專利名稱：形成接線和電極的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于形成導(dǎo)電薄膜的組合物以及一種通過應(yīng)用該組合物在基材上形成接線或電極的方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電薄膜的形成方法，該方法適合在用于電子器件的接線或電極的形成中使用。
背景技術(shù)：
鋁用作接線材料，該接線材料用于許多電子器件如太陽能電池，半導(dǎo)體器件和電子顯示器件。迄今為止，通常的作法是通過如陰極真空噴鍍，真空沉積或CVD的真空方法，形成這樣的鋁薄膜，然后通過使用光刻膠的光蝕刻將得到的鋁薄膜加工成鋁圖案。但是，因為這樣的方法需要大型的真空沉積設(shè)備，其從能源消耗的角度是不利的。進一步地，因為通過這種方法難以在大面積基材上均一地形成鋁接線，產(chǎn)量少，導(dǎo)致成本增加。
其間，近幾年，一種含有分散在粘合劑中的鋁微粒的糊劑已經(jīng)得到開發(fā)，并且一種通過例如絲網(wǎng)印刷術(shù)對該糊劑進行成圖案印刷，以及烘焙印刷過的糊劑而形成鋁圖案的方法已被報道(JP-A 10-335267)(在此使用的術(shù)語“JP-A”意為“未審查的公布的日本專利申請”)。這種方法可以低成本實施，因為其通過鋁糊劑的印刷直接形成圖案。但是，得到的鋁易含雜質(zhì)，難以得到具有低電阻的鋁圖案，并且從技術(shù)觀點，通過這種方法難以形成精細的圖案。
進一步地，開發(fā)了一種方法，該方法包括通過例如旋涂方法，涂覆特定有機鋁化合物溶液以便形成涂覆薄膜以及烘焙薄膜以便形成導(dǎo)電薄膜。在這種方法中，所用有機鋁的有機成分和所用溶劑發(fā)生擴散，因此使得得到的薄膜不可避免地比通過如陰極真空噴鍍的真空方法形成的薄膜傾向具有更低密度。因此，如在使用得到的薄膜作為導(dǎo)電薄膜的場合中需要高密度的薄膜時，上述方法得到的低密度薄膜將會存在問題。

發(fā)明內(nèi)容
在以上情況下構(gòu)思本發(fā)明。因而，本發(fā)明的目的是提供一種用于形成導(dǎo)電薄膜的組合物，該導(dǎo)電薄膜可以容易和廉價地形成接線或電極，該接線或電極可以合適地用于許多電子器件，以及提供一種使用該組合物的薄膜成形方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供用本發(fā)明的方法形成的接線和電極。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點從隨后的描述是顯然的。
根據(jù)本發(fā)明，第一，本發(fā)明的以上目的和優(yōu)點通過一種用于形成導(dǎo)電薄膜的組合物實現(xiàn)，該組合物含有胺類化合物與氫化鋁化合物的配合物以及鈦化合物。
根據(jù)本發(fā)明，第二，本發(fā)明的以上目的和優(yōu)點通過一種用于形成導(dǎo)電薄膜的方法(下文中會作為本發(fā)明的第一方法提到)實現(xiàn)，該方法包括用含有(A)胺類化合物與氫化鋁化合物的配合物以及(B)鈦化合物的組合物涂覆基材，以及隨后使得到的涂覆薄膜經(jīng)受熱和/或光處理，以形成導(dǎo)電薄膜。
根據(jù)本發(fā)明，第三，本發(fā)明的以上目的和優(yōu)點通過一種用于形成導(dǎo)電薄膜的方法(下文中會作為本發(fā)明的第二方法提到)實現(xiàn)，該方法包括用(A)含有胺類化合物與氫化鋁化合物的配合物以及(C)金屬顆粒的組合物涂覆基材，以及隨后使得到的涂覆薄膜經(jīng)受熱和/或光處理，以形成導(dǎo)電薄膜。
根據(jù)本發(fā)明，第四，本發(fā)明的以上目的和優(yōu)點通過用以上方法形成的導(dǎo)電薄膜的接線和電極實現(xiàn)。
下文中，本發(fā)明將被進一步描述。
具體實施方案首先，用于本發(fā)明第一方法的成膜組合物將被描述。
用于本發(fā)明的氫化鋁(hydrogenated aluminum)(經(jīng)常簡稱為“alan”)是一種包含鋁和氫原子的化合物，據(jù)信，該化合物通常的表達式為AlH3。
用于本發(fā)明成膜組合物的胺類化合物與alan的配合物可依照描述于J.K.Ruff等人，J.Amer.Chem.Soc.，vol.82，p.2141，1960；G.W.Frasteretal.，J.Chem.Soc.，p.3742，1963；和J.L.Atwood等人，J.Amer.Chem.Soc.，vol.113，p.8133，1991中的方法合成。
