CN1324933C - 布线材料、布线基板及其制造方法以及显示面板 - Google Patents

布线材料、布线基板及其制造方法以及显示面板 Download PDF

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Abstract

一种通过热处理将金属微粒之间熔合以在基板上形成布线用的布线材料，具有粘合剂层与布线层。粘合剂层含有金属微粒，并具有与上述基板粘合用的粘合剂功能，布线层由金属微粒构成，层叠在上述粘合剂层上，该粘合剂层的金属微粒与该布线层的金属微粒处于接触状态。由此，不但可以实现布线的低电阻化和提高布线与基板的粘合性，而且可以提供对原料的选择自由度高的布线材料。

Description

布线材料、布线基板及其制造方法以及显示面板
技术领域
本发明涉及包含导电性微粒的布线材料、在基板上形成该布线材料而得到的布线基板及其制造方法以及使用该布线基板的显示面板，还涉及微粒薄膜材料、具备薄膜层的基板及其制造方法。
背景技术
一般，作为使用金属粒子形成布线基板的方法，有将金属粒子作为粘合剂，将糊料所含的金属糊料作为布线材料，通过在基板上印刷或涂敷该金属糊料，从而形成布线的方法。
作为上述金属糊料，最一般的是使用银(Ag)的粒子的糊料，用于端子间的连接、断线的修补。该金属糊料内使用的粒子，一般使用从几微米到几十微米左右的金属微粒，电结合主要依靠粒子间的接触(分子间作用力)。一般，在金属糊料内除了金属微粒以外，还含有耐腐蚀材料、环氧树脂等粘合性材料、这些材料的溶剂等。
另外，近年来，微粒直径从几纳米到几十纳米的金属微粒(以下称为金属超微粒)受到关注。这样，粒径小的微粒所具有的优点是当与对象物接触时接触点增多；可以形成更薄的膜；表面状态可以更平坦等。
而且，由于粒径在100纳米以下，故金属超微粒的特性变得显著，该特性是指，例如可举出熔点下降、反应性提高等尺寸效应。这表示通过减小粒径，相对于内能，表面能的增加不能忽略。
这样，表面能高的金属超微粒，具有若微粒之间接触则容易引起熔合的性质，在相邻的微粒间继续熔合直到尺寸效应变弱。这样，利用金属超微粒的熔合而形成的金属薄膜，暗示比排列金属微粒，仅利用微粒之间的接触而得到导电性的材料还可以期待与体电阻接近的低电阻值。
具有这种性质的金属超微粒用于布线材料的方案已被提出。例如，提出的方案是：通过同时包含微米尺寸的大金属微粒(粒径为μm量级的微粒)和纳米尺寸的金属超微粒(粒径为nm量级的微粒)两者，通过在大金属微粒间的间隙处埋入超微粒，形成降低了电阻值的导电性糊料，以此作为布线材料。
再有，也提出有方案是：通过将金属超微粒用有机材料涂覆后，分散在溶剂中，然后在对象物上涂敷烧结，就可以简单形成金属薄膜的胶态材料，以此作为布线材料使用。这种情况下，烧结胶态材料时，由于通过使涂覆超微粒的有机材料飞溅，金属超微粒之间成为易熔合的状态，故可以容易形成具有与体电阻同样的电阻值的金属薄膜。
可是，金属超微粒，由于粒径小而在能量上具有活性，反应性多借重其活性度。因此，对于将金属超微粒涂敷于对象物上成膜的情况，若该对象物具有金属面，则由于该金属面与金属超微粒之间的接触可以是金属粘合，故不用担心成膜后的薄膜会从金属表面剥离的情况。
然而，如果利用金属超微粒的涂敷而成膜的对象物是氧化物所代表的绝缘材料时，由于不能期待如溅射、蒸镀那样将具有能量的微粒打入到对象物的效应，故金属超微粒成为单纯放置于绝缘材料的涂敷面上的状态。金属超微粒，如果是贵金属那样的与其它他物质的反应性低时，就会存在容易从绝缘材料的涂敷面剥离，采用胶带剥离实验就可以简单剥离的问题。
因此，为了提高包含上述那样的金属超微粒的布线材料与绝缘材料之间的密接性，例如提出了如专利文献1(日本公开专利公报：特开平3-263391号公报，1991年11月22日公开)所公示的第1方法，即使用在金属超微粒中包含几重量％的玻璃料的布线材料；如专利文献2(日本公开专利公报：特开平3-179794号公报，1991年08月05日公报)所公示的第2方法，即在绝缘材料的涂敷面上设置未硬化或半硬化的环氧粘合剂，在该环氧粘合剂上涂敷金属超微粒，然后对表面按压并加热；如专利文献3(日本公开专利公报：特开平11-80618号公报，1999年3月26日公开)所公示的第3方法，即如图8所示，在基板101上涂敷金属微粒103并烧成后，在该涂敷面上涂敷硅材料102并硬化。
然而，如上述第1方法那样，在布线材料内含有玻璃料，对于布线与绝缘材料之间的密接性是有效的。但是，由于布线材料内的玻璃料参与形成布线内的电阻部分，故为了实现与用溅射法或蒸镀法形成的由金属(Al等)形成的布线相当的低电阻，有必要尽量减少布线材料内的玻璃料的含有量。
然而，所存在的问题是：若减少布线材料内的玻璃料的含有量，则布线容易从基板上剥离。
因此，在上述第1方法中，兼顾布线与基板的粘合性和布线的低电阻化是困难的事情。
再有，如上述第2方法那样，对于在未硬化、半硬化的环氧粘合剂上涂敷金属超微粒后，利用按压、加热的方法形成薄膜的布线的情况，布线材料由于按压而变形，有可能因此造成断线。
