[发明专利]分散体以及使用其的带导电性图案的结构体的制造方法和带导电性图案的结构体

说明书

本发明提供一种分散体，其分散稳定性高，在基板上形成电阻低的导电性图案。分散体(1)包含氧化铜(2)、分散剂(3)、以及还原剂，还原剂的含量为下式(1)的范围，分散剂的含量为下式(2)的范围内。通过包含还原剂，在烧制中促进氧化铜向铜的还原，促进铜的烧结。0.0001≦(还原剂质量/氧化铜质量)≦0.10(1);0.0050≦(分散剂质量/氧化铜质量)≦0.30(2)。

技术领域

本发明涉及分散体以及使用其的带导电性图案的结构体的制造方法和带导电性图案的结构体。

背景技术

电路基板具有在基板上施有导电性布线的结构。电路基板的制造方法通常如下所述。首先，在贴合有金属箔的基板上涂布光致抗蚀剂。接着，对光致抗蚀剂进行曝光和显影，得到所期望的电路图案的底板状的形状。之后，通过化学蚀刻除去未被光致抗蚀剂覆盖的部分的金属箔，形成图案。由此能够制造出高性能的电路基板。

但是，现有的方法具有工序数多、繁杂、并且需要光致抗蚀剂材料等的缺点。

与之相对，利用分散有选自由金属微粒和金属氧化物微粒组成的组中的微粒的分散体将所期望的布线图案直接印刷在基板上的直接布线印刷技术(以下记载为PE(印刷电子)法)引起了人们的关注。该技术的工序数少、不必使用光致抗蚀剂材料等，生产率极高。

作为分散体，可以举出金属油墨和金属糊料。金属油墨是平均粒径为数纳米～数十纳米的金属超微粒分散在分散介质中而成的分散体。将金属油墨涂布在基板上并进行干燥，之后对其热处理时，由于金属超微粒特有的熔点降低作用，可在比金属的熔点更低的温度下进行烧结，形成具有导电性的金属膜(以下也称为导电膜)。使用金属油墨而得到的金属膜的膜厚薄、接近金属箔。

另一方面，金属糊料是将微米尺寸的金属微粒与粘合剂用树脂一起分散在分散介质中而成的分散体。由于微粒的尺寸大，因此为了防止沉降，通常以粘度相当高的状态进行供给。因此，适合利用适于粘度高的材料的丝网印刷或点胶机(dispenser)进行涂布。金属糊料中金属颗粒的尺寸大，因此具有能够形成膜厚较厚的金属膜的特征。

作为这样的金属颗粒中所应用的金属，铜受到了关注。特别是作为被广泛用作投影型静电电容式触控面板的电极材料的ITO(氧化铟锡)的代替材料，从电阻率、离子(电化学)迁移、作为导体的成果、价格、储量等方面出发，铜是最有前途的。

但是，铜为数十纳米的超微粒时容易发生氧化，需要进行抗氧化处理。抗氧化处理存在妨碍烧结的课题。

为了解决这样的课题，有人提出了将铜氧化物的超微粒作为前体，在适当的气氛下利用热、活性光线等的能量将铜氧化物还原成铜，形成铜薄膜的提案(例如，参见专利文献1)。

由于铜氧化物的超微粒中的表面扩散本身在低于300℃的温度发生，因而在适当的气氛下利用能量将铜氧化物还原成铜时，铜的超颗粒相互通过烧结而形成致密的无规链，整体呈网络状，得到所期望的电气导电性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2003/051562号

发明内容

发明所要解决的课题

作为第1课题，对于通过使用金属油墨和金属糊料的PE法得到的金属薄膜，要求其不仅电阻率低、而且经时变化少。例如，关于银糊料，已知银在大气下容易受到氧化，氧化后电阻率上升，因此银颗粒间的电阻率经时地恶化。

但是，关于通过使用专利文献1所公开的铜氧化物的超微粒作为前体的PE法得到的金属膜，在现有技术文献还不存在针对电阻率的稳定性的研究。

另外，在工业应用中，也要求分散体在高浓度下对于经时变化具有优异的分散稳定性。