TW201112267A - Thermosetting electrode paste composition for low temperature - Google Patents

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201112267 六、發明說明： 【明所屬^:冬餘領;^】 發明領域 本發明係有關用於低溫燒成之熱硬化性電極糊者，依 據本發明獲得之電極糊可以顯示優異的附著力、高解析度、 低接觸電阻、優異的貯藏安定性以及比電阻。 L· It 發明背景 過去以來是混合導電性粉末、環氧或胺曱酸乙酯等的 熱硬化樹脂、單體、硬化劑以及溶媒等製成電極糊。但是， 加熱硬化這種電極糊所生成之電極在陶瓷基板、矽基板上 有密合性不好的缺點。另外’習知電極糊之製造所使用的 聚異氰酸酯（poly isocyanate)之情形，因加熱硬化生成之胺 曱酸乙酯(urethane)化合物不僅反應速度慢且必須長時間的 硬化時間，還有對於陶瓷基板密合性低的問題。 另外，使用胺系硬化劑之情形，在常溫(25。〇貯藏中依 序實行硬化’有時亦會顯示糊黏度上升的安定性問題。使 用環氧樹脂或單體之情形，有熱硬化反應時因糊的急劇收 縮會產生圖案電極之裂紋現象或者從基材（或基板）剝離之 缺點。另外，因在燒成過程賦予的熱能（200〜不足300。〇 會產生樹脂的氧化分解，有引起電極之脫落現象的問題。 I：發明内容:J 發明概要 發明欲解決之課題 201112267 從而，本發明之目的在於提供一種用於低溫燒成之熱 硬化性電極糊，其顯示優異的附著力、高解析度、低接觸 電阻、優異的貯藏安定性以及比電阻，可應用在無線射頻 識別標籤(radio frequency identification : RFID)、印刷電路 基板(printed circuit board : PCB)、太陽電池(solar cell)等廣 泛的領域。 用以欲解決課題之手段 為達成前述目的，本發明提供一種用於低溫燒成之熱 硬性電極糊，其包含 (a) 導電性粉末； (b) 熱硬化性低聚物； (c) 熱硬化起始劑； (d) 黏合劑；以及 (e) 溶媒。 另外，本發明提供一種電極；以及包含前述電極之電 子材料，該電極係在基材上印刷前述用於低溫燒成之熱硬 化性電極糊後，進行乾燥及燒成以形成者。 發明效果 依據本發明獲得之用於低溫燒成之熱硬化性電極糊顯 示如下所述之效果： 第〆，硬化度優異，即使在低溫(30〇。(：以下）依然顯示 優異之比電阻特性。 第二’因在乾燥溫度低的溫度（不足200。〇實行糊之硬 化，所以沒有電極線寬之擴寬現象。 201112267 第三，在低溫燒成溫度（150〜不足300°C)與基板之附著 力優異。特別是在糊内使用硫醇系或矽烷系化合物之情形， 在導電性粉末周圍圍繞成-S-或- Si-形態’若加熱芳香族碳 環就會斷開，同時與基板之附著力會進一步增大。 第四，用於太％電池的電極形成之情形，因為糊沒有 玻璃介質，就可以減少所形成電極之接觸電阻。 第五，糊之流變特性優異，可以實現高縱橫比（aspect ratio)。 第六’黏度變化少’特別是糊内之硫醇系或矽烧系化 合物圍繞導電性粉末周圍，分散性以及貯藏安定性較佳。 第七’與聚合物、玻璃、金屬、陶瓷等基板材質無關 地顯示高接著力’可應用在無線射頻識別標蕺（radi〇 frequency identification : RFID)、印刷電路基板（pdnted circuit board : PCB)、太陽電池(s〇iar celi)等廣泛的應用領 域。 【實施方式】 用以實施發明之形態 本發明係透過電極糊之製造時使用熱硬化性低聚物， 可以減少電極形成時因電極糊的收縮產生之内部應力，利 用比單體S夕昼作用基團之熱硬化性低聚物，可以在使用 同S之起始劑時縮短硬化時間。