并且，在上述第2方法中，由于粘合剂只不过是用于确保与基板的密接性的材料，因而根据金属微粒的种类，有可能从粘合剂剥离。因此，在第2方法中，作为布线材料，必须使用与粘合剂的粘合性优异的金属超微粒。即，降低了选择布线材料原料的自由度。
还有，如上述第3方法那样，用硅材料涂敷硬化已涂敷于基板上的金属超微粒的方法，由于并不是提高了布线与绝缘材料的密接性，而只不过利用硅材料从上面压住布线，使布线不能从绝缘材料上剥离，故若不能提高金属超微粒与硅材料之间本身的密接性，则根据形成布线的微粒膜的形成面积，有可能被剥离。
另外，在上述第3方法中，由于通过从微粒材料的空隙渗透硅材料，可以提高布线与基板的密接性，故在膜厚薄且空隙足够的情况下可行，但不能期待硅材料渗透到进展到金属超微粒间的熔合而成为连续膜的该金属超微粒之间的效果。因此，这种情况下也不能期待布线与绝缘材料的密接性的提高。进一步，在这种处理后，表层由于变成了硅，因此与表层的电接触变得困难。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种实现布线的低电阻化和提高布线与基板的粘合性，同时原料的选择自由度高的布线材料、布线基板及其制造方法。
为了达成上述目的，本发明的布线材料，是用于通过热处理使导电性微粒(4)熔合来在基板(1)上形成布线(6)的布线材料，其特征在于，包括：第1层(2)，其包含导电性微粒(4)并且具有与所述基板(1)粘合的粘合剂功能；和第2层(3)，其包含导电性微粒(4)并被层积在所述第1层(2)上，其中，导电性微粒的尺寸被设定为使得该微粒的熔点变得比所述微粒之相同材料的块状状态的熔点低。
依据上述构成，通过层叠第1层与第2层，成为第1层内所含的导电性微粒的一部分与构成第2层的导电性微粒接触的状态。
在该状态下，若进行热处理，则第2层内的导电性微粒之间熔合，成为布线，同时，与该第2层的导电性微粒接触的第1层的导电性微粒也被熔合。此时，第1层与第2层成为相互导电性微粒之间被熔合的状态。另外，上述第1层内所含的导电性微粒，借助粘合剂功能成为牢固粘合于该第1层上的状态。还有，所形成的布线，由于导电性微粒之间利用热处理而被熔合，故布线的低电阻化成为可能。
因此，通过热处理第2层而得到的布线，也被牢固地粘合于第1层上。另外，由于第1层可以利用粘合剂功能密接于基板上，故对已牢固地粘合于该第1层上的第2层进行热处理而得到的布线，成为隔着第1层与基板牢固地粘合的状态，不易从该基板上剥离。
而且，由于第1层与第2层，导电性微粒之间通过热处理而被熔合，故不需考虑第1层与第2层的密接性，就可以选择构成第2层的导电性微粒。相反，第1层的原料不受构成第2层的导电性微粒影响，可以自由选择与基板粘合性高的原料。
因此，在实现与布线基板的粘合性和布线的低电阻化的同时，可以提高布线材料的原料的选择自由度。
在这里，导电性微粒可以选择，由粒径为100nm以下的导电材料构成，且利用热处理将导电性微粒之间简单熔合的原料。例如，作为导电材料优选使用金属材料。
若导电材料是金属材料，则由于在粒径为100nm以下的金属超微粒的状态下，在能量上活性化，故可以在金属材料的熔点以下的温度，将金属超微粒之间熔合，可以简单形成金属膜。
为了达成上述目的，本发明的布线基板，包括：第1层(2)，其包含导电性微粒(4)并被粘合到基板(1)上；和第2层(3)，其用作为由导电性材料构成的布线层并被层积在第1层(2)上，在所述第1层(2)与第2层(3)的边界上，所述第1层(2)的导电性微粒(4)和所述第2层(3)的导电性材料被相互熔合，形成用于将所述第1层(2)与所述第2层(3)结为一体的固定部件(5)，其中，导电性微粒的尺寸被设定为使得该微粒的熔点变得比所述微粒之相同材料的块状状态的熔点低。
依据上述构成，由于上述基板与第1层粘合，上述第1层与第2层利用固定效果粘合，故第2层的布线层隔着第1层，不易从基板剥落。
另外，由于第1层与第2层利用固定效果粘合，故不需考虑与第2层的原料的粘合性即可选择第1层的原料。即，可以只需考虑与基板的粘合性来选择第1层的原料。
在上述导电性微粒是金属微粒，导电性材料是金属材料时，上述固定部件可以是由金属微粒与金属材料形成的金属粒。
这种情况下，由于导电性材料是金属材料，故可以容易实现第2层的布线层的低电阻化。因此，在确保布线与基板的粘合性的同时，可以达到布线的低电阻化目的。
为了达成上述目的，本发明的布线基板的制造方法，包括：(a)在基板(1)上形成第1层(2)的第一工序，所述第1层(2)包含导电性微粒(4)和具有与该基板(1)粘合的粘合剂功能；(b)在由第1工序形成的第1层(2)上形成包含导电性微粒(4)的第2层(3)的第2工序；和(c)将被相互层叠的第1层(2)与第2层(3)进行热处理，使得在该第1层(2)与第2层(3)的边界上，该第1层(2)的导电性微粒(4)与该第2层(3)的导电性微粒(4)熔合的第3工序，其中，导电性微粒的尺寸被设定为使得该微粒的熔点变得比所述微粒之相同材料的块状状态的熔点低。
依据上述构成，通过在第1层与第2层已被层叠的状态下进行热处理，第2层内的导电性微粒之间被熔合，另一方面，第2层内的导电性微粒与第1层内的导电性微粒被熔合。
