TW201440079A - 銀導電性薄膜之製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種銀導電性薄膜係藉由透過例如一氯化合物之一鹵化物施加含有分散在一以水為主之分散介質中之30至70wt%之微細銀顆粒的一微細銀顆粒分散溶液至在一連續卷對卷系統中之一基材，形成在該基材上，且該鹵化物係藉由快乾印刷施加至該基材，然後，在安裝在該印刷路徑上之一紅外線(IR)加熱爐中以60至200℃加熱0.1至5秒，以實施煆燒。

Description

銀導電性薄膜之製造方法 發明領域
本發明係大致有關於一種銀導電性薄膜之製造方法。更詳而言之，本發明係有關於一種供形成例如一RFID天線之電子部件之導電電路等使用之銀導電薄膜之製造方法。
習知技術之說明
以往，需要具有高信賴性之例如RFID天線之電子部件的電氣布線及導電電路係藉由濺鍍昂貴貴金屬而形成在遮罩基材上。但是，在用以藉由濺鍍形成該等電氣布線及導電電路之方法中，必須實施各種程序，使得它的產率不高。此外，作為一原料供給之該昂貴貴金屬之一部份未供形成該等電氣布線及導電電路使用，因此由有效地實際使用天然資源之觀點來看，研究藉由其他方法形成該等電氣布線及導電電路。
近年來，作為用以輕易大量生產電子部件之電氣布線及導電電路的方法，已有人提出用以應用一印刷技術以形成電氣布線及導電電路之印刷電子設備，且研究出在 含有分散在一分散介質中之金屬顆粒的一導電墨水藉由例如快乾印刷或網版印刷之印刷技術印刷在一基材上後，藉由互相燒結該等金屬顆粒而形成電氣布線及導電電路。
如果金屬顆粒之粒徑係在大約數奈米至大約數十奈米之範圍內，其比表面積非常大，使得其熔點非常低。因此，含有分散在一分散介質中之該等微細金屬顆粒的一導電墨水可被用來形成比具有大約數微米之一粒徑且分散在一分散介質中之一導電墨水細的電氣布線及導電電路。此外，該等微細金屬顆粒可在不高於200℃之一低溫互相燒結，因此可使用各種基材，例如具有低熱阻之基材。因此，可預期的是含有具有不大於數十奈米之一粒徑且分散在一分散介質中之微細金屬顆粒(金屬奈米顆粒)的一導電墨水係施加在印刷電子設備上用以形成電子部件之微細電氣布線及導電電路。
具有不大於數十奈米之一粒徑之微細金屬顆粒具有非常高之活性，使得它們本身是不穩定之顆粒。因此，為防止微細金屬顆粒互相燒結及集結用以確保微細金屬顆粒之獨立性及儲存穩定性，有人提出含有微細金屬顆粒之一導電墨水(一微細金屬顆粒分散溶液)，且該微細金屬顆粒塗布有例如一長鏈表面活性劑之一有機物且分布在例如癸烷或松香醇之一有機溶劑中。但是，如果微細金屬顆粒塗布有一高分子量長鏈表面活性劑，則必須在一高溫實施一熱處理以便在微細金屬顆粒互相燒結以形成一金屬導電薄膜且形成電氣布線及導電電路時，移除及分解在 該等微細金屬顆粒之表面上之表面活性劑，因為該表面活性劑之沸點及分解點為高。此外，不可能使用具有低熱阻之基材，且必須實施一熱處理一段大約30分至1小時之長時間，使得其產率不佳。又，如果使用一有機溶劑作為該導電墨水之分散介質，除非小心地處理該有機溶劑，否則會導致環境污染，且當加熱該有機溶劑及/或容許該有機溶劑靜置在一開放系統中時，蒸發之有機成分會擴散至環境中。因此，當處理大量有機溶劑時，必須安裝一局部排氣系統等，因此由環境及操作之觀點來看，需要使用主要成分不是任何有機溶劑之一分散介質。