例如，用于本發(fā)明成膜組合物的胺類化合物與alan的配合物可以由如下方式合成通過在氫化鋁鋰的二乙醚溶液中添加胺類化合物的鹽酸鹽，在例如氮氣中，于室溫下攪拌，使它們反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，用過濾器或類似裝置將氯化鋰副產(chǎn)物和未反應(yīng)的氫化鋁鋰從反應(yīng)溶液中移除，將所需的涂料溶液加入最終溶液，并且隨后在減壓下移除反應(yīng)中使用的溶劑如二乙醚，以便給出目標(biāo)產(chǎn)物。反應(yīng)溫度，反應(yīng)溶劑等根據(jù)要得到的胺類化合物和alan的配合物的類型加以選擇。
用于本發(fā)明的胺類化合物可以是多元胺化合物如一元胺化合物、二元胺化合物、三元胺化合物或四元胺化合物。
一元胺化合物例如以下式(1)表示R1R2R3N...(1)其中，R1，R2和R3各自獨立地是氫原子，烷基，烯基，炔基，環(huán)烷基或芳基。
式(1)中的R1，R2和R3的適合的具體例子包括氫、具有1-12個碳原子的烷基、如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基和十二烷基、具有不飽和基的烯基、如偏烯丙基(metaallyl)、炔基、如苯乙炔基、脂環(huán)烷基、如環(huán)丙基、芳基、如苯基和芐基。這些烷基、烯基、炔基可以是線形、環(huán)狀或支化的。
由式(1)表示的化合物的具體例子包括氨、三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三異丙胺、三環(huán)丙胺、三正丁胺、三異丁胺、三叔丁胺、三-2-甲基丁胺、三正己胺、三環(huán)己胺、三(2-乙基己基)胺、三辛胺、三苯胺、三芐胺、二甲基苯胺、二乙基苯胺、二異丁基苯胺、甲基二苯胺、乙基二苯胺、異丁基二苯胺、二甲胺、二乙胺、二正丙胺、二異丙胺、二環(huán)丙胺、二正丁胺、二異丁胺、二叔丁胺、甲基乙胺、甲基丁胺、二正己胺、二環(huán)己胺、二(2-乙基己基)胺、二辛胺、二苯胺、二芐胺、甲基苯胺、乙基苯胺、異丁基苯胺、甲基甲基丙烯基胺、甲基苯乙炔胺、苯基苯乙炔胺、甲胺、乙胺、正丙胺、異丙胺、環(huán)丙胺、正丁胺、異丁胺、叔丁胺、2-甲基丁胺、正己胺、環(huán)己胺、2-乙基己基胺、辛胺、苯胺和芐胺。
多元胺化合物的說明例包括乙二胺、N，N′-二甲基乙二胺、N，N′-二乙基乙二胺、N，N′-二異丙基乙二胺、N，N′-二叔丁基乙二胺、N，N′-二苯基乙二胺、N，N，N′，N′-四甲基乙二胺、N，N，N′，N′-四乙基乙二胺、二亞乙基三胺、1，7-二甲基-1，4，7-二乙撐三胺、1，7-二乙基-1，4，7-二乙撐三胺、三亞乙基四胺、苯二胺、N，N，N′，N′-四甲基二氨基苯、1-氮雜-二環(huán)[2.2.1]庚烷、1-氮雜-二環(huán)[2.2.2]辛烷(奎寧環(huán))、1-氮雜環(huán)己烷、1-氮雜-環(huán)己烷-3-烯、N-甲基-1-氮雜-環(huán)己烷-3-烯、嗎啉、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、哌嗪、和N，N′、N″-三甲基-1，3，5-三氮雜環(huán)己烷。這些胺類化合物可以單獨使用或以兩種或更多種的混合物使用。
用于本發(fā)明的含鈦化合物的說明例包括由如下通式(2)表示的化合物Ti(OR4)x(CH3COCHCOOR5)4-x...(2)其中R4和R5是相同或不同的烷基或苯基，并且x是0或1-4的整數(shù)，由如下通式(3)標(biāo)的化合物Ti(OR6)y(x)4-y...(3)其中，R6是烷基或苯基，x是鹵素原子，并且y是1-3的整數(shù)，由如下通式(4)表示的化合物Ti(OR7)z(NHR8)4-z...(4)其中，R7和R8是相同或不同的烷基或苯基，并且z是0或1-3的整數(shù)，和由如下通式(5)表示的化合物Ti(Cp)n(Y)4-n...(5)其中，Cp是環(huán)戊二烯基，Y是鹵素原子或烷基，并且n是1-4的整數(shù)。