由此，由于第2层内导电性微粒之间被熔合的布线，处于与第1层内的导电性微粒也熔合的状态，故隔着粘合于基板上的第1层，不易从该基板上剥落。
而且，由于第1层与第2层，导电性微粒之间利用热处理而被熔合，故布线考虑第1层与第2层的密接性即可选择构成第2层的导电性微粒。相反，第1层的原料，不受构成第2层的导电性微粒的影响，可以自由地选择与基板粘合性高的原料。
因此，在实现与布线基板的粘合性和布线的低电阻化的同时，可以提高布线材料的原料的选择自由度。
在以上的说明中，虽然对布线基板进行阐述，但本发明并未限定于布线基板及布线材料，也可以广泛适用具有一般薄膜层的基板，即在基板上形成薄膜层的构成。
具体地讲，可以置换为用微粒形成上述布线材料的薄膜。
本发明的其他目的、特征及优点，根据以下所示的记载即可充分明白。另外，本发明的优点利用参照附图在以下进行的说明即可明白。
附图说明
图1(a)是烧结前的布线材料的概略剖面图。
图1(b)是烧结后的布线材料的概略剖面图。
图2是表示金属微粒之间的烧结前后的状态的图。
图3(a)是含有金属微粒的胶态粒子的示意图。
图3(b)是表示将(a)所示的胶态粒子保存于溶剂中的状态的图。
图4是表示Ag胶体的乙氧基硅烷含有量与体电阻之间的关系曲线图。
图5是表示Ag膜的膜厚与体电阻之间的关系曲线图。
图6是表示将膜做成1层时的该膜的乙氧基硅烷含有量与膜残存率之间的关系曲线图。
图7是表示将膜做成2层时的该膜的乙氧基硅烷含有量与膜残存率之间的关系曲线图。
图8是以往的布线基板的概略剖面图。
具体实施方式
以下，对本发明的一实施方式进行说明。在本实施方式中，作为使用了导电性微粒的布线材料的一例，对将金属微粒使用于布线材料中的情况进行说明。
本实施方式的布线材料，如图1(a)所示，是在基板1上层叠具有粘合剂功能的粘合剂层(第1层)2、和由多个作为导电性微粒的金属超微粒4构成的布线层(第2层)3的材料。在该状态下通过烧结处理(热处理)，如图1(b)所示，金属超微粒4之间熔合，经由金属粒5在粘合剂层2上形成布线6。
上述粘合剂层2，由考虑到与绝缘性基板1的粘合强度后所选择的材料的粘合剂，例如乙氧基硅烷所构成，还含有金属超微粒4。粘合剂层2中的金属超微粒4的浓度，设定为比布线层3的金属超微粒4的浓度要低。但是，粘合剂层2的金属超微粒4的浓度，必须设定成该粘合剂层2的金属超微粒4的至少一部分能与布线层3的金属超微粒4接触的浓度。关于上述金属超微粒4的浓度的详细内容将在后面说明。
上述金属超微粒4，粒径为100纳米(nm)以下，作为金属例如使用Ag。而且，金属超微粒4，出现熔点下降等特有现象，即使在该金属超微粒4的熔点以下的温度，如图2所示，若在熔点以下的温度加热(烧结)金属超微粒4之间，则该金属超微粒4之间也会熔合，形成金属粒5。该金属粒5，进一步熔合金属超微粒4，成为金属膜(图1(b)的布线6)。
上述金属膜，利用金属超微粒4之间的金属结合而形成。一般，金属原子容易以少的能量放出最外层电子，成为阳离子。金属结合表示构成金属的原子放出最外层的电子，互相共有其最外层电子进行结合的状态。由于该共有的电子是自由电子，可以如惰性气体那样不被原子侧捕获而移动，故可以在固体中构筑能带结构，成为良好的电传导的担体。
可是，在粒径为微米程度大小的微粒中，接触形成的电传导成为主导，虽然这种情况下的电传导也可认为由共有上述自由电子引起的电传导，但由于粒子形状不变化，故接触为点状态。另外，也可以认为由隧道效应让接触的两粒子间存在的绝缘物产生电传导。这种情况下产生接触电阻。即，若粒径为微米程度的大小，则由微粒之间的接触产生接触电阻，与体电阻相比具有相当高的电阻值，有时甚至有可能不能作为布线使用。
另一方面，在相对体积，表面积的所占比例大的微粒(粒径在100纳米以下)的情况下，由于微粒的能量高，接触的微粒成为一体，形状也变形，成为完全共有自由电子的状态。由此，这种情况下的微粒之间不是点接触。因此，这种情况下的金属结合意思是无接触电阻，微粒成为这种状态且实现了电传导状态。
如上所述，金属超微粒4利用降低熔点的特有效果，在比较低的温度下被熔合(金属结合)。因此，在将金属超微粒4作为布线材料使用的情况下，例如，如图3(a)所示，用有机材料7将金属超微粒4周围涂覆，形成胶态粒子10，如图3(b)所示，优选使胶态粒子10分散于乙醇系等溶剂11中作为胶态材料使用。而且，为了方便说明，在图1(a)中，省略有机材料7。
另外，优选使胶态粒子10分散的溶剂11与使成为粘合剂层2的材料的乙氧基硅烷溶解的溶剂相同。这种情况下，由于含有粘合剂层2与布线层3的原料的溶剂是相同的，故可以使形成各层的工序中的加热温度相同。再有，若溶剂是相同的，则可以在保持分散状态的情况下混合胶态粒子。
在对象物上涂敷上述胶态材料，通过在200℃～250℃的烧结温度下加热，从而可以形成金属性的薄膜。即，若进行加热，则涂覆金属超微粒4周围的有机材料7被蒸发掉，上述胶态材料的胶态粒子10，成为金属超微粒4之间容易接触的状态。该加热温度虽然在以下的说明中称为烧结温度，但可以是蒸发有机材料7的温度，通常，比金属超微粒4的熔点还低。