另外，以利用前述熱硬化 性低聚物之電_所製成之電極塗膜，其強度優異且緻密， 不僅基板附著力同時導電性亦優異。亦即，本發明之特徵 在於提供—種利用低聚物之電極糊， 因其電極品質之改善 201112267 以及製程時間之縮短而可以提高生產性。 另外，依據本發明獲得之電極糊在常溫(25°C)貯藏中因 含熱硬化性陽離子或自由基起始劑以使硬化反應不會產 生，從而可以顯示優異之貯藏安定性。 亦即，依據本發明獲得之用於低溫燒成之熱硬化性電 極糊包含 (a) 導電性粉末； (b) 熱硬化性低聚物； (c) 熱硬化起始劑； (d) 黏合劑；以及 (e) 溶媒。 合適的是，依據本發明獲得之電極糊包含(a)導電性粉 末30〜95重量％，（b)熱硬化性低聚物1〜30重量％，（c)熱硬 化起始劑0.01〜10重量％，(d)黏合劑0.1〜30重量％，以及(e) 餘量之溶媒。 本發明之「用於低溫燒成之熱硬化性電極糊」中包含 由積層結構體構成之電極裝置或、由單層或多層構成之配 線板之類的作為電路形成用材料所使用之糊。從而，不僅 為太陽電池、顯示器元件以及RHD元件等所使用的電極， 該等裝置所使用的電配線在此亦符合。 以下，將就各成分作詳細說明。 (a)導電性粉末 可在本發明中使用之粉末只要是金(Au)、銀(Ag)、鎳 (Ni)、銅(Cu)等通常在電極製造時作為導電性粉末使用者就 201112267 可以不作_限制地使用。可时適地使岐粉末。 前述導電性粉末可以使用平均粒徑在0·05ΐ10μηι之粉 末，可以合適地使用0·1至5μηι之粉末。前述導電性粉末可 以混合使用具有多種粒子大小與形狀之2種以上，該情形 中，可以混合具有平均粒徑在〇.〇5〜2μιη之粉末與平均粒徑 在2〜ΙΟμιη之平均粒徑的粉末之2種以上來使用。前述導電 性粉末之形狀可以使用球形、非球形還有板狀，可以混合 該等2種以上來使用。 為提高印刷之精密性，應用在太陽電池時大大提高太 %電池之填充因子（Fill Fact〇r，以下，稱為「FF」），宜戸 合使用具有多種粒子形狀與大小之金屬粉末。 這種導電性粉末在固體成分中可以含有30至95重量 %。前述金屬粉末量不足30重量％時，糊之黏度就會過低， 印刷後難以形成高解析度之電極圖案，即使在基板形成電 極，電極之擴寬現象亦會非常激烈，圖案之縱橫比會非常 低，另外，金屬粉末量超過95重量％時，黏度就非常高， 因不容易印刷而不僅在基板上之電極難以形成，有機物含 量低且與基板之接著力不良，還會發生乾燥後電極之脫落 現象。 (b)熱硬化性低聚物 可在本發明中使用之熱硬化性低聚物可以單獨或現人 2種以上使用丙烯酸系低聚物、環氧丙稀酸g旨系低聚物（淨 氧丙烯酸酯共聚物）、聚酯丙烯酸酯系低聚物、胺曱酸乙西旨 丙稀酸醋系低聚物等。前述丙稀酸系低聚物之重量平均分 201112267 子量以500〜1500之範圍為合適。 前述丙烯酸系低聚物可以使用多官能二新戊四醇六丙 烯酸酯低聚物、縮水甘油甲基丙烯酸酯、（甲基）丙烯酸、（甲 基）丙烯酸烷基酯、聚乙二醇（曱基）丙烯酸酯、丙二醇（曱基） 丙浠酸酯。另外，亦可使用應用了新戊四醇三（曱基）丙烯酸 酯、新戊四醇五（曱基）丙烯酸酯、二新戊四醇六（甲基）丙烯 酸酯之共聚物。 另外，含前述丙烯酸系低聚物之混合物可以使用商業 上市售之EBECRYL 1200(製品名’氰特(Cytech)公司，美 國），HSOL-500(製品名，HANS化學，韓國）等。 含前述環氧丙烯酸酯系低聚物之混合物可以使用商業 上市售之MiramerME2010(製品名，MIWON商社，韓國）， CN150/80(製品名，沙多瑪（Sartomer)公司，美國），EPA 13〇0(製品名’ HANS化學，韓國）或者3020-A80(製品名， AGI公司，美國）’交聯密度高的雙酚a二丙烯酸酯低聚物 等。 前述熱硬化性低聚物之含量可以含有1〜3〇重量％。當 前述熱硬化性低聚物含量不足丨重量％時，硬化反應就不充 分，與基板之附著力不足，當低聚物之含量超過3〇重量％ 時’因低聚物之殘存會發揮電絕緣體之個而提高接觸電 阻。 (c)熱硬化起始劑 可在本毛明甲使用之熱硬化起始劑可以使用陽離子或 自由基起始劑。 201112267 前述陽離子起始劑係在低溫以高速實行低聚物之熱硬 化。具體例可以例舉銨/六氟化銻、三芳基硫六氟銻酸鹽