含鈦化合物的具體例子包括烷氧基鈦，例如甲氧基鈦、乙氧基鈦、正丙氧基鈦、正壬氧基鈦、十八烷氧基鈦、異丙氧基鈦、正丁氧基鈦、異丁氧基鈦、叔丁氧基鈦、四(雙-2，2-(烯丙氧基甲基))丁氧基鈦、三異十八慌酰異丙氧基鈦、三甲基硅氧烷基鈦、2-乙基己氧基鈦、甲基丙烯酸三異丙氧基鈦、(2-甲基丙烯酰氧基乙氧基)三異丙氧基鈦酸酯、甲氧基丙氧基鈦、苯氧基鈦、甲基苯氧基鈦、聚鈦酸二丁酯、聚鈦酸辛二醇酯、雙(三乙醇胺)二異丙氧基鈦、三(十二烷基苯基磺酸)三異丙氧基鈦、三甲基丙烯酸酯甲氧基乙氧基乙醇鈦、三(二辛基焦磷酸)異丙氧基鈦和乳酸鈦；含氨基鈦化合物，例如四(二甲氨基)鈦和四(二乙氨基)鈦；鈦與β-二酮配合物，例如雙(乙酰乙酸乙酯)二異丙氧基鈦、三(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酸根合)鈦、雙(戊二酸根合)氧化鈦、四甲基庚二酸根合氧化鈦、甲基丙烯酰氧基乙酰乙酸三異丙氧基鈦、二正丁氧基(雙-2，4-戊二酸根合)鈦、二異丙氧基(雙-2，4-戊二酸根合)鈦、二異丙氧基雙(四甲基庚二酸根合)鈦、二異丙氧基雙(乙基乙酰乙酸)鈦、四乙基乙酰乙酸鈦、四甲基乙酰乙酸鈦、二(異丙氧基)雙(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酸根合)鈦和烯丙基乙酰乙酸三異丙氧基鈦；含有環(huán)戊二烯基的鈦化合物，例如二環(huán)戊二烯基二氯化鈦、二環(huán)戊二烯基二溴化鈦、環(huán)戊二烯基三氯化鈦、環(huán)戊二烯基三溴化鈦、二環(huán)戊二烯基二甲基合鈦、二環(huán)戊二烯基二乙基合鈦、二環(huán)戊二烯基二叔丁基合鈦、二環(huán)戊二烯基苯基氯化鈦、二環(huán)戊二烯基甲基氯化鈦、(三甲基)五甲基環(huán)戊二烯基鈦和二甲基雙(叔丁基環(huán)戊二烯基)鈦；以及具有鹵素原子的鈦化合物，例如茚基三氯化鈦、五甲基環(huán)戊二烯基三氯化鈦、五甲基環(huán)戊二烯基三甲氧基鈦、三氯三(四氫呋喃)鈦酸酯、四氯雙(四氫呋喃)鈦、三異丙氧基氯化鈦、三異丙氧基碘化鈦、二乙氧基二氯化鈦、二氯雙(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酸根合)鈦、四氯雙(環(huán)己硫醇)鈦和氯化鈦。
本發(fā)明中的含有(1)胺類化合物與氫化鋁化合物的配合物，(2)含鈦化合物，以及在某些情況下，(3)溶劑的成膜組合物，并無特別的生產(chǎn)方法的限制。該組合物通過在攪拌下向胺類化合物與氫化鋁化合物的配合物的溶液中添加給定數(shù)量的含鈦化合物來制備。在其下添加含鈦化合物的溫度優(yōu)選為0-150℃，更優(yōu)選5-100℃。攪拌時間優(yōu)選為0.1-120分鐘，更優(yōu)選0.2-60分鐘。當(dāng)添加物的溫度高于150℃或攪拌時間長于120分鐘時，會有不均一的溶液制得或沉淀產(chǎn)生。其間，當(dāng)添加物的溫度低于0℃或攪拌時間短于0.1分鐘，得不到具有高的膜密度的烘焙薄膜(如導(dǎo)電薄膜)。
反應(yīng)中使用的溶劑可以是能夠溶解胺類化合物與氫化鋁化合物配合物以及含鈦化合物的任何溶劑。作為溶劑，可以使用與那些將在隨后描述的可用于成膜組合物的溶劑相同的溶劑。
用于本發(fā)明的成膜組合物可以含有不同于胺類化合物與alan的配合物的鋁化合物。不同于以上可被添加的配合物的鋁化合物的說明性例子包括三甲基鋁、三乙基鋁、三正丙基鋁、三環(huán)丙基鋁、三正丁基鋁、三異丁基鋁、三叔丁基鋁、三-2-甲基丁基鋁、三正己基鋁、三環(huán)己基鋁、三(2-乙基己基)鋁、三辛基鋁、三苯基鋁、三芐基鋁、二甲基苯基鋁、二乙基苯基鋁、二異丁基苯基鋁、甲基二苯基鋁、乙基二苯基鋁、異丁基二苯基鋁、二乙基氫化鋁、二異丁基氫化鋁、二苯基氫化鋁、二甲基甲基丙烯?；X、二甲基(苯基乙炔基)鋁、二苯基(苯基乙炔基)鋁、二甲基胺·二甲基鋁配合物、二乙基胺·二乙基鋁配合物、二甲基胺·二乙基鋁配合物、二乙基胺·二甲基鋁配合物、二苯基胺二甲基鋁配合物和二苯基胺·二乙基鋁配合物。這些鋁化合物可以單獨使用或以兩種或更多種的混合物使用。
至于胺類化合物與氫化鋁化合物的配合物(1)和含鈦化合物(2)的比例，含鈦化合物(2)的數(shù)量優(yōu)選0.001-30mol％，更優(yōu)選0.005-20mol％，基于配合物(1)和化合物(2)總量。當(dāng)含鈦化合物(1)的數(shù)量低于0.001mol％時，得不到具有高密度的薄膜，而當(dāng)含鈦化合物(1)的數(shù)量高于30mol％時，難以保持溶液的穩(wěn)定性。
