[发明专利]金属微粒分散体、导电性基板的制造方法及导电性基板

说明书

本申请是分案申请，其母案申请的申请号：201080037732.8，申请日：2010.9.6，发明名称：金属微粒分散体、导电性基板的制造方法及导电性基板

技术领域

本发明涉及分散性高的金属微粒分散体、使用了该金属微粒分散体的导电性基板的制造方法以及利用该制造方法得到的导电性基板。

背景技术

以往，为了制造在基材上实施了导电性的配线的电路基板，使用的是如下的方法，即，向贴合有金属箔的基材上涂布光刻胶等，将所需的电路图案曝光，利用化学蚀刻形成图案。该方法中，由于可以使用金属箔作为导电性的配线，因此体积电阻率小，可以制造高性能的导电性基板，然而该方法具有工序数多而繁杂、并且需要光刻胶材料等缺点。

与之不同，用分散有金属微粒的涂料将图案直接印刷到基材上的方法受到关注。此种向基材上直接印刷图案的方法不需要使用光刻胶等，是生产性极高的方法。例如，在专利文献1中，提出过一种金属氧化物分散体，是具有粒径小于200nm的金属氧化物及分散介质的金属氧化物分散体，分散介质含有多元醇和/或聚醚化合物。根据专利文献1，通过使用该金属氧化物分散体，可以用比较低的温度下的处理，在基板上形成金属薄膜。具体来说，将平均粒径30nm的氧化铜纳米粒子分散于作为分散介质的乙二醇中，将所得的氧化铜微粒分散体以使长度为2cm、宽度为1cm、厚度为20μm的方式涂布在载玻片上，在200℃的烧成温度下形成铜薄膜(参照专利文献1、实施例2)。

但是，如果是200℃以上的烧成温度，则例如在作为基材使用了聚酯树脂等低耐热性基材的情况下，会引起变形、变色等，因此无法使用。

然而，在金属微粒当中，由于铜微粒具有良好的导电性，并且价格低廉，因此对于将其作为形成印制电路板等的电路的构件等来利用的课题进行过各种研究。作为形成印制电路板的电路等的方法，有如下的方法，即，将铜微粒分散于分散介质中而墨液化，利用丝网印刷或借助喷墨方式的印刷，在基板上形成电路，然后加热而将金属微粒热粘接。特别是，由于喷墨方式的描画可以不使用印版而形成图案，因此可以应用于请求式的图案形成、图案修正等中，所以是恰当的方法(参照专利文献2)。

在利用此种方法来形成电路等时，铜微粒的分散性是重要的。即，如果是铜微粒的一次粒子明显地处于凝聚的状态，或二次粒子的大小、形状不一致，则在形成电路等时容易产生缺陷。另外，在利用喷墨方式在基板上形成电路的情况下，会在喷墨打印机的喷头的喷出喷嘴中产生堵塞、发生喷出弯曲等，从而会有在微细图案的形成中产生不佳状况的情况。

专利文献1：国际公开2003/51562小册子

专利文献2：日本特开2002-324966号公报

发明内容

针对上述的问题，本发明人等提出过如下的导电性基板的制造方法，其特征在于，是在透明基材上以图案状印刷含有金属或金属氧化物微粒的涂布液而形成印刷层、并对该印刷层进行烧成处理而形成图案状的金属微粒烧结膜的导电性基板的制造方法，其中烧成是利用因施加微波能量而产生的表面波等离子体的烧成，并且金属微粒烧结膜的未形成有图案的基材表面的算数平均粗糙度(Ra)为0.2～4.0nm(日本特愿2009-60312)。该导电性基板的导电性优异，并且基材与导电图案的密合性也优异。

但是，作为用于分散涂布液中所含的金属或金属氧化物微粒的分散介质，通常来说使用有机材料，然而因该有机物残存而会有导电性降低、烧结难以在导电性膜的深度方向推进的不佳状况。为了消除该不佳状况，需要进行用于除去有机物的烧成，从而会有生产性降低的问题。

本发明人等为了解决上述问题反复进行了深入研究，结果发现，特定的分散剂在金属微粒的分散性方面显示出很高的效果，而且在之后的烧成工序中容易挥发，对于金属微粒烧结体不会有妨碍导电性的情况。特别是发现，在金属微粒为铜微粒的情况下，特定的分散剂在铜微粒的分散性方面显示出很高的效果，而且在之后的烧成工序中容易挥发，对于铜微粒烧结体不会有妨碍导电性的情况。本发明是基于该见解而完成的。而且，本发明中，所谓金属微粒是指，只要平均一次粒径为特定的范围内的微粒就没有特别限定，除了所谓的金属状态的微粒，还包括合金状态的微粒、金属氧化物等金属化合物的微粒等。

即，本发明提供：