(triarylsulfonium hexafluoroantimonates)、三笨胺基硫六 I 銻酸鹽、（三異丙苯)碘鏽四（五氟苯基)硼酸鹽、雙（十二烷基 苯基)碘鏘六氟銻酸鹽、碘鑌(4_曱基苯基)(4 (2甲基丙基） 苯基)六氟磷酸鹽、辛基二苯基碘鏽六氟銻酸鹽 '二芳基碘 鑌鹽、苄基銃、苯曱醯曱基銃、泳苄基吡啶鏽鹽、N苄基 吡嗪鑌鹽、N-苄基銨鹽、磷鹽、肼鹽（hydrazinium sa丨t)、硼 酉文銨鹽、二苯基氣曱烷以及該等之混合物，可以合適地例 舉銨/六氟化銻、三苯胺基硫六氟銻酸鹽、三苯基氣曱烷等。 前述自由基起始劑之具體例可以例舉過氧化苯曱醯 (be_yiperoxide)、過氧化十二醯〇aur〇ylper〇xide)、過氧化 二乙醯（diacetylperoxide)或過氧化二叔丁烷 (di-tert-bmylperoxide)等的過氧化物系化合物（per〇xides); 過氧化羥基異丙苯(CUmylhydr〇per〇xide)等的氫過氧化物系 化合物(hydroperoxides);以及具有氰基(_CN)官能基之α α，_ 偶氮雙異丁腈（α,α’-azobisisobutyronitrile，ΑΙΒΝ)、2,2，-偶 氛雙[2-甲基-Ν-(2-(1-經丁基)）丙醯胺]、2,2,偶氮雙[2曱基 -Ν-(2-羥乙基））丙醯胺]、2,2’_偶氮雙[Ν 丁基_2曱基丙醯 胺]、2,2’-偶氮雙[Ν-環己基-2-曱基丙醯胺]以及二曱基_2 2，_ 偶氮雙(2-曱基丙醯胺）等的偶氮系化合物等。其中因為偶氮 雙(壞己烧-賭）系化合物係在100〇c以上分解發生反應，所以 從乾燥溫度（100〜不足20(TC)區域進行硬化反應，會抑制電 極圖案之擴寬現象，其結果就可以實現高解析度之圖案， 201112267 另外’由於在常溫下抑制硬化反應且在25〜贼貯藏條件 下沒有黏度變化因而較佳。 刖述熱硬化起始劑之含量可以含有〇 〇1至1〇重量％。當 前述熱硬化起始劑之含量不足G G1重量％時，與低聚物之交 聯化就不充分，會出·未反應低聚物造成之硬化度降低， 田起始貧丨之έ 1超過3〇重量％時，因不必要的起始劑殘存 不僅會提南接觸電阻且並不經濟。 (d) 黏合劑 可在本發明使用之黏合劑可以例舉乙基纖維素、曱基 纖維素、硝化纖維素、羥基纖維素等的纖維素衍生物，甲 基丙烯酸異丁酯、曱基丙烯酸正丁酯或該等之共聚物之丙 烯酸系樹脂。

另外，商業上市售之丙稀酸系樹脂可以使用ELVACITE 2045(製品名，ELVACITE公司，美國）、ELVACITE 2046(製 品名’ ELVACITE公司，美國）等。 本發明中前述黏合劑之含量可以含有仏丨〜扣重量％。 當前述黏合劑含量不足〇.1重量％時，印刷性就不良，會難 以形成電極’且與基板之附著力亦不良。另外，當黏合劑 含量超過30重量％時，燒成後因黏合劑之殘存量增加就會 引起導電性粉末間之密合度降低，使比電阻特性降低，提 南在太陽電池單元之接觸電阻，電池效率會下降。 (e) 溶媒 前述(a)〜(d)之成分可以在溶媒中混合分散加以使用。 此時可使用之溶媒可以單獨或混合2種以上使用丁基 201112267 卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇、丁賽路蘇、丙二醇單曱醚、 二丙二醇單曱醚、丙二醇單曱醚丙酸酯、乙醚丙酸酯、萜 品醇、十二醇酯（texanol)、丙二醇單甲醚乙酸酯、二甲胺基 曱醛、曱乙酮、γ- 丁内醋、乳酸乙酯、乙二醇、N-甲基吡 Β各0定酮、Ν-乙基°比11各咬酮、Ν-丁基°比Β各咬酮、四氫°夫喃以 及賽路蘇衍生物等。