在上述构成的布线材料中，通过在被涂敷于基板1的状态下(图1(a))层叠粘合剂2与布线层3，从而成为作为粘合剂层2所含的导电性微粒的金属超微粒4的一部分与作为构成布线层3的导电性微粒的金属超微粒4接触的状态。
在该状态下，若进行烧结，则在布线层3内的金属超微粒4熔合，从而成为布线的同时，与该布线层3的金属超微粒4接触的粘合剂层2的金属超微粒4被熔合。此时，由于粘合剂层2与布线层3成为利用的相互金属超微粒4之间的熔合而被结合的状态，布线层3与粘合剂层2之间的结合成为比分子间力的结合还牢固的状态。如图1(b)所示，利用在粘合剂层2与布线层3的边界上金属超微粒4之间被熔合而得到的金属粒5的固定效果，所形成的布线6不易从粘合剂层2上剥落。
另外，由于粘合剂层2可以利用粘合剂功能密接于基板1上，故烧结与该粘合剂层2牢固结合的布线层3而得到的布线6，成为隔着粘合剂层2与基板1牢固结合的状态，不易从该基板1剥落。
而且，粘合剂层2与布线层3，由于利用金属超微粒4之间的熔合而相结合，故可以不受粘合剂层2的原料的影响，来选择构成布线层3的金属超微粒4。相反，粘合剂层2的原料不受构成布线层3的金属超微粒4的影响，故可以自由选择与基板1密接性高的原料。
本发明的布线基板利用上述布线材料的特性，在基板上形成布线。
在这里，对于使用了上述构成的布线材料的布线基板的制造方法，参照图1(a)、(b)，在以下说明。而且，在图1(a)中，省略涂覆金属超微粒4周围的有机材料7。
首先，作为第1工序，在基板1上涂敷由与该基板1的密接性高的材料构成且含有少量金属超微粒4的粘合剂，形成粘合剂层2。
接着，作为第2工序，如图1(a)所示，在上述粘合剂层2上涂敷由金属超微粒4构成的胶态材料，形成布线层3。
接下来，作为第3工序，在图1(a)所示的状态下，烧结，使涂覆金属超微粒4周围的有机材料(图中未示出)蒸发，使该金属超微粒4之间直接接触并熔合，如图1(b)所示，在粘合剂层2上形成熔合了金属超微粒4的布线6。
在上述第3工序中，在布线层3的金属超微粒4之间熔合的基础上，进行布线层3内的金属超微粒4与粘合剂层2内的金属超微粒4之间的熔合。
即，在本发明的布线基板的制造方法中，包括在基板上形成含有导电性微粒且具有与该基板粘合用的粘合剂功能的第1层的第1工序；在利用第1工序于基板上形成的第1层上，形成含有导电性微粒的第2层的第2工序；和在基板上层叠第1层与第2层的状态下进行热处理，在该第1层与第2层的边界部分上，使该第1层所含的导电性微粒与该第2层所含的导电性微粒一体化的第3工序。
而且，在上述第1工序中，在基板上涂敷含有形成上述第1层的原料的第1溶液，烧结形成第1层，在上述第2工序中，在上述第1层上涂敷含有形成上述第2层的原料的第2溶液，烧结形成第2层时，优选上述第1溶液与第2溶液的溶剂是相同的。
在根据上述制造方法制造的布线基板上，作为第1层的粘合剂层2，在与基板1密接的同时，有将作为微粒材料的金属超微粒4固定于该粘合剂层2的内部、表面上的作用，作为形成第2层的布线层3的微粒材料的金属超微粒4在烧结时，在微粒间达到熔合的目的，形成金属层(布线层6)的同时，也进行与粘合剂层2所含的金属超微粒4的熔合，粘合剂层2所含的作为金属材料的金属超微粒4担当固定的角色，让布线层3与该粘合剂层2之间的密接。
因此，布线层3的金属材料所构成的布线6，可以隔着粘合剂层2与基板1密接。由此，布线6不易从基板1上剥落。
如上所述，本发明的布线基板的制造方法，与使用金属络合物那样，即，使用金属—有机物结合、有机物—基板结合而达到与基板密接的方法不同。在金属—有机—基板的结合方式中，金属—有机结合只在比较限定的材料间有效，而本发明的制造方法所具有的优点是：可以在不必特别根据对方的材料不同而更换形成方法、结合方法、结合种类的情况下，选择材料。即，根据本发明，增加粘合剂层2及布线层3的材料的选择自由度。
在这里，以下对本发明的具体例进行说明。
首先，作为基板1，使用#1737无碱玻璃构成的玻璃基板，作为成为密接材料的粘合剂层2的主成分的粘合剂，使用乙氧基硅烷，作为成为金属材料的金属超微粒4使用银(Ag)的超微粒材料(粒径为20nm以下)，调查根据粘合剂层2的乙氧基硅烷内含有的Ag超微粒量的不同，密接性如何变化。在这里，Ag超微粒，如图3(a)、(b)所示，为在用有机材料7涂覆周围而成的胶态粒子10(以下称为Ag胶态材料)的状态下使用的材料。
首先，调查采用旋转涂覆将Ag胶态材料涂敷在基板1上进行烧结后的密接性。密接性的评价是以交叉的胶带剥离方式(以下称为剥离试验)进行。另外，烧结是在200℃进行。
基板1上形成的膜的电阻值为2～4μΩ·cm，作为布线材料，可以得到足够低的电阻值。然而，在剥离试验中，若全部膜脱落，则没有密接性。
接着，将乙氧基硅烷作为密接材料置入Ag胶态材料内，评价电阻值。
图4是表示体电阻率相对于Ag胶态材料中的乙氧基硅烷含有量的曲线图。
从图4所示的曲线图表明，若Ag胶态材料中的乙氧基硅烷含有量超过4wt％，则体电阻率超过10.00μΩ·cm。
例如，作为液晶面板中使用的布线的电阻值，一般为3～5μΩ·cm。