因此，有人提出一金屬奈米顆粒組成物，其中塗布有具有3至8碳原子之直鏈脂肪酸或其衍生物之任一者之金屬奈米顆粒係分散在含有水作為主體之一介質中(請參見，例如，日本專利公開第2011-202265號)。這金屬奈米顆粒組成物可用來藉由在例如，不高於140℃之一低溫實施一熱處理一段例如，比90秒短之時間互相燒結金屬奈米顆粒以便在該基材上形成良好電氣布線、導電電路等。
有人提出用以使分散在水溶劑或一有機溶劑中成為金屬膠體之超細金屬顆粒作用在其離子鍵結之分子中具有一鹵素的一化合物上，以便在一基材上獲得導電性之一方法(請參見，例如，日本專利公開第2008-4375號)，及用以施加含有具有不大於0.1微米之一粒徑之超細銀顆粒、一聚合乳膠及在一以水為主之介質中之一水溶性鹵化 物的一含超細銀顆粒組成物，至一基材之表面上且乾燥該組成物以製備一導電圖案之一方法(請參見，例如，日本專利公開第2011-159392號)。在這些方法中，可在不需要任何燃燒步驟之情形下在基材上形成電氣布線、導電電路等。
但是，如果揭露在日本專利公開第2011-202265號中之金屬奈米顆粒組成物藉由一通常在工業中使用之連續卷對卷快乾印刷機印刷在例如便宜且具有低熱阻之一PET薄膜或紙之一欲處理基材上，則不可能充分地互相燒結金屬奈米顆粒，因此難以獲得良好導電性。即，如果印刷速度增加以提高在該連續卷對卷快乾印刷機中之產率，即使在附接在該快乾印刷機上之一熱處理爐中的溫度設定在140℃(揭露在日本專利公開第2011-202265號中，為了互相燒結該金屬奈米顆粒組成物之金屬奈米顆粒)，該基材亦在它被加熱至該溫度之前由該熱處理爐傳送。另一方面，如果提高該設定溫度，則有即使該等金屬奈米顆粒可互相燃燒，該基材亦會因熱變形或燃燒的問題。因此，不可能充分地互相燒結該等金屬奈米顆粒，因此難以獲得良好導電性。
在日本專利公開第2008-4375及2011-159392號揭露之方法中，乾燥施加在該基材上之組成物等以便在不需要任何燃燒步驟之情形下在該基材上形成該導電圖案，因此難以藉由一連續卷對卷快乾印刷機在該基材上印刷而獲得良好導電性。
發明概要
因此本發明之一目的係免除前述問題及提供一種銀導電性薄膜之製造方法，該方法可藉由在一低溫燒結微細銀顆粒一段短時間，大量生產具有足夠導電性之一銀導電性薄膜。
為了達成前述及其他目的，本發明人已努力研究且發現即使在一低溫實施一熱處理一段短時間，如果藉由透過施加至一基材之鹵化物，在含有分散在一以水為主之分散介質中一微細銀顆粒分散溶液施加在該基材上後，在60至200℃加熱該基材0.1至5秒以實施煆燒，在該基材上形成一銀導電性薄膜，則可大量生產一銀導電性薄膜。
依據本發明之一態樣，提供一種銀導電性薄膜之製造方法，該方法包含以下步驟：施加一鹵化物至一基材上；透過該鹵化物施加在以水為主之分散介質中含有微細銀顆粒之一微細銀顆粒分散溶液至該基材上；及接著，在60至200℃加熱該基材0.1至5秒以實施煆燒以便在該基材上形成一銀導電性薄膜。
在這銀導電性薄膜之製造方法中，該鹵化物較佳地係一氯化合物。該氯化合物較佳地選自於由氯化鈉、氯化銨、氯化鉀、及氯化鈣構成之群組之至少一者。欲施加之氯化合物之量係較佳地，相對於形成該銀導電性薄膜之該基材之區域，在由0.1g/cm2至1.0g/cm2之範圍內。在該微細銀顆粒分散溶液中之該微細銀顆粒之含量較佳地在由 30wt%至70wt%之範圍內，且更佳地在由40wt%至65wt%之範圍內。該以水為主之分散介質較佳地係含有等於或大於50wt%之水的一溶劑。該微細銀顆粒較佳地具有1至100nm之一平均粒徑。該微細銀顆粒分散溶液在該基材上之該施加係較佳地藉由快乾印刷實施。該加熱係較佳地藉由紅外線或遠紅外線實施。該加熱之熱能係較佳地在由30J至500J之範圍內。該微細銀顆粒分散溶液在該基材上之該施加及該後續煆燒係藉由一連接卷對卷系統實施。