可以合適地使用丁基卡必醇乙酸酯、 萜品醇或該等之混合物。 前述溶媒可以含有除(a)〜（d)之成分外的餘量。 (f)接著促進劑 依據本發明獲得之電極糊在前述成分以外可以進一步 ' 選擇性含有接著促進劑，合適的是硫醇系或矽烷系芳香族 碳化合物。該接著促進劑在糊内導電性粉末之表面鍵結成 -S-或-Si-形態，若加熱（低溫：200°C以内）芳香族碳化合物 之環就會斷開，同時藉由在基板發生化學鍵結會有增進附 著力之效果。從而，不需要對基板進行額外的表面改質， 加熱前電極内分散性亦佳，即使在常溫亦會維持安定之狀 態。 前述接著促進劑之具體例可以例舉硫醇系化合物係丁 硫醇、戊硫醇以及該等之混合物；烧氧基石夕烧系化合物係 乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基伸丁 基二乙氧基秒烧、乙稀基三（β-曱氧基）碎烧、乙稀基三（β_ 乙氧基)矽烷、丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、丙烯醯氧基 丙基三乙氧基矽烷、丙烯醯氧基丙基曱基二甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-曱基丙烯醯氧基丙 201112267 基三乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基曱基二甲氧基矽 烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二異丙氧基矽烷、γ-甲基丙 烯醯氧基卡必醇三曱氧基矽烷四甲氧基矽烷、四乙氧基矽 烷、四丙氧基矽烷、四異丙氧基矽烷、四正丁氧基矽烷、 四-二級-丁氧基矽烷、四-三級-丁氧基矽烷、曱基三曱氧基 矽烷、曱基三乙氧基矽烷、曱基三丁氧基矽烷、乙基三甲 氧基矽烷、乙基三異丙氧基矽烷、乙基三丁氧基矽烷、丁 基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、3-甲基三甲氧基矽 烷、二曱基二甲氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、二丁基 二曱氧基矽烷、三甲基甲氧基矽烷、三甲基乙氧基矽烷、 三丁基曱氧基石夕烧、三丁基乙氧基石夕炫、三氟甲基三甲氧 基石夕烧、三氟甲基三乙氧基石夕烧、三氟丙基三曱氧基石夕烧、 三氟丙基三乙氧基矽烷、九氟丁基乙基三曱氧基矽烷、九 氟丁基乙基三乙氧基矽烷、九氟己基三甲氧基矽烷、九氟 己基三乙氧基矽烷、十三氟辛基三甲氧基矽烷、十三氟辛 基三乙氧基石夕烧、十七l癸基三甲氧基石夕烧、十七氟癸基 三乙氧基石夕烧、十七氟癸基三異丙基石夕烧、3-三曱氧基石夕 基丙基十五氟辛酸鹽、3-三乙氧基矽基丙基十五氟辛酸鹽、 3-三曱氧基矽基丙基十五氟辛基醯胺、3-三乙氧基矽基丙基 十五氟辛基醯胺、2-三曱氧基矽基乙基十五氟癸基硫化物、 2-三乙氧基矽基乙基十五氟癸基硫化物、五氟苯基三甲氧 基矽烷、五氟苯基三乙氧基矽烷、4-(全氟曱苯基）三甲氧基 矽烷、4-(全氟甲苯基)三乙氧基矽烷、二甲氧基雙（五氟苯 基)矽烷、二乙氧基雙(4-五氟甲苯基)矽烷、2-(3,4-環氧環己 12 201112267 基）乙基三甲氧基石夕院以及該等之混合物；亦可以替代前述 烷氧基使用具有1個以上之乙烯基、環氧基、曱基丙烯基、 疏基或異氰酸酯基的石夕烧系化合物。 本發明中前述接著促進劑可以含有0丨〜3〇重量％的 量。當前述接種促進劑之含量不足O.i重量％時就無法獲得 希望得到之效果’即使當超過30重量％時也無法繼續增加 附著力。 (g)單體 依據本發明獲得之電極糊可以選擇性地進—步含有單 體。 