然而，近年来伴随液晶面板的大型化，布线长度也有随之加长的倾向，谋求更低电阻的布线。虽然也考虑伴随大型化，通过加宽布线，加厚膜厚，从而维持以往的电阻值，但不能随意加宽布线、加厚膜厚。
即，这是因为布线宽度的增大导致开口率的降低，开口率降低，为了得到所需亮度，势必要求背光装置的高亮度化，由此引起消耗电力增大。另一方面，对于使膜厚增大，以在布线之间的交叉部分上产生的段差切断布线的几率增大，引起成品率降低。由此，这种情况下也不能随意进行加厚。
上述的10.00μΩ·cm，若从液晶面板中使用的布线电阻值(3～5μΩ·cm)考虑，由于为2～3倍，这表明需要将宽度或厚度的任意一个增大2～3倍。这样，进一步达到低电阻化的目的是困难的。即，作为布线电阻值，是不充分的值。
接着，对于密接性，调查相对乙氧基硅烷的含有率，Ag胶态材料与基板1的密接性。该结果如表1所示。
在这里，表1表示相对乙氧基硅烷含有量，剥离试验的密接性，表明从5wt％开始出现密接性。
(表1)
乙氧基硅烷(wt％)     1     2     3     4     5     6     7
密接性     ×     ×     ×     △     ○     ○     ○
表中，×表示全部的膜剥落，△表示一半的膜剥落，○表示全部的膜都未剥落。
以上事实表明，若从电阻值与密接性的评价考虑，则兼顾Ag胶态材料的与基板1的密接性和电阻值是困难的。
因此，考虑让布线材料做成2层，形成密接性的膜(粘合剂层)和实现低电阻化的膜(布线层)，考虑用上面的布线层与下面的粘合剂层使Ag超微粒的浓度具有梯度，为提高密接性，使粘合剂层2中含有乙氧基硅烷，为实现低电阻化，在布线层中不含有乙氧基硅烷。
在该方法中，由于在上面的布线层内除了Ag胶态材料以外，不含任何物质，故与以往的在布线形成后从上面涂覆硅或粘合剂，以使布线密接在基板上的方法相比，除可以降低电阻值，而且也容易从上面进行电接触，故可以在已形成的布线上简单形成其他布线材料，例如形成ITO等。
图5表示上述那样将布线材料做成两层而制作布线基板时的，相对布线6的膜厚测定体电阻率的结果的曲线图。在这里，作为布线材料的粘合剂层2，采用90wt％的乙氧基硅烷、10wt％的Ag胶态材料。另外，作为布线层3，采用100wt％的Ag胶态材料。
从图5所示的曲线图表明，根据形成的布线6的膜厚(0.34μm～0.40μm)的不同，体电阻率的变动小。在这里，在作为布线6所使用的0.34μm～0.40μm中，表示出稳定的电阻值，体电阻率自身也可以得到2.7～3.8μΩ·cm比较良好的值。
接下来，为了调查膜的密接性，在下层设置含有乙氧基硅烷的Ag胶态材料，在图6及图7的曲线图中表示测定相对于乙氧基硅烷含有量的膜残存率的结果。图6表示测定膜为1层时的膜残存率的曲线图，图7表示测定将膜做成100％Ag胶态材料的布线膜与含有乙氧基硅烷的膜的2层结构时的膜残存率的曲线图。
如表1所示，从图6所示的曲线图也表明，膜残存率从乙氧基硅烷含有量为4wt％时开始上升，若为5wt％以上，则大部分的膜都残留下来。即，在1层膜的情况下，通过使Ag胶态材料内含有5wt％以上的乙氧基硅烷，可以提高与基板的密接性。
然而，这种情况下，如上所述，若乙氧基硅烷的含有量为5wt％以上，则膜的电阻值增大，不能作为布线使用。
图7所示的曲线图是两层结构的情况，表明由于Ag胶态材料的乙氧基硅烷含有量超过80wt％，故两层的膜的残存率提高，若为90wt％以上，则几乎为100％的膜残存率。
即，表明在烧结第1层后，形成了第2层的情况下，若该第1层的乙氧基硅烷材料的含有量不超过90wt％，则不能密接。
另外，下层为乙氧基硅烷90wt％、Ag胶态材料10wt％时，所形成的两层的膜的体电阻率，为3.0μΩ·cm以下的值，成为与只由Ag胶态材料形成的情况下的电阻值接近的值。
上述情况表明，为了实现与基板1的密接性和低电阻化，优选使用层叠了乙氧基硅烷90wt％、Ag胶态材料10wt％的粘合剂层2与Ag胶态材料100wt％的布线层3的布线材料形成布线基板。而且，在上述说明中使用的Ag胶态材料，是含有Ag的固态含量为50wt％的胶态溶液，再有，在与乙氧基硅烷的混合中，例如，Ag胶态材料10wt％是指含有固态与溶剂双方的Ag胶态材料为10wt％。
在这里，以下对从上述布线材料所形成的布线基板形成布线的方法进行说明。
首先，利用旋转涂覆在基板上涂敷含有少量Ag的乙氧基硅烷。在这里，考虑到与基板的密接性及作为布线的低电阻化，Ag胶态的含有量为10％。
然后，在涂敷了乙氧基硅烷的状态下进行基板的烧结。在这里以200℃、60分钟的条件进行烧结。
接下来，利用旋转涂覆在已被烧结的乙氧基硅烷上涂敷Ag胶态材料，同样进行200℃、60分钟的烧结。
在这样形成的基板上的膜上，利用涂敷光刻胶以提供掩膜的光刻法，形成所希望的图案，通过蚀刻Ag以形成布线图案。
这里的蚀刻方法可以用湿式蚀刻、干式蚀刻的任意一种方法进行。但是，特别是利用湿式蚀刻处理除去表面的Ag面时，有时出现不能除去含有少量Ag的乙氧基硅烷面而残留下来的情况，但由于Ag的含有量为少量，电阻值是与绝缘物极为接近的值，故没有问题。
