专利名称：导电糊剂组合物的制作方法
导电糊剂组合物
相关申请的互相参引
本申请要求于2010年10月28日提出的韩国专利申请No. 10-2010-01063 的优先权，该申请全文以引用的方式纳入本说明书。技术领域
本申请涉及一种导电糊剂组合物，更具体而言，涉及一种用于形成电极或布线的导电糊剂组合物。
背景技术：
电极或布线配置在比如显示装置、光伏电池的装置和用于电荷转移或电源的可移动装置上。这种电极或布线可以采用一种导电糊剂组合物通过印刷、干燥和烧结图案来形成。
较厚的电极或布线由于低表面电阻而具有更好的导电性。当电极或布线通过采用导电糊剂组合物的印刷工艺形成时，可以进行两次或更多次印刷来增加该电极或布线的厚度。然而，在这种情况下，工艺时间可能延长而降低了生产率，且当重复印刷操作时，可能难以精确地对准图案。另外，当导电糊剂组合物的许多层通过烧结工艺来处理时，比如不完全燃烧、气泡和开裂等的出错可能发生。发明内容
本发明提供一种糊剂组合物，该糊剂组合物可以通过一种简便工艺而用来形成大纵横比的电极或布线。
在一个实施方案中，一种糊剂组合物，其包含导电粉末，其中上述导电粉末包含 具有第一平均粒度的第一导电粉末，和具有第二平均粒度的第二导电粉末，该第二平均粒度大于上述第一平均粒度。
所述导电粉末可以包含IOwt % 90wt%的第一导电粉末。
所述第二平均粒度可以是所述第一平均粒度的1. 5 4. 5倍。
所述第一平均粒度可以为20nm 40nm，且所述第二平均粒度可以为60nm 90nmo
所述第一导电粉末和所述第二导电粉末可以包含金属和导电聚合物材料中的至少一种。
所述金属可以包括选自银、铝、金、铜和包含任意一种上述金属的合金中的至少一种。
所述导电聚合物材料可以包括聚吡咯和聚苯胺中的至少一种。
所述糊剂组合物可以还包含有机载体和玻璃粉。
所述糊剂组合物可以包含50wt% 90wt%的上述导电粉末。
所述糊剂组合物可以用于形成电极或布线。
在下面附图和描述中说明一种或多种实施方案的细节。从下面的描述和附图以及权利要求中，其它的特征将显而易见。
图1是图解说明根据一个实施方案的光伏电池的剖视图。
图2是显示对实施例1中所使用的第一银粉和第二银粉进行的X-射线衍射分析结果的图谱。
具体实施方式
在实施方案的描述中，要理解，当一层(或膜)、区域、图案或结构被提及是在另一层(或膜)、区域、衬垫或图案的“上面”或“下面”时，该“上面”和“下面”用语包括“直接” 和“间接”两种含义。此外，关于在每一层的“上面”和“下面”的参考可以基于附图进行。
在附图中，为了描述方便和清楚，各层(或膜)、区域、图案或结构的尺寸和大小可以扩大、省略或示意性地图示。
下文，根据实施方案将详细描述导电糊剂组合物(也称为“糊剂组合物”)。
本发明的糊剂组合物可以包含导电粉末、有机载体和玻璃粉。另外，该糊剂组合物可以包含用于改善性能的其它添加剂。
所述导电粉末可以包括例如金属和导电聚合物材料的材料。上述金属的实例包括银、铝、金、铜和包含上述所列出的金属中的一种的合金。上述导电聚合物材料的实例包括聚吡咯和聚苯胺。
本发明的导电粉末可以包含具有不同平均粒度的导电粉末。例如，该导电粉末可以包含具有第一平均粒度的第一导电粉末，和具有第二平均粒度的第二导电粉末。上述第二平均粒度可以大于上述第一平均粒度。
根据本发明的实施方案，由于具有不同平均粒度的第一导电粉末和第二导电粉末，所以烧结工艺可以以不同的温度逐步进行。也就是说，因为平均粒度相对大的导电粉末的烧结温度高于平均粒度相对小的导电粉末的烧结温度，所以当具有相对小平均粒度的第一导电粉末被烧结时，具有相对大平均粒度的第二导电粉末可能不被烧结，因此起作支撑物的作用。因此，采用该实施方案的糊剂组合物通过印刷、干燥和烧结工艺形成的电极或布线可以具有大的纵横比。对于在相关领域中采用具有单一平均粒度的导电粉末，由于烧结工艺在某一温度下以一段时间进行，所以布线或电极由于熔化而可能塌陷，从而可能难于形成大纵横比的布线或电极。
然而，根据本发明的实施方案，大纵横比的电极或布线可以形成，使得由于低表面电阻，该电极或布线的导电性可以得到提高。另外，如果采用本发明实施方案的糊剂组合物，则不需要重复印刷。因此，工艺可以简便，从而生产率可以提高。此外，由于电极或布线可以通过一步印刷步骤以一层形成，表面缺陷和对准出错可以最小化。