本發(fā)明中成膜組合物的溶液可與如金、銀、銅、鋁、鎳、鐵、鈮、鈦、硅、銦或錫的金屬微粒或/和適當(dāng)?shù)陌雽?dǎo)體混合使用，以便具有導(dǎo)電性。進一步地，該溶液還可與依照要求的如氧化鋁，氧化鋯，氧化鈦或氧化硅的金屬氧化物微?；旌鲜褂?。進一步地，為了提高溶液相對于要被涂覆的目標(biāo)物的可濕性和涂覆薄膜的水平性以及防止在涂覆薄膜中產(chǎn)生斑點和桔皮，如要求可以添加不會削弱所需效果的少量表面張力調(diào)節(jié)劑，例如氟基表面活性劑、硅基表面活性劑或非離子表面活性劑?？梢蕴砑拥姆请x子表面活性劑的說明性例子包括具有氟化烷基或全氟烷基的氟基表面活性劑和具有氧烷基的聚醚烷基基表面活性劑。以上氟基表面活性劑的說明性例子包括C9F19CONHC12H25、C8F17SO2NH-(C2H4O)6H、C9F17O(PURONIC L-35)C9F17和C9F17O(PLURONIC P-84)C9F17(此處的PLURONIC L-35Asahi Denka公司產(chǎn)品，聚氧化丙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物，平均分子量＝1,900；PLURONIC P-84Asahi Denka公司產(chǎn)品，聚氧化丙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物，平均分子量＝4,200；TETRONIC-704Asahi Denka公司產(chǎn)品，N，N，N′，N′-四(聚氧化丙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物)，平均分子量＝5,000)。這些氟基表面活性劑的具體例子包括EFTOPEF301，EF303和EF352(SHIN AKITA KASEI有限公司產(chǎn)品)，MEGAFACE F171和F173(DAINIPPON INK AND CHENICALS聯(lián)合公司產(chǎn)品)，ASAHI GUARDAG710(ASAHI GLASS有限公司產(chǎn)品)，F(xiàn)LORAD FC-170C，F(xiàn)C430和FCA31(Sumitomo 3M公司產(chǎn)品)，SURFLON S-382，SC101，SC102，SC103，SC104，SC105和SC106(ASAHI GLASS有限公司產(chǎn)品)，BM-1000和BM1100(B.M-Chemie有限公司產(chǎn)品)和Schsego-Fluor(Schwegmann有限公司產(chǎn)品)。進一步地，聚醚烷基基表面活性劑的說明性例子包括聚氧化乙烯烷基醚、聚氧化乙烯烯丙基醚、聚氧化乙烯烷基苯酚酯、聚氧化乙烯脂肪酸酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧化乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯和氧化乙烯氧化丙烯嵌段共聚物。這些聚醚烷基基表面活性劑的具體例子包括EMULGEN 105、430、810和920，REODOLE SP-40S和TW-L120，EMANOLE 3199和4110，EXEL P-40S，BRIDGE 30、52、72和92，ARACEL 20，EMASOLE 320，TWIN 20和60以及MERGE 45(KAO CORPORATION)，和NONIBOL 55(Sanyo ChemicalIndustries有限公司產(chǎn)品)。不同于以上那些列舉的非離子表面活性劑的說明性例子包括聚氧化乙烯脂肪酸酯、聚氧化乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯和聚烯化氧嵌段共聚物。其具體例子包括CHEMISTAT 2500(Sanyo Chemical Industries有限公司產(chǎn)品)，SN-EX 9228(SAN NOPCO有限公司產(chǎn)品)和NONAL 530(TOHOCHEMICAL INDUSTRY有限公司產(chǎn)品)。
可用于本發(fā)明成膜組合物的溶劑可以是能夠溶解胺類化合物與氫化鋁化合物的配合物(1)和含鈦化合物(2)，并且不與配合物(1)及化合物(2)反應(yīng)的任何溶劑。這樣的溶劑的說明例包括烴類溶劑，如正戊烷、環(huán)戊烷、正己烷、環(huán)己烷、正庚烷、環(huán)庚烷、正辛烷、環(huán)辛烷、癸烷、環(huán)癸烷、二環(huán)戊二烯氫化物、苯、甲苯、二甲苯、均四甲苯、茚、四氫化萘、十氫化萘和異三十烷；醚類溶劑、如二乙基醚、二丙基醚、二丁基醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲乙醚、四氫呋喃、四氫吡喃、雙(2-甲氧基乙基)醚和對二噁烷；以及極性溶劑，如二氯甲烷和氯仿。在這些溶劑中，從溶解性和溶液穩(wěn)定性的角度，優(yōu)選使用烴類溶劑或烴類溶劑與醚類溶劑的混合物。這些溶劑可以單獨使用或以兩種或更多種的混合物使用。