前述單體作為（曱基）丙烯酸系單體可以使用甲基丙烯 酸酯單體或環氧單體’或者該等之混合物。具體例係以選 自於甲基丙烯酸曱酯、曱基丙烯酸乙酯、三環癸烷二甲醇 二甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙 酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯醯氧基乙基琥珀酸酯、苯氧基 乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸2_羥乙酯、 丙烯酸羥丙酯、二曱基丙烯酸二乙二醇酯、甲基丙烯酸芳 酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、 二曱基丙烯酸三乙二醇酯、二曱基丙烯酸四乙二醇酯、二 曱基丙烯酸甘油酯、五曱基哌啶基丙烯酸甲酯、丙烯酸月 桂酯、丙烯酸四氫糠酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、 丙稀酸異冰片酯、二丙稀酸己二醇酯、二丙稀酸-1,6-己二 醇酯、二丙烯酸二乙二醇酯、二丙烯酸三丙二醇酯、二丙 烯酸二丙二醇酯、二丙稀酸聚乙二醇酯、二丙稀酸新戊二

13 C 201112267 醇酯、三丙烯酸乙氧基化 ^ 丙烷酸、三丙稀酸丙氧 土化二羥甲基丙烷酯、三 Hτ丞内垸4氧化三丙烯酸酯、 二羥甲基丙烷三甲基丙烯酸 ,,1 啊戍四醇三丙烯酸酯、新 戊四酵四丙烯_、二新戊四醇六丙烯㈣、甘油丙氧基 二丙烯酸能以及甲氧基乙二醇丙稀 1種以上者為佳。 述單體且在2〇重$%以下使用。當脫離前述含量範 夺，不參與反應之單體會以雜質形式殘存，有硬化速度 氏之虞。合適的係以含_至15重量％為佳。 (h)其他的添加劑 ，前述以外，依據本發明獲得之電極糊依需要可以進一 步含有通常糊所含之添加劑。前述添加劑之例可以例舉增 劑安定化劑、分散劑、脫泡劑、界面活性劑以及該等 之混合物，該等成分宜使用〇1〜5重量％。 入此具有這種組成之本發明的電極糊係利用肢值比率混 U述Z載之必要齡與選擇性成分，可以利㈣摔機或3 軸輥等的混煉機將其均勻地分散製得。 〇適的是，本發明之糊係利用布氏(Br〇〇kfield)HBT黏 度計以#51轉子在溫度25t下剪切速率（shear rate)3 條件下測定時，可以具有1至300Pa · S之黏度。 依據本發明之電極糊由於沒有因糊之收縮而產生之内 邛應力，所以與基板之附著力優異，在乾燥溫度（100〜不 足200eC)糊會快速硬化且沒有電極之擴寬現象，因此可以 顯不南解析度（high resolution)。另外，在乾燥溫度（不足 201112267 20〇c)硬化度優異’即使在低溫(3()(rc以下）依然可以獲得 優"之比電阻特性。因此，本發明之電極糊可應用在廣泛 之讀域。其中應用在太陽電池領域時，用沒有玻璃介質的 糊由於燒成後銀粉之密集性高，就可以減少電極之接觸電 阻’特別是應用在非晶質/晶質石夕異質接面太陽電池時效果 進一步重大。 本發明另外提供一種在基材上印刷前述電極糊後進行 乾燥及燒成以形成之電極，以及包含前述電極之電子材料。 前述電子材料可以為無線射頻識別標籤、印刷電路基板或 太陽電池，合適的是前述電子材料為太陽電池，進一步合 • 適的是非晶質/晶質矽異質接面太陽電池。 本發明之電子材料電極形成時，除了使用本發明之前 述用於低溫燒成之熱硬化性電極糊外，基材、印刷、乾燥 以及燒成當然可以使用通常電子材料之電極製造所使用之 方法。作為一例，前述基材可以為Si基板，前述電極可以 為石夕太陽電池之刚面、後面電極，前述印刷可以為絲網印 刷，前述乾燥可以在100〜250。(：進行，前述燒成可以在 150〜300°C之低溫進行施行10分鐘至60分鐘的低溫燒成為 佳，前述印刷以印刷為1〇至50μιη之厚度為佳。 