[发明专利]电极及制备电极的方法

说明书

发明背景

发明领域：

本发明涉及电气装置的电极，更具体地讲，本发明涉及电极中所包括的导电组分的改进。

发明背景：

众所周知，在一些方法中，导体浆料被用作电极的原材料。电极图案的微粉化已随着电气装置的功能性改进而不断发展，并且使用感光浆料在图案上形成精细线条。例如，精细的电极图案被用于提高等离子显示屏(PDP)的分辨率。

除了光聚合引发剂、导电组分、玻璃料、有机基料和溶剂之外，感光浆料的组合物通常还包含单体。所施加的感光浆料穿过掩模曝光，并且曝光处的单体发生聚合。此后，进行显影和焙烧，从而形成包含导电组分和玻璃基料的电极。

通常将银用作导电组分(例如美国专利5047313和美国专利20050287472)。由于金、银和钯等贵金属可在空气中焙烧，因此可减少对熔炉的资金投入。然而，由于贵金属价格昂贵，所以使用贵金属会造成材料成本剧增。

铜是半导体电路等制品中被广泛使用的导电组分。与银相比，铜的优势在于价格更低。但铜不能够在空气中焙烧，因为它易于氧化，这样便增大了资金投入，因为需要在氮保护等气氛下进行焙烧。

将硼和金属粉末一起使用的方法已作为一项技术得到公开，通过这项技术即可在空气中焙烧非感光浆料中易于氧化的金属(美国专利4,122,232)。在美国专利4,122,232的实例中，使用比325目更精细的铜粉。铜粉的平均粒度未被具体描述，但使用325目筛网进行筛选的铜粉的平均粒度通常为40-50μm。

然而，将这项技术应用于感光浆料时，遇到了各种技术问题。更具体地讲，硼使光发生散射，并且问题在于当在感光浆料中加入硼时，暴露的光会发生散射，从而对图案的形状造成不利影响。此外，优选小粒度的导电组分，以获得优良的精细线条构型。但是，当导电组分的粒度很小时，其表面积随之增大，因而更易于发生氧化。优选提高加入的硼的含量以抑制氧化过程，但是如果其中包含大量的硼，电极电阻将增大，因为硼的导电性较差。

因此，在使用浆料来制备电极的过程中，需要改进技术以满足以下要求：1)能够使用低成本的铜粉，2)能够在空气中焙烧，3)能够形成精细图案，以及4)能够降低电极电阻。

发明概述

本发明提供了具有精细图案的电极，该电极包含作为其导电组分的铜粉，该电极通过在空气中焙烧形成，并且具有低电阻。

如本文所述，发明背景中提到的问题可通过控制组分的含量、粒度等来解决。

更具体地讲，本发明涉及通过在空气中焙烧感光浆料而形成的电极，所述浆料具有无机组分和有机组分，所述无机组分包括铜粉、硼粉和玻璃料，所述有机组分包括光聚合引发剂、单体和有机载体，其中铜粉的平均粒度为2.5μm或更小，并且按铜粉和硼粉的总量计，硼粉的含量为8-25重量％。

本发明还涉及制造用于等离子显示屏的电极的方法，所述方法包括以下步骤：施加具有无机组分和有机组分的感光浆料，所述无机组分包括铜粉、硼粉和玻璃料，所述有机组分包括光聚合引发剂、单体和有机载体，其中铜粉的平均粒度为2.5μm或更小，并且按铜粉和硼粉的总量计，硼粉的含量为8-25重量％；干燥施加的感光浆料；使干燥的感光浆料曝光；使曝光的感光浆料显影；以及焙烧显影后的感光浆料以形成电极图案。

本发明能够使用低成本的导电组分，通过在空气中焙烧形成低电阻的精细图案。本发明有助于降低生产电子器件的电极的成本。

附图简述

图1为说明使用感光浆料制备寻址电极的生产过程的示意图。

图2为显示硼含量与表面电阻之间关系的曲线图。

发明详述

本发明将通过等离子显示屏(PDP)的寻址电极作为实例进行阐述。优选将本发明用于PDP寻址电极，但本发明的用途并不仅限于此。

PDP寻址电极是使用感光浆料形成的。首先，将对感光组合物进行解释。为了配制感光浆料，可能需要使用有机成分和溶剂(根据需要)配制每种成分的载体，然后将其与导电粉末和玻璃料混合。之后，使用混砂机(例如，辗轮式混砂机、搅拌器、均质搅拌机、球磨机和砂磨机)将所得到的混合物搅拌，从而获得感光浆料。

无机组分

铜粉、硼粉和玻璃料都是典型的无机组分。

(I)铜粉