再有，在也用蚀刻法除去用乙氧基硅烷形成作为第1层的膜时，可以利用使用Ar气体的研磨加工、或所谓的例如使用了CF4、O2气体的反应性离子蚀刻的干式蚀刻。
另外，作为其他的布线形成方法，可以利用喷墨打印装置形成。
首先，在玻璃上用光刻胶形成布线材料流入用的导向槽。接着，用O2将玻璃表面亲水化，用CF4等将光刻胶部分疏水化。
然后，利用喷墨头在布线形成区域进行布线材料的涂敷。这种情况下，用喷墨头涂敷含有少量Ag的乙氧基硅烷材料，之后进行200℃、60分钟左右的烧结，再用喷墨头涂敷Ag材料，再度以200℃、60分钟的条件进行烧结，形成布线。
在这里，在本实施方式中，虽然作为粘合剂层2的主成分使用乙氧基硅烷，作为布线材料内使用的金属材料使用的是Ag，但并未限定于此。
例如，作为粘合剂层2的主成分，除了乙氧基硅烷以外，还可以使用四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷，再有，也可以是四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷等甲氧基硅烷类等。一般，可以使用具有烷氧基的有机硅烷耦合剂。
另外，作为布线材料中使用的金属材料，除了Ag以外，可以使用Au、Ni、Cu等的单体或Cu/Ag等的合金。
粘合剂层2中含有的金属材料与构成布线层3的金属材料也可以并不一定相同。
再有，作为导电材料，除了上述的金属以外，也可以使用ITO(IndiumTin Oxide)、ZnO等氧化物系的导电材料。
本发明的布线材料，如上所述，是在利用热处理熔合导电性微粒之间以在基板上形成布线用的布线材料，由含有导电性微粒且具有与上述基板粘合用的粘合剂功能的第1层，和层叠于该第1层上的含有导电性微粒的第2层构成。
由此，通过层叠第1层与第2层，可以成为第1层内含有的导电性微粒的一部分与构成第2层的导电性微粒接触的状态。
在该状态下，若进行热处理，则第2层内的导电性微粒之间熔合，成为布线，同时，也和与该第2层的导电性微粒接触的第1层的导电性微粒熔合。此时，第1层与第2层成为相互导电性微粒之间熔合的状态。另外，上述第1层所含有的导电性微粒利用粘合剂功能，成为与该第1层牢固结合的状态。再有，由于已形成的布线是导电性微粒之间利用热处理被熔合，故布线的低电阻化成为可能。
因此，通过热处理第2层而得到的布线，也牢固结合在第1层上。另外，由于第1层利用粘合剂功能可以与基板密接，故热处理与该第1层牢固结合的第2层而得到的布线，成为隔着第1层与基板1牢固结合的状态，不易从该基板上剥落。
而且，由于第1层与第2层是利用热处理熔合导电性微粒之间，故不考虑第1层与第2层的密接性，即可选择构成第2层的导电性微粒。相反，由于第1层的原料不受构成第2层的导电性微粒影响，可以自由选择与基板粘合性高的原料。
因此，不但实现布线与基板的粘合性和布线的低电阻化，而且具有可以提高布线材料的原料的选择自由度的效果。
通常，第1层为了提高与基板的粘合性，减少导电性微粒的含有量，而第2层作为布线为了达到低电阻化的目的，必须增加导电性微粒的含有量。
因此，在布线材料中，可以按照上述第1层的导电性微粒的浓度比上述第2层的导电性微粒的浓度还小的方式，形成浓度梯度。
另外，上述第1层的主成分可以与上述基板的主成分相同。
这种情况下，可以使基板与第1层的粘合性提高。再有，为了使粘合性提高，上述主成分优选含有烷氧基，可以进一步达到使粘合性提高的目的。
本发明的布线基板，如上所述，构成为在含有导电性微粒且已粘合在基板上的第1层上，层叠作为由导电性材料构成的布线层的第2层，在上述第1层与第2层的边界上，将上述导电性微粒与导电性材料一体化，形成粘合该第1层与第2层用的固定部件。
由此，由于上述基板与第1层粘合，上述第1层与第2层利用固定效果粘合，故第2层的布线层，隔着第1层，不易从基板剥落。
另外，由于第1层与第2层利用固定效果粘合，故不考虑第1层的原料与第2层的原料的粘合性，即可进行选择。即，也可以只考虑第1层的原料与基板的粘合性，进行选择。
因此，可以达到提高布线材料的原料的选择自由度的效果。
在上述导电性微粒为金属超微粒，导电性材料为金属材料时，上述固定部件也可以是由金属超微粒与金属材料形成的金属粒。
这种情况下，由于导电材料是金属材料，故可以容易实现第2层的布线层的低电阻化的目的。因此，不但确保布线与基板的粘合性，而且还可以达到布线的低电阻化的效果。
上述金属粒优选金属超微粒与金属材料进行金属结合而形成。
这种情况下，由于金属结合是被熔融的金属之间的结合，故可以达到使成为布线层的第2层与第1层的结合更牢固的效果。
本发明的布线基板的制造方法，如上所述，包括：在基板上形成含有导电性微粒且具有与该基板粘合用的粘合剂功能的第1层的第1工序；在利用第1工序于基板上形成的第1层上，形成含有导电性微粒的第2层的第2工序；和在基板上层叠第1层与第2层的状态下进行热处理，在该第1层与第2层的边界部分上，使该第1层所含的导电性微粒与该第2层所含的导电性微粒一体化的第3工序。