這樣形成之本發明之電極，其精密性南，包含利用本 發明之電極糊所製造的電極之太陽電池，其效率高、解析 度高，特別適合低溫燒成且量產性優異，應用在非晶質/晶 質矽異質接面太陽電池時有效果更為良好的長處。 以下，為本發明之理解將提出合適的實施例，不過下 15 201112267 述之實施例只不過為例示本發明者，本發明之範圍並不限 疋於下述之實施例。 貫施例 實施例1至6,以及比較例1及2 以下述表1記載之成分及含量混合後（重量％)’用三輥 混煉機混合分散以製造電極糊。 [表1] 實施例 1 _實施例 2 實施例 3 實施例 4 實施例 5 賁施例 6 比較例 1 比較例 2 導電性 粉末 銀粉末 30 70 85 85 70 85 30 85 黏合劑 纖維素 系榭脂 6 6 2 2 6 2 - 2 丙烯酸 系榭 4 - - - 1 - - 環氧樹脂 - - - - 10 5 熱硬化性 低聚物^ 丙烯酸系低聚 物與環氧丙烯 酸酯低您物 10 7 5 6 7 5 - - 單體 丙烯酸 系單體 1 - - - - - 10 - 硬化劑 胺系 - - - - - - 1 0.5 熱硬化 起始劑 白 起始ΦΙ 1 1 - - 0.5 1 1 - - 1 ΦΪ 起始割9 • 0.7 - - - - - 陽展字 起始鈿 - - 0.5 - - - 1 - 溶媒 驻品 25 7.5 2 3 13 3 25 4 丁基卡必 醇乙酴吟 20 7.5 3 2 2 2.5 20 2 接著 促進劑 硫 化合物 • - - - 1 - - - 化合__ - - - - - 0.5 - - 添加劑 脫泡劑 2 卜0.3 0.5 0.5 - - 2 0.5 分散劑 1 ---—1 1 1 1 - - 1 1 前述表1記載之具體成分名係如下所述。 -銀粉末：具有平均粒度2.5μιη之板狀型銀粉末 -纖維素系樹脂：羥基纖維素 16 201112267 -丙烯酸系樹脂：ELVACITE 2045 -環氧樹脂：雙酌·A系樹脂 -丙烯酸系低聚物與環氧丙烯酸酯低聚物：以4 : 1重量 比率混合EBECRYL-1200與Miramer ME 2010 -丙烯酸系單體：以7 : 3重量比率混合TMPTA與HDDA -胺系硬化劑：聚醯胺 -自由基起始劑1 :偶氮雙異丁腈（Azobisisobutyronitrile) -自由基起始劑2 :過氧化苯甲醯 -陽離子起始劑：三苯基氣甲烷 -硫醇系化合物：丁硫醇：戊硫醇=5 : 5重量比之混合 物 -石夕烧系化合物：2-(3，4-環氧環己基）乙基三甲氧基矽烷 -脫泡劑：矽系脫泡劑 -分散劑：醇錢鹽 以如下所述之方法對於前述實施例1至6，以及比較例1 及2中製成之電極糊分別測定其比電阻、基板附著力、解析 度、接觸電阻、縱橫比以及黏度變化率。將其結果示於下 述表2。 1) 比電阻（*ιο_5ω · cm) 分別在基材印刷電極糊後，在18CTC以15分鐘、20CTC 以15分鐘以及220。(：以15分硬化後，利用4點探針（4_p〇im probe)測定比電阻。 2) 基板附著力 基於格子附著性評估(ASTMD3359)，印刷在基材上， 17 201112267 再用百格刀（crosscut knife)在硬化後的糊上作100個格子 紋，附以金屬附著力專用膠帶(3M，#610)後撕下，記錄發 生剝離之格子數。 3) 解析度(μπι) 用具有線寬60〜ΙΙΟμιη圖案之解析度的掩膜印刷、乾 燥、燒成後，將圖案之線寬變化率在10%以内之情形作為 解析度作記錄。 4) 接觸電阻(ηιΩ · cm) 以網版印刷技術將電極糊印刷到太陽電池單元(cell)2 後面，用熱風式乾燥爐乾燥。然後，在前面印刷線寬11〇μπ1 之電極圖案’再於160°C乾燥5分鐘。利用燒成爐在22〇。〇將 前述過程中製造的單元(cell)燒成15分鐘。