本发明实施方案的导电粉末可以包含10wt% 90wt%的第一导电粉末和 10wt% 90wt%的第二导电粉末。即，为了以不同的烧结温度形成纵横比大的电极或布线，第一导电粉末和第二导电粉末各自以IOwt %或高于IOwt %的含量包含在所述导电粉末中。
所述第二平均粒度可以是所述第一平均粒度的1. 5 4. 5倍。例如，第二平均粒度可以是第一平均粒度的2 4. 5倍。
如果所述第二平均粒度不比第一平均粒度的1.5倍大，则由于烧结温度差不大， 所以纵横比可能不会充分大。例如，如果第二平均粒度是第一平均粒度的两倍，则可以达到约100°c的烧结温度差。另外，如果所述第二平均粒度比第一平均粒度的4. 5倍大，则导电粉末可能不被很好地烧结，从而电极或布线的导电性可能降低。
例如，所述第一平均粒度可以为20nm 40nm，且所述第二平均粒度可以为60nm 90nm。在上述范围内可以实现高的纵横比和导电性。
所述导电粉末可以包括球状粒子。然而，本发明实施方案不局限于此。例如，导电粉末可以包括板状粒子、圆顶状粒子或细片状粒子。
所述导电粉末的平均粒径可以为1 μ m 10 μ m。如果该平均粒径小于1 μ m,则有机物可能由于导电粉末的粒子之间狭小的缝隙而不易于渗入导电粉末，因而扩散可能不平稳。另一方面，如果该平均粒径大于ΙΟμπ ，则由于导电粉末粒子之间大的间隙而导电粉末的密度降低，从而导电粉末的电阻可能增大。
所述有机载体可以包括溶剂和溶解在该溶剂中的粘合剂。该有机载体可以还包括例如消泡剂和分散剂的物质。所述溶剂可以是一种有机溶剂，例如萜品醇和卡必醇。所述粘合剂可以是树脂，例如丙烯酸类树脂、纤维素树脂和醇酸树脂。然而，本发明实施方案不局限于此。也就是说，可以使用各种有机载体。
所述有机载体可以还包括例如触变剂和均化剂的物质。上述触变剂可以包括聚合物/有机物，例如脲类、酰胺类和氨基甲酸酯类。作为选择，该触变剂可以包括无机二氧化娃。
所述玻璃粉可以包括例如PbO-SiO2、PbO-SiO2-B2O3^ ZnO-SiO2、ZnO-B2O3-SiO2 和 Bi2O3-B2O3-ZbO-SiO2 的物质。
例如，所述糊剂组合物可以包含50wt % 90wt %的上述导电粉末、IOwt % 50wt%的上述有机载体和Iwt % 20衬％的上述玻璃粉。
如果所述导电粉末的含量大于90wt%，则可能难于以糊状制备该组合物。如果所述导电粉末的含量小于50wt %，则由于导电粉末的含量不足，所制备的电极或布线的导电性可能低。
如果所述有机载体的含量大于50wt%，则所制备的电极或布线的导电性可能低。 如果所述有机载体的含量小于10wt%，则电极或布线可能不与衬底牢固地粘结。
当所述玻璃粉的含量为 20wt%时，糊剂组合物的性能，例如粘结和烧结特性可以得到改善。
上述糊剂组合物可以按照下面方法制备。
将粘合剂溶解在溶剂中进行预混合以制备一有机载体。接着，将导电粉末和添加剂加入到上述有机载体中，该混和物放置1 12小时(熟化(aging))。此时，也可以加入玻璃粉。采用三辊研磨机将该熟化后的混和物机械混合和分散。然后，该混合物经过过滤和去泡工序，制备成糊剂组合物。上述方法是一个示例性实施例。本发明的实施方案不局限于此。
本发明实施方案的糊剂组合物可以用于形成显示装置(例如等离子体显示面板和液晶显示面板)的电极或布线、移动装置触摸屏的电极或布线或者光伏电池的电极或布线。现将说明一个示例性实施例，其中本发明实施方案的糊剂组合物用于形成光伏电池的电极。图1是图解说明根据一个实施方案的光伏电池的剖视图。
参照图1，所述光伏电池包括ρ-型硅衬底10，该ρ-型硅衬底10在其正面包括 η-型半导体元件11 ；前电极12，该前电极12与η-型半导体元件11电连接；和后电极13，该后电极13与ρ-型硅衬底10电连接。抗反射层14可以设置在除去前电极12之外的η-型半导体元件11的上面。背场(BSF)层15可以设置在ρ-型硅衬底10的背面，后电极在那里形成。
本发明实施方案的糊剂组合物可以用来形成前电极12或后电极13。例如，本发明实施方案的糊剂组合物可以通过印刷法施加于硅衬底10上，然后该糊剂组合物可以经干燥和烧结而形成前电极12和后电极13。例如，当该糊剂组合物用于形成前电极12时，该糊剂组合物的导电粉末可以是银粉，而当该糊剂组合物用于形成后电极13时，该糊剂组合物的导电粉末可以是铝粉。