本發(fā)明成膜組合物的固體濃度優(yōu)選為0.1-100wt％，更優(yōu)選10-80wt％。根據(jù)所需導(dǎo)電薄膜的厚度，可以調(diào)整到一個合適的濃度。
其次，用于本發(fā)明第二方法的成膜組合物將被描述。
作為胺類化合物與氫化鋁化合物的配合物，使用與關(guān)于第一方法描述的相同配合物。應(yīng)當(dāng)理解為，第一方法中有關(guān)配合物的描述直接應(yīng)用于第二方法中的配合物。
優(yōu)選用于本發(fā)明的金屬顆粒的說明例包括Al，Cu，Ag，Au，Ni，Ru，Pd，Pt和Sn。這些金屬顆?？梢詥为毷褂没蚴莾煞N或更多種結(jié)合使用。作為這些金屬顆粒，市售金屬顆粒既可直接使用，也可在表面上的氧化物被酸或堿清除后使用。用于清除表面氧化物的酸或堿依賴于要進行表面處理的金屬的類型。雖然對酸或堿沒有特別限制，例如可以使用如鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸等，這些酸的水溶液以及堿如氫氧化鈉和氫氧化鉀的水溶液。
金屬顆粒的粒徑優(yōu)選不大于10μm，更優(yōu)選不大于5μm，特別優(yōu)選不大于1μm。
本發(fā)明中的包含(1)胺類化合物與氫化鋁化合物的配合物，(2)金屬顆粒，以及依照要求的(3)溶劑的成膜組合物，并無特別的生產(chǎn)方法的限制。該組合物通過在攪拌下向胺類化合物與氫化鋁化合物的配合物的溶液中添加給定數(shù)量的金屬顆粒來制備。在其下添加金屬顆粒的溫度優(yōu)選為0-150℃，更優(yōu)選5-100℃。攪拌時間優(yōu)選為0.1-120分鐘，更優(yōu)選0.2-60分鐘。
用于此反應(yīng)的溶劑可以是能夠溶解胺類化合物與氫化鋁化合物的配合物的任何溶劑。作為溶劑，可以使用與將在隨后描述的用于成膜組合物的那些相同的溶劑。
本發(fā)明成膜組合物可以含有不同于胺類化合物與alan的配合物的鋁化合物。不同于以上可添加的配合物的鋁化合物例子是與關(guān)于第一方法示例的那些相同的鋁化合物。
至于胺類化合物與氫化鋁化合物的配合物(1)和金屬顆粒(2)的比例，金屬顆粒(2)的數(shù)量優(yōu)選為0.01-100重量份，更優(yōu)選0.05-80重量份，基于100重量份配合物計。當(dāng)金屬顆粒的數(shù)量低于0.01重量份時，得不到具有高密度的薄膜，而當(dāng)金屬顆粒的數(shù)量高于100重量份時，難以保持溶液的穩(wěn)定性。
本發(fā)明中成膜組合物的溶液可與諸如鐵、鈮、鈦、硅、或銦的金屬或/和適當(dāng)?shù)陌雽?dǎo)體的細顆?；旌鲜褂?，以便具有導(dǎo)電性。進一步地，該溶液還可與依照要求的如氧化鋯、二氧化鈦或二氧化硅的金屬氧化物細顆粒混合使用。
進一步地，為了提高溶液相對于所要涂覆的目標(biāo)物的可濕性和涂覆薄膜的流平性以及防止在涂覆薄膜中產(chǎn)生斑點和桔皮，如要求可以添加不會削弱所需效果的表面張力調(diào)節(jié)劑，例如氟基表面活性劑、硅基表面活性劑或非離子表面活性劑。表面活性劑的具體例子與那些關(guān)于第一方法列舉的那些相同。
可以用于成膜組合物的溶劑是溶解胺類化合物與氫化鋁化合物的配合物(1)并且不與配合物(1)反應(yīng)的任何溶劑。例如，可以使用與關(guān)于第一方法示例的那些相同的溶劑。
成膜組合物的固體濃度優(yōu)選為0.1-100wt％，更優(yōu)選10-80wt％。根據(jù)所需導(dǎo)電薄膜的厚度，可以將它調(diào)整到一個合適的濃度。
其次，將描述第一方法和第二方法。
將用第一方法或第二方法得到的成膜組合物溶液涂覆于基材之上。要使用的基材的材料和形狀沒有特別限制。其材料優(yōu)選能夠忍受隨后步驟中的熱處理。進一步地，涂覆成膜于其上的基材可以具有均勻的表面或不均勻的表面，并且其形狀沒有特別限制。用于基材的這種材料的具體例子包括玻璃，金屬、塑料和陶瓷。作為玻璃，例如可以使用石英玻璃，硼硅玻璃，鈉玻璃和鉛玻璃。作為金屬，例如可以使用金、銀、銅、鎳、硅、鋁、鐵和不銹鋼。作為塑料，例如可以使用聚酰亞胺和聚醚砜。進一步地，這些材料對于顆粒形狀沒有限制，可以是松散、片或薄膜形狀。進一步地，涂覆溶液的方法沒有特別限制，可以是旋涂、浸涂、簾涂、輥涂、噴涂、噴墨印刷或膠版印刷。溶液可被涂覆一次或多次。涂覆薄膜的合適厚度并不相同，其依賴于涂覆方法和固體濃度。薄膜厚度優(yōu)選為0.001-100μm，更優(yōu)選0.005-50μm。