對這樣處理製成 的單元(cell)利用核心掃描(Corescan)測定接觸電阻。 5) 縱橫比（％) 燒成後用SEM分別測定電極圖案之高度及圖案線寬， 求取圖案之高度/圖案線寬比率並記錄縱橫比（％)。 6) 黏度變化率（％) 將電極糊在25°C貯藏1個月後，利用布氏 (Brookfield)HBT黏度計以#51轉子在溫度25<t下剪切速率 (Shear rate)3·84sec·1條件下測定黏度變化，並觀察點度變化 率。 18 201112267 [表2] 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 比較例1 比較例2 t卜曾阻 在180°C硬 化15分鐘 4.77 4.18 3.62 2.31 2 2.45 33.4 10.7 (*10'5Ω •cm) 在200°C硬 化15分鐘 2.3〇 2.38 1.94 1.45 1.43 1.78 30.1 4.33 表220Ϊ硬 化15分鐘 2.09 1.80 0.94 0.89 1 1.22 14.2 3.2 基板附 著力 膠帶附著 力（ASTM D3359) 0 0 0 0 0 0 10 30 解析度 (μιη) 印刷後線 寬變化率 實現10% 以内 60 60 70 70 70 70 90 90 接觸電 阻（πιΩ· cm) 太陽電池 單元評估 6 7 7 7 7 7 9 9 縱橫比 (%) 燒成後圖 案高度/ 圖案線寬 比率 17.23 27.45 30.8 31.06 30 31.06 7.11 14.6 黏度變 化率 (%) 25°C貯藏1 個月後黏 度變化率 2.19 3.8 5.02 4.66 3 4 完全 硬化 完全 硬化 — 如前述表2所示，依據含低聚物之本發明之實施例丨至6 獲得之電極糊與不含低聚物之比較例1及2的電極糊相比 在比電阻、基板附著力、解析度、接觸電阻、縱橫比以及 黏度變化率方面顯示了顯著的改善效果。 以上本發明係聯繫特定實施態樣加以說明，不過熟系 該領域者在由附上之申請專利範圍所決定之本發明的範圍 内可以對本發明進行多種變形及改變。 【圖式簡單說明】 (無） 【主要元件符號說明】 (無） 19

Claims (1)

1. 201112267 七、申請專利範圍： 1. 一種用於低溫燒成之熱硬化性電極糊，其包含 (a) 導電性粉末； (b) 熱硬化性低聚物； (c) 熱硬化起始劑； (d) 黏合劑；以及 (e) 溶媒。 2. 如申請專利範圍第1項記載的用於低溫燒成之熱硬化性 電極糊，其包含 (a) 導電性粉末30〜95重量％ ; (b) 熱硬化性低聚物1〜30重量％ ; (c) 熱硬化起始劑0.01〜10重量％ ; (d) 黏合劑0.1〜30重量％ ;以及 (e) 餘量之溶媒。 3. 如申請專利範圍第1項記載的用於低溫燒成之熱硬化性 電極糊，其中前述導電性粉末為銀粉末。 4. 如申請專利範圍第1項記載的用於低溫燒成之熱硬化性 電極糊，其中前述熱硬化性低聚物係選自於丙烯酸系低 聚物、環氧丙烯酸酯系低聚物、胺曱酸乙酯丙烯酸酯系 低聚物、聚酯丙烯酸酯系低聚物以及該等之混合物組成 之族群者。 5. 如申請專利範圍第1項記載的用於低溫燒成之熱硬化性 電極糊，其中前述熱硬化起始劑為陽離子或自由基起始 劑0

   20 201112267 6 ·如申請專利範圍第1項記載的用於低溫燒成之熱硬化性 電極糊，其中前述熱硬化起始劑為偶氮雙系化合物。 7. 如申請專利範圍第1項記載的用於低溫燒成之熱硬化性 電極糊，其中前述黏合劑為纖維素系衍生物或丙烯酸系 樹脂。 8. 如申請專利範圍第1項記载的用於低溫燒成之熱硬化性 電極糊，其中前述電極糊另外含有接著促進劑。 9. 