在全部說明書中，該用語“微細銀顆粒之平均粒徑”表示依據一穿透式電子顯微鏡(TEM影像)之微細銀顆粒之主要粒徑的一平均值。
依據本發明，可提供一種銀導電性薄膜之製造方法，即使在一低溫實施一熱處理一段短時間，該方法亦可藉由互相燒結微細銀顆粒大量生產具有足夠導電性之一銀導電性薄膜。
11‧‧‧IC晶片安裝部份
圖式簡單說明
圖1係顯示在例子及比較例中施加於一基材上之一以水為主之Ag墨水的形狀(一RFID天線之形狀)之平面圖。
較佳實施例之說明
在依據本發明之一銀導電性薄膜之製造方法中，在含有分散在一以水為主之分散介質中之微細銀顆粒之一 微細銀顆粒分散溶液透過施加至一基材之一鹵化物施加在該基材上後，在60至200℃加熱該基材0.1至5秒以實施煆燒，藉此在該基材上形成一銀導電性薄膜。
該基材可為例如銅版紙、塗料紙及聚對苯二甲酸乙二酯(PEP)薄膜之各種基材之任一基材。該基材較佳地係一紙之一基材。
該鹵化物較佳地係一氯化合物。該氯化合物可為例如次氯酸之含氧酸，例如亞氯酸鈉、亞氯酸鉀、次氯酸鈉、次氯酸鉀及次氯酸鈣之含氧酸鹽，例如氫氯酸之氫化物，例如鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、鋇鹽、鍶鹽、銨鹽、鋯鹽、鋁鹽、鎂鹽及鈣鹽之礦物鹽等之至少一者。該氯化合物較佳地係選自於由氯化鈉、氯化銨、氯化鉀及氯化鈣構成之群組之至少一者。欲施加之氯化合物之量係，較佳地相對於形成該銀導電性薄膜之該基材之區域，在由0.1g/cm2至1.0g/cm2之範圍內。
該以水為主之分散介質係含有水作為一主成分之一溶劑。該溶劑較佳地含有等於或大於50wt%之水，且更佳地含有等於或大於75wt%之水。為調整該以水為主之分散介質之黏度，可添加例如聚胺基甲酸酯增稠劑之一增稠劑(黏度增加劑)，該增稠劑之量係相對於該微細銀顆粒分散溶液等於或小於10wt%。為濕潤該以水為主之分散介質，可添加一有機溶劑，例如聚丙二醇，該有機溶劑之量係相對於該微細銀顆粒分散溶液等於或小於10wt%。為容許該以水為主之分散介質之黏著在該基材上更強固，可添加一 以水為主之分散樹脂，其中一聚合物穩定地懸浮或分散在水中。該以水為主之分散樹脂可為以水為主之乳膠中之任一者，例如聚氯乙烯。欲添加之以水為主之分散樹脂之量係較佳地在由0.5wt%至8wt%之範圍內，且更佳地在由1wt%至7wt%之範圍內。如果該以水為主之分散樹脂之量小於0.5wt%，則不足以讓該以水為主之分散介質黏著在該基材上更強固。如果該以水為主之分散樹脂之量大於8wt%，則該微細銀顆粒分散溶液之分散性降低。例如，在該微細銀顆粒分散溶液中會產生集結。此外，對於一欲形成之銀導電性薄膜之導電性亦有一不良影響。
施加該微細銀顆粒分散溶液至該基材上係較佳地藉由快乾印刷實施。用以煆燒之加熱係較佳地藉由紅外線或遠紅外線實施。該加熱可藉由一紅外線(IR)加壓爐實施。該加熱溫度可在由60℃至200℃之範圍內，且較佳地在由60℃至140℃之範圍內。該加熱時間(在該加熱爐中之保持時間)可在由0.1秒至5秒之範圍內。該加熱時間係較佳地在由0.2秒至3秒之範圍內，且更佳地在由0.3秒至2秒之範圍內。該加熱之熱能係較佳地在由30J至500J之範圍內，且更佳地在由40J至450J之範圍內。施加該微細銀顆粒分散溶液至該基材及隨後之煆燒係較佳地藉由一連接卷對卷系統實施用以在該基材上連續地形成該銀導電性薄膜。