由此，通过在层叠第1层与第2层的状态下进行热处理，从而第2层内的导电性微粒之间被熔合，同时第2层内的导电性微粒与第1层内的导电性微粒结合。
由此，由于第2层内导电性微粒互相结合而成的布线处于与第1层内的导电性微粒也结合的状态，故隔着已被粘合于基板上的第1层，不易从该基板剥落。
而且，由于第1层与第2层，导电性微粒之间利用热处理进行粘合，故不考虑第1层与第2层的密接性，即可选择构成第2层的导电性微粒。相反，由于第1层的原料不受构成第2层的导电性微粒影响，可以自由地选择与基板粘合性高的原料。
因此，不但达到布线与基板的粘合性和布线的低电阻化的目的，而且具有可以提高布线材料的原料的选择自由度的效果。
另外，在上述第1工序中，在基板上涂敷含有形成上述第1层的原料的第1溶液，烧结形成第1层，在上述第2工序中，在上述第1层上涂敷含有形成上述第2层的原料的第2溶液，烧结形成第2层时，上述第1溶液与第2溶液的溶剂也可以是相同的。
这种情况下，由于含有第1层与第2层的原料的溶剂相同，故可以达到使在各工序中进行热处理时的处理温度相同的效果。
而且，本发明的布线基板，如上所述，虽然使用于液晶显示面板中，但并未限定于此，也可以使用于PDP(Plasma Display Panel：等离子显示屏)、有机EL(Electro luminescence：电致发光)面板、无机EL面板，也可以使用于其他的显示面板中。
再有，本发明并未限定于如上所述的布线材料，可以直接适用于用微粒形成的薄膜(微粒薄膜)或加工后的材料。这种情况下，作为微粒，可以采用金属。因此，本发明，作为用微粒薄膜材料形成的薄膜，可以采用超微粒金属膜。
作为使用该超微粒金属膜的领域，有反射板、电磁屏蔽板、滤波器用的电极材料、装饰用金属薄膜的基板等，可以考虑与用溅射、蒸镀、CVD、电镀等方式形成的薄膜金属同等的用途。
例如，在用本实施方式说明的图1(a)、(b)中，可以用作为布线材料使用的粘合剂层(第1层)2与布线层(第2层)3形成微粒薄膜。即，相对基板1，粘合剂层2在该基板1的整个表面上形成，然后若在该粘合剂层(第1层)2上不是形成布线层3，而是形成由金属超微粒4构成的超微粒金属膜(第2层)，则可以形成由微粒薄膜材料构成的超微粒金属膜(反射板等)。
同样，若使用适合第1层及第2层各自的用途的金属超微粒，则可以形成上述的电磁屏蔽板、滤波器用的电极材料、装饰用金属薄膜的基板等。
例如，在本实施方式中，作为布线材料中使用的金属材料，虽然对除了Ag以外，可以使用Au、Ni、Cu等的单体或Cu/Ag等的合金进行了说明，但作为上述微粒薄膜材料中使用的金属材料，除了Ag以外，可以使用Au、Pt、Pd等贵金属，也可以选择适合用途的金属材料。
发明的详细说明项中所说明的具体实施方式或实施例，是只不过用于阐明本发明的技术内容，并不是限定于这样的具体例而被狭义解释，只要在本发明的精神和权利要求书的范围内，可以实施各种变更。

Claims (29)

1.一种布线材料，是用于通过热处理使导电性微粒(4)熔合来在基板(1)上形成布线(6)的布线材料，其特征在于，包括：
第1层(2)，其包含导电性微粒(4)并且具有与所述基板(1)粘合的粘合剂功能；和
第2层(3)，其包含导电性微粒(4)并被层积在所述第1层(2)上，
其中，导电性微粒的尺寸被设定为使得该微粒的熔点变得比所述微粒之相同材料的块状状态的熔点低。
2.根据权利要求1所述的布线材料，其特征在于：所述导电性微粒(4)是金属微粒。
3.根据权利要求1所述的布线材料，其特征在于：所述导电性微粒(4)由通过热处理能够使所述导电性微粒(4)相互熔合的导电材料构成。
4.根据权利要求3所述的布线材料，其特征在于：所述导电性微粒(4)由粒径为100nm以下的导电材料构成。
5.根据权利要求4所述的布线材料，其特征在于：所述导电材料是Ag。
6.根据权利要求1所述的布线材料，其特征在于：所述第1层的导电性微粒(4)的浓度被设定为比所述第2层(3)的导电性微粒(4)的浓度要小。
7.根据权利要求1所述的布线材料，其特征在于：所述第1层(2)的主成分与所述基板(1)的主成分相同。
8.根据权利要求7所述的布线材料，其特征在于：所述主成分包含烷氧基。
9.根据权利要求7所述的布线材料，其特征在于：所述主成分为乙氧基硅烷。
10.一种布线基板，其特征在于，包括：
第1层(2)，其包含导电性微粒(4)并被粘合到基板(1)上；和
第2层(3)，其用作为由导电性材料构成的布线层并被层积在第1层(2)上，
在所述第1层(2)与第2层(3)的边界上，所述第1层(2)的导电性微粒(4)和所述第2层(3)的导电性材料被相互熔合，形成用于将所述第1层(2)与所述第2层(3)结为一体的固定部件(5)，
其中，导电性微粒的尺寸被设定为使得该微粒的熔点变得比所述微粒之相同材料的块状状态的熔点低。
11.根据权利要求10所述的布线基板，其特征在于：当所述导电性微粒是金属微粒，导电性材料是金属材料时，所述固定部件(5)是由金属微粒与金属材料形成的金属粒。
12.根据权利要求11所述的布线基板，其特征在于：所述金属粒是通过将金属微粒与金属材料进行金属结合后形成的。