進一步地，在本發(fā)明中，以上基材可以變成具有涂覆薄膜(基礎(chǔ)層)的基材，涂覆薄膜通過使用含有有機金屬化合物的溶液涂覆基材形成，該有機金屬化合物含有選自Ti，Pd和Al的金屬原子。由于這種基礎(chǔ)層的存在，基材層與鋁膜間的粘合被以穩(wěn)定的情形保持。
含Ti原子的有機金屬化合物的說明性例子包括烷氧基鈦、含氨基的鈦化合物、含有β-二酮的鈦化合物、含環(huán)戊二烯基的鈦化合物和含鹵素的鈦化合物。
含Pd原子的有機金屬化合物的說明性例子包括含鹵素的鈀配合物、鈀的醋酸鹽、鈀與β-二酮的配合物、鈀與含共軛羰基化合物的配合物、和膦基鈀配合物。
進一步地，含Al原子的有機金屬化合物的說明性例子包括除alan-胺類配合物外的烷氧基鋁、烷基鋁、和鋁與β-二酮的配合物。
有機金屬化合物的說明性例子包括與用于第一方法的導(dǎo)電薄膜成形組合物的含鈦化合物相同的含鈦化合物，具有鹵素原子的鈀配合物，如氯化鈀、烯丙基氯化鈀、二氯雙(乙腈)鈀和二氯雙(芐腈)鈀、鈀的醋酸鹽如醋酸鈀；鈀與β-二酮的配合物如鈀-2，4-戊二酮和六氟戊二酮鈀；鈀與含共軛羰基化合物的配合物如雙(二亞芐基丙酮)鈀；膦鈀配合物，如雙[1，2-雙(二苯基膦基)乙烷]鈀、雙(三苯基膦)氯化鈀、雙(三苯基膦)醋酸鈀、二醋酸雙(三苯基膦)鈀、二氯[1，2-雙(二苯基膦)乙烷]鈀、反-二氯雙(三環(huán)己基膦)鈀、反-二氯雙(三苯基膦)鈀、反-二氯二(三鄰甲苯基膦)鈀和四(三苯基膦)鈀；烷氧基鋁、如乙氧基鋁、異丙氧基鋁、正丁氧基鋁、仲丁氧基鋁、叔丁氧基鋁、乙氧基乙氧基乙氧基鋁、苯氧基鋁和乳酸鋁；烷基鋁如醋酸鋁、丙烯酸鋁、甲基丙烯酸鋁和環(huán)己丁酸鋁；和鋁與β-二酮的配合物如-2，4-戊二酸根合鋁和六氟戊二酸根合鋁、2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酸根合鋁、鋁仲丁氧基二(乙基乙酰乙酸)、二仲丁氧基乙基乙酰乙酸鋁和二異丙氧基乙基乙酰乙酸鋁。
這些物質(zhì)當(dāng)中，異丙氧基鈦、異丙氧基鋁、雙(乙基乙酰乙酸)二異丙氧基鈦、四(乙酰乙酸)鈦、2，4-戊二酸根合鈀、六氟戊二酸限合鈀、2，4-戊二酸根合鋁和六氟戊二酸根合鋁優(yōu)選使用。
作為用于含有Ti、Pd或Al原子的有機金屬化合物溶液的溶劑，可以使用能夠溶解有機金屬化合物的任何溶劑，該溶劑可以單獨使用或與水形成混合溶劑。這樣的溶劑的說明性例子包括水；醚如四氫呋喃、二噁烷、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚和二乙二醇二乙醚；具有醚基的酯如乙二醇單甲醚醋酸酯、乙二醇單乙醚醋酸酯、丙二醇單甲醚醋酸酯和丙二醇單乙醚醋酸酯；烴如甲苯、二甲苯、己烷、環(huán)己烷、辛烷、萘烷、萘滿和均四甲苯；醇如甲醇、乙醇和丙醇；和無質(zhì)子極性溶劑如N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺和γ-丁內(nèi)酯。這些溶劑可以單獨使用或與水形成混合溶劑。
有機金屬化合物溶液可通過與應(yīng)用于導(dǎo)電薄膜成形化合物溶液的相同的方法應(yīng)用于基材。溶劑除去后的涂覆膜(基礎(chǔ)膜)的厚度優(yōu)選為0.001-10μm，更優(yōu)選0.005-1μm。當(dāng)基礎(chǔ)層太厚時，薄膜的平直度難以獲得，而當(dāng)基礎(chǔ)層太薄時，其對于接觸的基材或薄膜將具有低粘合性?；A(chǔ)層通過應(yīng)用以上溶液并加熱所用溶液以除去溶劑的方法形成。加熱溫度為30-350℃，優(yōu)選40-300℃。
用于本發(fā)明的基材可以是在同一基材上具有疏水部分和親水部分的基材。因此，導(dǎo)電薄膜可以僅形成于基材上的特定部分內(nèi)。
相應(yīng)于用于本發(fā)明的基材上疏水部分的部分，通過在目標(biāo)部分施用含例如六甲基二硅氮烷或以上氟基表面活性劑的溶液，并于100-500℃烘焙施用部分形成，所述基材在同一基材上具有疏水部分和親水部分。為只在目標(biāo)部分施用含六甲基二硅氮烷或以上氟基表面活性劑的溶液，基材的整個表面將在隨后的描述中被變成親水的，將需要的親水部分遮蓋，然后將目標(biāo)疏水部分變成疏水的。遮蓋親水部分的方法沒有特別限制。例如，使用的一種方法包含使用已知的抗蝕劑，通過已知的光刻蝕法進行圖案形成覆蓋不相應(yīng)于疏水部分的部分，或使用的一種方法包含使用遮蔽膠帶覆蓋不相應(yīng)于疏水部分的部分。然后，在相應(yīng)于疏水部分的部分內(nèi)形成導(dǎo)電薄膜后，除去使用的抗蝕劑或遮蔽膠帶。進一步地，還可能將整個基材的表面首先變成疏水的，并且將一個特定部分隨后以類似的方法變成親水的。