該微細銀顆粒之平均粒徑係在1nm至100nm之範圍內，且較佳地在1nm至50nm之範圍內。該平均粒徑係更佳地在1nm至30nm之範圍內，且最佳地在1nm至20nm之範 圍內。如果該平均粒徑大於100nm，則難以在一低溫獲得預期為微細銀顆粒之燒結度。在該微細銀顆粒分散溶液中之該等微細銀顆粒之含量係在由30wt%至70wt%之範圍內，且較佳地在由40wt%至65wt%之範圍內。該等微細銀顆粒係較佳地塗布有具有3至8碳原子之直鏈脂肪酸或其衍生物中任一者。該塗布可防止在該等微細銀顆粒之間的燒結，且可保持在該等微細銀顆粒之間之適當距離。如果碳原子之數目大於8，則必須為熱分解提供高熱能。如果碳原子之數目小於3，則不可能保持在該等微細銀顆粒之間之適當距離。
又，可如下地計算該等微細銀顆粒之平均粒徑(平均主要粒徑)。例如，將該等微細銀顆粒添加至例如一含有60wt%之Ag顆粒、3.0wt%之聚氯乙烯共聚物乳膠、2.0wt%之聚胺基甲酸酯增稠劑及2.5wt%之聚丙二醇之一以水為主之Ag墨水的2重量份之一含有微細銀顆粒之以水為主之Ag墨水，96重量份之環己烷，及2重量份之油酸的一混合溶液，且藉由超音波分散。接著，讓如此獲得之流體分散液滴在具有一支持薄膜之Cu微型網上而被乾燥。接著，以300,000之放大率取得藉由在一亮域中以一100kV之加速電壓利用一穿透式電子顯微鏡(由Japan Electron Optics Laboratory(股)公司製造之JEM-100 CX Mark-II)觀察在該微型網上之微細銀顆粒獲得的一影像。由如此獲得之該TEM影像，可計算該等微細銀顆粒之平均粒徑(平均主要粒徑)。該等微細銀顆粒之平均主要粒徑之計算可藉 由，例如，一影像分析軟體(由Asahi Kasei Engineering公司製造之A-image-kun(註冊商標))實施。這影像分析軟體係設計成可利用色階辨識及分析各顆粒。例如，相對於具有300,000之放大率之TEM影像，在“顆粒之亮度”設定為“暗”，使用“雜訊移除過濾器”，“圓形臨界值”設定為“20”，且“重疊度”係設定為“50”之條件下，實施一圓形顆粒分析。因此測得等於或大於200之顆粒之主要粒徑，且可獲得其數目平均直徑作為平均主要粒徑。如果該TEM影像具有大量燒結顆粒及變形顆粒，則不可能測量。
以下將詳細說明依據本發明之一銀導電性薄膜之製造方法之例子。
例1至7
首先，在水中溶解氯化鈉(NaCl)(由Wako Pure Chemical Industries(股)公司製造)以製備3wt%之氯化鈉水溶液。
接著，在一卷對卷印刷機(由Geiger Tool & Mfg.公司製造之組合式凹版快乾印刷機)上設置一直接凹版印刷單元且使用一供固體印刷用之凹版印刷板(具有150LS及一18cc/m2之格體積的一固體印刷板)，以一30m/min之印刷速度施加上述氯化鈉水溶液在一銅版紙(由Mitsubishi Paper Mills(股)公司製造之DE-110GN)上。然後，使用安裝在該印刷路徑上之一IR加熱爐(2.6kW，SIR燈×2，燈長度0.2m)，以一40%之IR輸出乾燥該基材以製備一鹵化物施加基材A(欲施加之氯化鈉之量係0.54g/m2)。
製備一以水為主之Ag墨水(由PChem Associates公司製造之PFI-700)，該以水為主之Ag墨水含有60wt%之Ag顆粒(具有一10nm之平均粒徑之銀顆粒)，3.0wt%之聚氯乙烯共聚物乳膠，2.0wt%之聚胺基甲酸酯增稠劑及2.5wt%之聚丙二醇。