13.一种布线基板的制造方法，其特征在于，包括：
(a)在基板(1)上形成第1层(2)的第1工序，所述第1层(2)包含导电性微粒(4)和具有与该基板(1)粘合的粘合剂功能；
(b)在由第1工序形成的第1层(2)上形成包含导电性微粒(4)的第2层(3)的第2工序；和
(c)将被相互层叠的第1层(2)与第2层(3)进行热处理，使得在该第1层(2)与第2层(3)的边界上，该第1层(2)的导电性微粒(4)与该第2层(3)的导电性微粒(4)熔合的第3工序，
其中，导电性微粒的尺寸被设定为使得该微粒的熔点变得比所述微粒之相同材料的块状状态的熔点低。
14.根据权利要求13所述的布线基板的制造方法，其特征在于：
当在所述第1工序中，在基板(1)上涂敷包含形成所述第1层(2)的原料的第1溶液，烧结后形成第1层(2)，而在所述第2工序中，在所述第1层(2)上涂敷包含形成所述第2层(3)的原料的第2溶液，烧结后形成第2层(3)时，
所述第1溶液与第2溶液的溶剂(11)是相同的。
15.一种具有用于驱动显示部之驱动电路的显示面板，其特征在于，包括：
布线基板，所述布线基板包括：
第1层(2)，其包含导电性微粒(4)并粘合在基板(1)上；和
第2层(3)，其用作为由导电性材料构成的布线层并被层积在第1层(2)上，
在所述第1层(2)与所述第2层(3)的边界上，所述第1层(2)的导电性微粒(4)与所述第2层(3)的导电性材料被相互熔合，形成用于将所述第1层(2)与所述第2层(3)结为一体的固定部件(5)，
其中，导电性微粒的尺寸被设定为使得该微粒的熔点变得比所述微粒之相同材料的块状状态的熔点低。
16.一种微粒薄膜材料，是用于通过热处理使导电性微粒(4)熔合来在基板(1)上形成薄膜(6)的微粒薄膜材料，其特征在于，包括：
第1层(2)，其包含导电性微粒(4)并具有粘合于所述基板(1)上的粘合剂功能；和
第2层(3)，其包含导电性微粒(4)并被层积在第1层(2)上，
其中，导电性微粒的尺寸被设定为使得该微粒的熔点变得比所述微粒之相同材料的块状状态的熔点低。
17.根据权利要求16所述的微粒薄膜材料，其特征在于：所述导电性微粒(4)是金属微粒。
18.根据权利要求16所述的微粒薄膜材料，其特征在于：所述导电性微粒(4)由通过热处理能够使导电性微粒(4)相互熔合的导电材料构成。
19.根据权利要求18所述的微粒薄膜材料，其特征在于：所述导电性微粒(4)由粒径在100nm以下的导电材料构成。
20.根据权利要求19所述的微粒薄膜材料，其特征在于：所述导电材料是Ag。
21.根据权利要求16所述的微粒薄膜材料，其特征在于：所述第1层的导电性微粒(4)的浓度被设定为比所述第2层(3)的导电性微粒(4)的浓度要小。
22.根据权利要求16所述的微粒薄膜材料，其特征在于：所述第1层(2)的主成分与所述基板(1)的主成分相同。
23.根据权利要求22所述的微粒薄膜材料，其特征在于：所述主成分包含烷氧基。
24.根据权利要求23所述的微粒薄膜材料，其特征在于：所述主成分为乙氧基硅烷。
25.一种具备薄膜层的基板，其特征在于，包括：
第1层(2)，其包含导电性微粒(4)并粘合在基板(1)上；和
第2层(3)，其用作为由导电性材料构成的布线层并被层积在所述第1层(2)，在所述第1层(2)与所述第2层(3)的边界上，所述第1层(2)的导电性微粒(4)与所述第2层(3)的导电性材料被相互熔合，形成用于将所述第1层(2)与所述第2层(3)结为一体的固定部件(5)，
其中，导电性微粒的尺寸被设定为使得该微粒的熔点变得比所述微粒之相同材料的块状状态的熔点低。
26.根据权利要求25所述的具备薄膜层的基板，其特征在于：当所述导电性微粒是金属微粒，导电性材料是金属材料时，
所述固定部件(5)是由金属微粒与金属材料形成的金属粒。
27.根据权利要求26所述的具备薄膜层的基板，其特征在于：所述金属粒是通过将金属微粒与金属材料进行金属结合后形成的。
28.一种具备薄膜层的基板的制造方法，其特征在于，包括：
(a)在基板(1)上形成第1层(2)的第1工序，所述第1层(2)包含导电性微粒(4)且具有与该基板(1)粘合的粘合剂功能；
(b)在由第1工序形成的第1层(2)上形成包含导电性微粒(4)的第2层(3)的第2工序；和
(c)将被相互层叠的第1层(2)与第2层(3)进行热处理，使得在该第1层(2)与第2层(3)的边界中，所述第1层(2)的导电性微粒(4)与所述第2层(3)的导电性微粒(4)熔合的第3工序，
其中，导电性微粒的尺寸被设定为使得该微粒的熔点变得比所述微粒之相同材料的块状状态的熔点低。
29.根据权利要求28所述的具备薄膜层的基板的制造方法，其特征在于：
当在所述第1工序中，在基板(1)上涂敷包含形成所述第1层(2)的原料的第1溶液，烧结后形成第1层(2)，而在所述第2工序中，在所述第1层(2)上涂敷包含形成所述第2层(3)的原料的第2溶液，烧结后形成第2层(3)时，
所述第1溶液与第2溶液的溶剂(11)是相同的。
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