進一步地，用于本發(fā)明的在同一基材上具有疏水部分和親水部分的基材上相應(yīng)于親水部分的部分，可通過在基材上相應(yīng)于親水部分的部分使用含Ti、Pd或Al原子的化合物溶液并且干燥所用溶液的方法獲得。
作為有機金屬化合物，可以優(yōu)選使用與上面描述的關(guān)于基礎(chǔ)膜的有機化合物相同的化合物。
在本發(fā)明方法中，導(dǎo)電成膜組合物的溶液涂覆薄膜經(jīng)過熱處理和/或光處理，由此轉(zhuǎn)變成是導(dǎo)電薄膜的接線或電極。熱處理溫度優(yōu)選為60℃或更高，更優(yōu)選70-500℃。加熱時間范圍例如從30秒到大約120分鐘。進一步地，因為這樣可以得到優(yōu)質(zhì)的導(dǎo)電薄膜，熱處理的氣氛優(yōu)選含最少量氧氣的惰性氣體。作為以上惰性氣體，例如氮氣、氦氣和氬氣可以使用。進一步地，含氫氣的混合氣體也可作為惰性氣體使用。進一步地，使用導(dǎo)電成膜組合物溶液的涂覆薄膜可用光處理以便形成導(dǎo)電薄膜。作為用于光處理的光源，可以使用低壓或高壓汞燈，氘燈，如氬，氪或氙的惰性氣體發(fā)出光，YAG激光器，氬激光器，二氧化碳激光器，和XeF、XeCl、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArCl等的受激準分子激光器。作為這些光源，優(yōu)選使用那些輸出功率為10-5,000W的光源，但那些輸出功率為100-1,000W的光源是更優(yōu)選足夠的。這些光源的波長沒有特別限制，但優(yōu)選170nm-600nm。從改性導(dǎo)電薄膜的角度，特別優(yōu)選使用激光束。光處理時的溫度范圍優(yōu)選從室溫到200℃。進一步地，為了僅將特定部分暴露于光線，可將涂覆薄膜透過掩模暴露。
導(dǎo)電薄膜的合適厚度并不相同，其依賴于涂覆方法和固體濃度。薄膜的厚度優(yōu)選為0.01-100μm，更優(yōu)選0.05-10μm。當(dāng)薄膜太厚時，薄膜的平直度難以獲得，而當(dāng)薄膜太薄時，其對于接觸的基材或薄膜將具有低粘合性。
如上述得到的導(dǎo)電薄膜可以合適地用做用于太陽能電池，半導(dǎo)體器件和如電子顯示器件的電極。
進一步地，當(dāng)以上導(dǎo)電薄膜以圖案形式形成時，其可用做用于以上電子器件的接線。
以圖案形式形成導(dǎo)電薄膜的方法沒有特別限制。這樣的方法的說明性例子包括(1)一種方法，該方法包括形成如上所述的導(dǎo)電薄膜，并且隨后通過蝕刻除去導(dǎo)電薄膜的不必要的部分，由此形成接線圖案，(2)一種方法，該方法包括僅在基材上對應(yīng)于接線圖案的部分使用有機金屬化合物溶液，并且隨后使被涂覆部分受熱和/或光處理，由此形成接線圖案，以及(3)一種方法，該方法包括在基材上使用有機金屬化合物溶液，并且隨后僅將對應(yīng)于接線圖案的部分暴露于光線，由此形成接線圖案。
在以上方法(1)中，可以使用一種方法，該方法包括在形成于基材上的導(dǎo)電薄膜上使用光刻膠，透過具有所需圖案的光掩模，用光線照射光刻膠，以使其顯影，并且隨后通過使用堿性水溶液進行蝕刻。
作為以上方法(2)中的涂覆方法，可以使用如噴墨的方法?？蓪?yīng)用于圖案形成的有機金屬化合物溶液以與以上導(dǎo)電薄膜的形成方式相同的方式受到加熱和/或光處理，由此形成接線圖案。
在以上方法(3)中，例如光線可透過具有所需接線圖案的光掩模照射。可以在與以上導(dǎo)電成膜的那些相同的條件下照射光線。
當(dāng)將這樣得到的導(dǎo)電薄膜在空氣中靜置時，該薄膜易被氧化，且在其表面上形成氧化鋁層。當(dāng)將導(dǎo)電薄膜用做接線和/或電極時，這將會是一個問題。為了防止氧化，優(yōu)選在導(dǎo)電薄膜在惰性氣體氣氛中形成之后，在惰性氣體氣氛中形成一層溶液保護薄膜。作為保護薄膜，例如，優(yōu)選(i)選自Ti、Pd和Al的金屬薄膜或(ii)有機聚合物薄膜。
以上金屬薄膜可通過如下方式形成使用與以上用于形成基礎(chǔ)層的有機金屬化合物相同的有機金屬化合物溶液并且隨后使所用的溶液受熱和/或曝光，由此將有機金屬化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)金屬。加熱和/或曝光可以在與以上描述那些相同的條件實施。
