固化性树脂的导电性糊剂在电子部件等上印刷，然后将其在较低温度下加热固化的方法，而且，由于糊剂的粘合性、导电性和与透明导电膜的接触电阻对转换效率的影响很大，因此为了进一步提高转换效率，要求在低温下加热固化，同时要求粘合性优异、更低电阻、且低接触电阻。另外，为了确保长期使用时或尤其作为太阳能电池用的集电电极使用时的耐候性，要求有良好的耐水性、耐光性。

为了响应这种要求，作为对透明导电膜显示了良好的密合性、低电阻且接触电阻低的导电性糊剂，提出了以下说明的导电性糊剂。

即，作为解决上述问题的方法，公开了如下方法：使用环氧树脂作为导电性糊剂的粘结剂树脂以实现高密合性，以及通过将封闭型多异氰酸酯化合物和固化剂混合，利用固化热收缩使银粉之间的接触点的数目增加，从而获得低电阻(参照专利文献1)。另外，基于基本上同样的考虑，公开了一种导电性糊剂组合物，其使用导电性粉末和作为粘结剂树脂的硅酮树脂，进一步使用具有特定范围的环氧当量的环氧树脂作为热固化成分，还进一步含有固化剂和溶剂(参照专利文献2)。

在这些文献中所述的导电性糊剂中，虽然通过使用环氧树脂可以实现对基材的粘合性的提高，但为了进一步使透明导电膜具有粘合性，需要增加相对于银粉重量的环氧树脂重量，并且产生了比电阻增加的问题。尤其是，在专利文献2中公开了：通过以巧妙的比率将热固化性成分与硅酮树脂成分配合，固化收缩时产生并残留的内部应力被缓和，结果，可以让基于环氧树脂的粘合性拥有耐湿性。然而，在该文献中，终归是以玻璃基板上的粘合性和接触电阻的减少为应该解决的问题，关于透明导电膜上的粘合性和接触电阻没有任何描述。

此外，提出了在透明导电膜上设置的太阳能电池用导电性糊剂中使用氟树脂系的热固化性树脂(专利文献3)。

根据该文献，氟树脂系的热固化树脂例如是用通过加热而产生异氰酸酯基的化合物将分子中具有活性氢原子的含氟树脂固化的材料，所使用的氟树脂的固体成分中的氟原子优选为3～40重量％。在低于3重量％时，由于耐水性降低，因此耐候性较低；而在超过40重量％时，在溶剂中变得不溶，即使在悬浮状态下使用，也难以形成良好精度的精细图案。另外，可以明确的是，如在该文献中的用产生异氰酸酯基的化合物固化时，虽然改善了在透明导电膜上的粘合性，但体积电阻率具有升高的倾向。此外，在该文献的方法中，虽然耐候性提高，但该特性仍然是不充分的，在假定过于苛刻的自然条件的耐候性试验中，不能维持粘合强度。另外，即使在树脂系上想办法，缓和由于固化收缩导致的内部应力，也由于与产生异氰酸酯基的化合物的反应固化，产生了内部应力，因此，耐候性试验下的对透明导电膜的粘合性大幅降低。