接著，在上述卷對卷印刷機上設置一快乾印刷單元且使用呈圖1之一形狀(具有一32.0mm之總長度，一18.5mm之總寬度及一0.7mm之線寬度之一RFID天線的形狀，符號11表示一IC晶片安裝部份)之一快乾印刷板(250LS，95DOT%)，以一5.8BCM之網紋體積且分別以一6m/min(例1)、15m/min(例2)、15m/min(例3)、30m/min(例4)、45m/min(例5)、30m/min(例6)及45m/min(例7)之印刷速度，在上述鹵化物施加基材A上施加上述以水為主之Ag墨水。然後，使用安裝在該印刷路徑上之IR加熱爐(2.6kW，SIR燈×2，燈長度0.2m)以一40%之IR輸出(例1、3、6與7)及60%(例2、4與5)分別加熱該基材2.0秒(例1)、0.8秒(例2)、0.8秒(例3)、0.4秒(例4)、0.3秒(例5)、0.4秒(例6)及0.3秒(例7)，以便分別以297J(例1)、178J(例2)、119J(例3)、89J(例4)、59J(例5)、59J(例6)及40J(例7)之一IR能量(熱能(J)=熱處理時間(s)×輸出(%)×IR燈(2.6kW×2/照射面積(m2))實施煆燒，以製備一銀導電性薄膜。此外，在煆燒後藉由一輻射溫度計(由KEYENCE公司製造之IT2-80)立即測量該基材之表面溫度。因此，該表面溫度分別係168℃(例1)、143℃(例2)、123℃(例3)、109℃(例4)、89℃(例5)、88℃(例6)及69℃(例7)。
藉由一測試機(由CUSTOM公司製造之CDM-03D)測量如此製備之銀導電性薄膜之線電阻(在圖1中D與E之間的電阻)。因此，該線電阻分別係44Ω(例1)、58Ω(例2)、62Ω(例3)、66Ω(例4)、67Ω(例5)、69Ω(例6)及63Ω(例7)。
使用一雷射顯微鏡(由KEYENCE公司製造之Model VK-9700)測量在形成該銀導電性薄膜之基材A之表面與該銀導電性薄膜之表面間之100點的各點高度差且計算其平均值以獲得該銀導電性薄膜之厚度。因此，該銀導電性薄膜之厚度分別係2.2μm(例1)、2.0μm(例2)、2.1μm(例3)、1.8μm(例4)、1.8μm(例5)、1.9μm(例6)及1.8μm(例7)。
該銀導電性薄膜之體積電阻率係來自該銀導電性薄膜之厚度、電阻及面積(156.2mm2)。因此，該銀導電性薄膜之體積電阻率分別係20.2μΩ．cm(例1)、24.6μΩ．cm(例2)、27.6μΩ．cm(例3)、25.0μΩ．cm(例4)、25.2μΩ．cm(例5)、27.6μΩ．cm(例6)及23.8μΩ．cm(例7)。
例8至13
藉由與例1至7之方法相同之方法製備一鹵化物施加基材B(欲施加之氯化鈉之量係0.15g/m2)，但是使用一供固體印刷用之凹版印刷板(具有500LS及一5cc/m2之格體積的一固體印刷板)。接著，藉由與例1至7之方法相同之方法製備一銀導電性薄膜，但是分別以一6m/min(例8)、15m/min(例9)、30m/min(例10)、45m/min(例11)、30m/min(例12)及45m/min(例13)之印刷速度，在上述鹵化物施加基材B 上印刷以與例1至7之以水為主之Ag墨水相同之以水為主之Ag墨水，然後，以一40%之IR輸出(例8、9、12與13)及60%(例10與11)分別加熱該基材2.0秒(例8)、0.8秒(例9)、0.4秒(例10)、0.3秒(例11)、0.4秒(例12)及0.3秒(例13)，以便分別以297J(例8)、119J(例9)、89J(例10)、59J(例11)、59J(例12)及40J(例13)之一IR能量實施煆燒。此外，在煆燒後藉由一輻射溫度計(由KEYENCE公司製造之IT2-80)立即測量該基材之表面溫度。因此，該表面溫度分別係168℃(例8)、123℃(例9)、109℃(例10)、89℃(例11)、88℃(例12)及69℃(例13)。