所述糊剂组合物可以在80°C 200°C下干燥1 30分钟，然后在700°C 900°C 下通过快速热处理步骤烧成。然而，本发明的范围不限于上述温度范围和时间段。
下文，将给出关于实施例的更详细的描述。下面的实施例是不受限制的实施例。 即，本发明的范围和精神不局限于这些实施例中。
实施例1
将粘合剂溶解于溶剂中以制备一有机载体。二乙二醇单丁醚乙酸酯和α -萜品醇的混合物用作上述溶剂，说明为乙基纤维素的粘合剂用作上述粘合剂。将银粉和玻璃粉加入到上述有机载体中并混合。该混合物熟化12小时，而后使用三辊研磨机二次混合和分散。然后，该混合物经过过滤和去泡工序，制备成糊剂组合物。
上述糊剂组合物包含15wt%的有机载体、80wt%的银粉和5wt%的玻璃粉。该银粉包含90wt%的粒度为25nm 35nm的第一银粉和IOwt %的粒度为65nm 75nm的第二银粉。图2显示对上述第一银粉和第二银粉进行的χ-射线衍射分析的结果。
在如下条件下将上述糊剂组合物利用丝网印刷法涂敷在一衬底上线宽150μπι， 厚度70μπι，偏角(bias angle)22.5°。然后，该糊剂组合物在200°C下干燥2分钟。其后该糊剂组合物在700°C下烧结2分钟。以相同的方法制备8个电极样品。
实施例2
除了银粉包含SOwt%的第一银粉和20wt%的第二银粉之外，以与实施例1相同的方法制备8个电极样品。
实施例3
除了银粉包含70wt%的第一银粉和30wt%的第二银粉之外，以与实施例1相同的方法制备8个电极样品。
对比例
除了采用平均粒度为25nm 35nm的银粉之外，以与实施例1相同的方法制备8 个电极样品。
下面表1示出了实施例1 3和对比例的电极样品的平均线宽、平均高度和平均纵横比。
[表 1]
权利要求
1.一种糊剂组合物，该组合物包含导电粉末，其中上述导电粉末包含具有第一平均粒度的第一导电粉末，和具有第二平均粒度的第二导电粉末，该第二平均粒度大于上述第一平均粒度。
2.根据权利要求1所述的糊剂组合物，其中，所述导电粉末包含10wt% 90wt%的第一导电粉末。
3.根据权利要求1所述的糊剂组合物，其中，所述导电粉末包含10wt% 90wt%的第二导电粉末。
4.根据权利要求1所述的糊剂组合物，其中，所述第二平均粒度是所述第一平均粒度的1. 5 4. 5倍。
5.根据权利要求1所述的糊剂组合物，其中，所述第二平均粒度是所述第一平均粒度的2. 0 4. 5倍。
6.根据权利要求1所述的糊剂组合物，其中，所述第一平均粒度为20nm 40nm，且所述第二平均粒度为60nm 90nm。
7.根据权利要求1所述的糊剂组合物，其中，所述第一导电粉末和所述第二导电粉末包含金属和导电聚合物材料中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的糊剂组合物，其中，所述金属包括选自银、铝、金、铜和包含任意一种上述金属的合金中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的糊剂组合物，其中，所述导电聚合物材料包括聚吡咯和聚苯胺中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的糊剂组合物，该组合物还包含有机载体和玻璃粉。
11.根据权利要求1所述的糊剂组合物，其中，该糊剂组合物包含50wt% 90wt %的所述导电粉末。
12.根据权利要求1所述的糊剂组合物，其中，该糊剂组合物用于形成电极或布线。
13.一种光伏电池，包括由权利要求1至12中任意一项所述的糊剂组合物形成的电极。
全文摘要
本发明提供一种导电糊剂组合物。该导电糊剂组合物包含具有第一平均粒度的第一导电粉末和具有第二平均粒度的第二导电粉末。
文档编号H01B1/20GK102543255SQ201110333938
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月28日 优先权日2010年10月28日
发明者严俊弼, 朴镇庆, 李仁宰, 金顺吉 申请人:Lg伊诺特有限公司