如申請專利範圍第8項記載的用於低溫燒成之熱硬化性 電極糊，其中前述接著促進劑係選自於丁硫醇、戊硫醇、 乙稀基三曱氧基碎炫、乙稀基三乙氧基石夕烧、乙稀基伸 丁基三乙氧基石夕烧、乙稀基三（β-甲氧基)石夕烧、乙稀基 三（β-乙氧基)石夕炫、丙稀酿氧基丙基三甲氧基石夕烧、丙 烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、丙烯醯氧基丙基曱基二曱 氧基矽烷、γ-曱基丙烯醯氧基丙基三曱氧基矽烷、γ-甲 基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙 基曱基二甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基曱基二異 丙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基卡必醇三甲氧基矽烷四 曱氧基秒烧、四乙氧基石夕烧、四丙氧基碎炫、四異丙氧 基矽烷、四·正丁氧基矽烷、四-二級丁氧基矽烷、四-三級丁氧基石夕烧、甲基三甲氧基石夕烧、甲基三乙氧基石夕 烧、甲基三丁氧基石夕炫*、乙基三甲氧基石夕炫•、乙基三異 丙氧基石夕烧、乙基三丁氧基石夕烧、丁基三曱氧基石夕烧、 苯基三曱氧基矽烷、3-曱基三曱氧基矽烷、二曱基二曱 氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、二丁基二曱氧基矽烷、 21 201112267 三甲基甲氧基矽烷、三曱基乙氧基矽烷、三丁基甲氧基 砂烷、三丁基乙氧基矽烷'三氟甲基三甲氧基矽烷、三 氟甲基三乙氧基矽烷、三氟丙基三曱氧基矽烷、三氟丙 基二乙氧基石夕烧、九氟1 丁基乙基三曱氧基石夕烧、九氟丁 基乙基三乙氧基矽烷、九氟己基三曱氧基矽烷、九氟己 基二乙氧基石夕烧、十三氟辛基三曱氧基石夕烧、十三It辛 基三乙氧基矽烷、十七氟癸基三甲氧基矽烷、十七氟癸 基三乙氧基矽烷、十七氟癸基三異丙基矽烷、3-三甲氧 基矽基丙基十五氟辛酸鹽、3-三乙氧基矽基丙基十五氟 辛酸鹽、3-三甲氧基矽基丙基十五氟辛基醯胺、3-三乙 氧基矽基丙基十五氟辛基醯胺、2-三甲氧基矽基乙基十 五氟癸基硫化物、2-三乙氧基矽基乙基十五氟癸基硫化 物、五氟苯基三甲氧基矽烷、五氟苯基三乙氧基矽烷、 4-(全氟曱苯基)三甲氧基矽烷、4-(全氟甲苯基)三乙氧基 矽烷、二曱氧基雙(五氟苯基)矽烷、二乙氧基雙(4_五氟 甲苯基)矽烷、2-(3,4-環氧環己基）乙基三甲氧基矽烷及 該等之混合物，以及具有1個以上之乙烯基、環氧基、 曱基丙烯酸基、酼基或異氰酸酯基來替代前述烷氧基的 矽烷系化合物所組成之族群者。 1〇·如申請專利範圍第8項記載的用於低溫燒成之熱硬化性 電極糊，其中前述電極糊含有〇1〜3〇重量％之接著促進 劑。 11·如申請專利範圍第i項記載的用於低溫燒成之熱硬化性 電極糊，其中前述電極糊另外含有丙烯酸系單體。 22 201112267 12. 如申請專利範圍第1項記載的用於低溫燒成之熱硬化性 電極糊，其中前述電極糊另外含有選自於增黏劑、安定 化劑、分散劑、脫泡劑、界面活性劑以及該等之混合物 組成之族群的添加劑。 13. —種電極，係在基材上印刷申請專利範圍第1至12項之 中的任一項之電極糊後，進行乾燥及燒成以形成。 14. 一種電子材料，包含申請專利範圍第13項之電極。 15. 如申請專利範圍第14項記載的電子材料，其中前述電子 材料為太陽電池。 16. 如申請專利範圍第15項記載的電子材料，其中前述太陽 電池為非晶質/晶質矽異質接面太陽電池。 23 201112267 四、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（ ）圖。（無) (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 五、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：