藉由與例1至7之方法相同之方法獲得如此製得之銀導電性薄膜的線電阻、厚度及體積電阻率。因此，該線電阻分別係42Ω(例8)、68Ω(例9)、76Ω(例10)、91Ω(例11)、97Ω(例12)及98Ω(例13)。該厚度分別係2.2μm(例8)、2.1μm(例9)、1.8μm(例10)、1.8μm(例11)、1.8μm(例12)及1.8μm(例13)。該體積電阻率分別係19.4μΩ．cm(例8)、30.3μΩ．cm(例9)、28.7μΩ．cm(例10)、34.4μΩ．cm(例11)、36.7μΩ．cm(例12)及37.0μΩ．cm(例13)。
例14至17
藉由與例1至7之方法相同之方法製備一鹵化物施加基材C(欲施加之氯化銨之量係0.54g/m2)，但是使用藉由在水中溶解氯化銨(NH4Cl)(由Wako Pure Chemical Industries(股)公司製造)製備的3.0wt%之氯化銨水溶液取代該氯化鈉水溶液。接著，藉由與例1至7之方法相同之方法製備一銀導電性薄膜，但是分別以一6m/min(例14)、 15m/min(例15)、30m/min(例16)及45m/min(例17)之印刷速度，在上述鹵化物施加基材C上印刷與例1至7之以水為主之Ag墨水相同之以水為主之Ag墨水，然後，以一40%之IR輸出分別加熱該基材2.0秒(例14)、0.8秒(例15)、0.4秒(例16)及0.3秒(例17)，以便分別以297J(例14)、119J(例15)、59J(例16)及40J(例17)之一IR能量實施煆燒。此外，在煆燒後藉由一輻射溫度計(由KEYENCE公司製造之IT2-80)立即測量該基材之表面溫度。因此，該表面溫度分別係168℃(例14)、123℃(例15)、88℃(例16)及69℃(例17)。
藉由與例1至7之方法相同之方法獲得如此製得之銀導電性薄膜的線電阻、厚度及體積電阻率。因此，該線電阻分別係68Ω(例14)、106Ω(例15)、153Ω(例16)及124Ω(例17)。該厚度分別係2.2μm(例14)、2.1μm(例15)、1.8μm(例16)及1.8μm(例17)。該體積電阻率分別係31.5μΩ．cm(例14)、47.0μΩ．cm(例15)、57.8μΩ．cm(例16)及47.0μΩ．cm(例17)。
例18至24
藉由與例1至7之方法相同之方法製備一鹵化物施加基材D(欲施加之氯化鉀之量係0.54g/m2)，但是使用藉由在水中溶解氯化鉀(KCl)(由Wako Pure Chemical Industries(股)公司製造)製備的3.0wt%之氯化鉀水溶液取代該氯化鈉水溶液。接著，藉由與例1至7之方法相同之方法製備一銀導電性薄膜，但是分別以一6m/min(例18)、15m/min(例19)、15m/min(例20)、30m/min(例21)、 45m/min(例22)、30m/min(例23)及45m/min(例24)之印刷速度，在上述鹵化物施加基材D上印刷與例1至7之以水為主之Ag墨水相同之以水為主之Ag墨水，然後，以一40%之IR輸出(例18、20、23與24)及60%(例19、21與22)分別加熱該基材2.0秒(例18)、0.8秒(例19)、0.8秒(例20)、0.4秒(例21)、0.3秒(例22)、0.4秒(例23)及0.3秒(例24)，以便分別以297J(例18)、178J(例19)、119J(例20)、89J(例21)、59J(例22)、59J(例23)及40J(例24)之一IR能量實施煆燒。此外，在煆燒後藉由一輻射溫度計(由KEYENCE公司製造之IT2-80)立即測量該基材之表面溫度。因此，該表面溫度分別係168℃(例18)、143℃(例19)、123℃(例20)、109℃(例21)、89℃(例22)、88℃(例23)及69℃(例24)。
藉由與例1至7之方法相同之方法獲得如此製得之銀導電性薄膜的線電阻、厚度及體積電阻率。因此，該線電阻分別係53Ω(例18)、52Ω(例19)、62Ω(例20)、60Ω(例21)、63Ω(例22)、69Ω(例23)及68Ω(例24)。該厚度分別係2.2μm(例18)、2.1μm(例19)、2.1μm(例20)、1.8μm(例21)、1.8μm(例22)、2.0μm(例23)及1.8μm(例24)。該體積電阻率分別係24.6μΩ．cm(例18)、22.8μΩ．cm(例19)、27.2μΩ．cm(例20)、22.7μΩ．cm(例21)、24.0μΩ．cm(例22)、29.1μΩ．cm(例23)及25.8μΩ．cm(例24)。
例25至28
藉由與例1至7之方法相同之方法製備一鹵化物施加基材E(欲施加之氯化銨之量係0.54g/m2)，但是使用藉 由在水中溶解氯化鈣(CaCl2)(由Wako Pure Chemical Industries(股)公司製造)製備的3.0wt%之氯化鈣水溶液取代該氯化鈉水溶液。接著，藉由與例1至7之方法相同之方法製備一銀導電性薄膜，但是分別以一15m/min(例25)、30m/min(例26)、45m/min(例27)及45m/min(例28)之印刷速度，在上述鹵化物施加基材E上印刷與例1至7之以水為主之Ag墨水相同之以水為主之Ag墨水，然後，以一60%之IR輸出(例25至27)及40%(例28)分別加熱該基材0.8秒(例25)、0.4秒(例26)、0.3秒(例27)及0.3秒(例28)，以便分別以178J(例25)、89J(例26)、59J(例27)及40J(例28)之一IR能量實施煆燒。此外，在煆燒後藉由一輻射溫度計(由KEYENCE公司製造之IT2-80)立即測量該基材之表面溫度。因此，該表面溫度分別係143℃(例25)、109℃(例26)、89℃(例27)及69℃(例28)。
藉由與例1至7之方法相同之方法獲得如此製得之銀導電性薄膜的線電阻、厚度及體積電阻率。因此，該線電阻分別係59Ω(例25)、60Ω(例26)、66Ω(例27)及76Ω(例28)。該厚度分別係2.1μm(例25)、1.8μm(例26)、1.8μm(例27)及1.8μm(例28)。該體積電阻率分別係25.9μΩ．cm(例25)、22.6μΩ．cm(例26)、25.1μΩ．cm(例27)及28.8μΩ．cm(例28)。
比較例1至4
使用與例1至7之基材相同之基材，但是在該基材上施加該鹵化物。接著，藉由與例1至7之方法相同之方法製備一銀導電性薄膜，但是分別以一30m/min(比較例1)、 45m/min(比較例2)、30m/min(比較例3)及45m/min(比較例4)之印刷速度，在上述基材上印刷與例1至7之以水為主之Ag墨水相同之以水為主之Ag墨水，然後，以一60%之IR輸出(比較例1與2)及40%(比較例3與4)分別加熱該基材0.4秒(比較例1)、0.3秒(比較例2)、0.4秒(比較例3)及0.3秒(比較例4)，以便分別以89J(比較例1)、59J(比較例2)、59J(比較例3)及40J(比較例4)之一IR能量實施煆燒。此外，在煆燒後藉由一輻射溫度計(由KEYENCE公司製造之IT2-80)立即測量該基材之表面溫度。因此，該表面溫度分別係109℃(比較例1)、89℃(比較例2)、88℃(比較例3)及69℃(比較例4)。
藉由與例1至7之方法相同之方法獲得如此製得之銀導電性薄膜的線電阻、厚度及體積電阻率。因此，該線電阻分別係340Ω(比較例1)、855Ω(比較例2)、1272Ω(比較例3)及1882Ω(比較例4)。該厚度分別係1.9μm(比較例14)、1.8μm(比較例2)、1.9μm(比較例3)及1.8μm(比較例4)。該體積電阻率分別係136.1μΩ．cm(比較例1)、324.1μΩ．cm(比較例2)、509.0μΩ．cm(比較例3)及713.5μΩ．cm(比較例4)。
在例1至28及比較例1至4中製得之該銀導電性薄膜之製造條件及特性係顯示在表1至3中。
如由表1至3所見，藉由透過施加在一基材上之一少量氯化合物施加一微細銀顆粒分散溶液至該基材，以在一60至200℃之低溫實施加熱及煆燒一段短時間(0.1至5秒)，可獲得具有足夠導電性之一銀導電性薄膜。
藉由依據本發明之一銀導電性薄膜之製造方法製成之一銀導電性薄膜可應用在印刷電子設備上。例如，它可供製造印刷CPU、印刷照明、印刷標籤、全印刷顯示器、感測器、印刷電路板、有機太陽能電池、電子書、奈米壓印LED、液晶顯示面板、電漿顯示面板、印刷記憶體等。
雖然本發明已藉由較佳實施例揭露以便更佳地了解本發明，但是應了解的是本發明可在不偏離本發明之原理之情形下以各種方式實施。因此，應了解的是本發明包括可在不偏離在附加申請專利範圍中提出之本發明之原理的情形下實施之所有可能實施例及對所示實施例之修改。

Claims (12)

  1. 一種銀導電性薄膜之製造方法，該方法包含以下步驟：施加一鹵化物至一基材上；透過該鹵化物施加一於以水為主之分散介質中含有微細銀顆粒之微細銀顆粒分散溶液至該基材上；及接著，在60至200℃加熱該基材0.1至5秒以實施煆燒以便在該基材上形成一銀導電性薄膜。
  2. 如請求項1之銀導電性薄膜之製造方法，其中該鹵化物係一氯化合物。
  3. 如請求項2之銀導電性薄膜之製造方法，其中該氯化合物係選自於由氯化鈉、氯化銨、氯化鉀、及氯化鈣構成之群組之至少一者。
  4. 如請求項2之銀導電性薄膜之製造方法，其中欲施加之該氯化合物之量係，相對於形成有該銀導電性薄膜之該基材之區域，而為在由0.1g/cm2至1.0g/cm2之範圍內。
  5. 如請求項1之銀導電性薄膜之製造方法，其中在該微細銀顆粒分散溶液中之微細銀顆粒之含量係在由30wt%至70wt%之範圍內。
  6. 如請求項1之銀導電性薄膜之製造方法，其中在該微細銀顆粒分散溶液中之該微細銀顆粒之含量係在由40wt%至65wt%之範圍內。
  7. 如請求項1之銀導電性薄膜之製造方法，其中該以水為主之分散介質係一含有等於或大於50wt%之水的溶 劑。
  8. 如請求項1之銀導電性薄膜之製造方法，其中該微細銀顆粒具有1至100nm之一平均粒徑。
  9. 如請求項1之銀導電性薄膜之製造方法，其中該微細銀顆粒分散溶液在該基材上之該施加係藉由快乾印刷實施。
  10. 如請求項1之銀導電性薄膜之製造方法，其中該加熱係藉由紅外線或遠紅外線實施。
  11. 如請求項1之銀導電性薄膜之製造方法，其中該加熱之熱能係在由30J至500J之範圍內。
  12. 如請求項1之銀導電性薄膜之製造方法，其中該微細銀顆粒分散溶液在該基材上之該施加及該後續煆燒係藉由一連續卷對卷系統實施。
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