同時，有機聚合物薄膜可通過應(yīng)用有機聚合物溶液，在如50-200℃下，將預(yù)除去的溶劑擴散，并且干燥最終薄膜的方法形成。用于溶液的聚合物沒有特別限制。例如，可以使用如聚(甲基)丙烯酸酯的均聚物，舉例來說如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯和聚丙烯酸乙酯、聚苯乙烯、聚丁烯、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯以及聚丁二烯或這些聚合物的共聚物。作為用于這些聚合物溶液的溶劑，可以使用能夠溶解這些聚合物的任何溶劑。
除去溶劑后保護薄膜的厚度優(yōu)選為0.001μm-10μm，更優(yōu)選0.01μm-1μm。當(dāng)保護薄膜太厚時，薄膜的平直度難以獲得，而當(dāng)保護薄膜太薄時，其對于接觸的基材或薄膜將具有低粘合性。
實施例以下，參考實施例對本發(fā)明做進一步描述。但是，本發(fā)明不應(yīng)以任何方式被這些實施例所限制。
實施例1在室溫，氮氣氣氛下，向200ml燒瓶中稱量100g由鹽酸三乙胺和氫化鋁鋰合成的三乙胺與alan的配合物的35％二甲苯溶液。室溫下，向溶液中逐滴添加0.23g雙(乙基乙酰乙酸)二異丙氧基鈦。然后，在80℃下加熱最終溶液3分鐘，隨后冷卻至室溫，從而制得含有(1)胺類化合物與氫化鋁的配合物，(2)含鈦化合物和(3)有機溶劑的組合物。然后，將一塊10cm見方的玻璃基材浸入10％雙(乙基乙酰乙酸)二異丙氧基鈦的甲苯溶液中1小時，隨后在100℃下干燥30分鐘，在300℃下干燥30分鐘，以制備親水基材。用含有(1)胺類化合物與氫化鋁的配合物，(2)含鈦化合物和(3)有機溶劑的組合物在氮氣氣氛中，在1，000rpm下旋涂玻璃基材20分鐘，然后在80℃下預(yù)焙以去除溶劑，從而形成含有(1)三乙胺與alan的配合物，(2)含鈦化合物的薄膜。當(dāng)涂覆薄膜在氮氣氣氛中，200℃下被進一步加熱30分鐘以被熱分解時，在玻璃基材上形成具有金屬光澤的薄膜。當(dāng)用α-step(Tenchor有限公司產(chǎn)品)測量基材上薄膜的厚度時，發(fā)現(xiàn)其厚度為175nm。當(dāng)測量薄膜的ESCA時，觀察到屬于Al2p鋁的峰值為73.5eV。進一步地，當(dāng)用盧瑟福反散射光譜學(xué)(RBS)測量薄膜的密度時，得到2.4g/cm3的密度。進一步地，當(dāng)測量薄膜的電導(dǎo)率時，得到17μΩ·cm的電阻率。因此，發(fā)現(xiàn)該薄膜適合作為電子器件的電極使用。
實施例2將含有(1)胺類化合物與氫化鋁的配合物，(2)含鈦化合物和(3)有機溶劑的組合物以與實施例1相同的方法制備，區(qū)別在于用0.24g四(乙酰乙酸)鈦替代0.23g雙(乙基乙酰乙酸)二異丙氧基鈦。用與實施例1相同的方式旋涂2ml這樣得到的涂覆溶液并且隨后烘焙，以此在10cm見方的用10％雙(乙基乙酰乙酸)二異丙氧基鈦的甲苯溶液表面處理過的玻璃基材表面形成具有鋁光澤的220nm厚的薄膜。當(dāng)用RBS測量薄膜的密度時，得到2.3g/cm3的密度。進一步地，當(dāng)測量薄膜的電阻時，得到23μΩ·cm的電阻率。因此，發(fā)現(xiàn)該薄膜適合作為電子器件的電極使用。
實施例3將含有(1)胺類化合物與氫化鋁的配合物，(2)含鈦化合物和(3)有機溶劑的組合物以與實施例1相同的方法制備，區(qū)別在于用0.13g二環(huán)戊二烯二氯化鈦替代0.23g雙(乙基乙酰乙酸)二異丙氧基鈦。用與實施例1相同的方式旋涂2ml這樣得到的涂覆溶液并且隨后烘焙，以此在10cm見方的用10％雙(乙基乙酰乙酸)二異丙氧基鈦的甲苯溶液表面處理過的玻璃基材表面形成具有鋁光澤的270nm厚的薄膜。當(dāng)用RBS測量薄膜的密度時，得到2.4g/cm3的密度。進一步地，當(dāng)測量薄膜的電阻時，得到8μΩ·cm的電阻率。因此，發(fā)現(xiàn)該薄膜適合作為電子器件的電極使用。
實施例4將含有(1)胺類化合物與氫化鋁的配合物，(2)含鈦化合物和(3)有機溶劑的組合物以與實施例1相同的方法制備，區(qū)別在于用0.066g二環(huán)戊二烯二氯化鈦替代0.23g雙(乙基乙酰乙酸)二異丙氧基鈦。用與實施例1相同的方式旋涂2ml這樣得到的涂覆溶液并且隨后烘焙，以此在10cm見方的用10％雙(乙基乙酰乙酸)二異丙氧基鈦的甲苯溶液表面處理過的玻璃基材表面形成具有鋁光澤的230nm厚的薄膜。當(dāng)用RBS測量薄膜的密度時，得到2.4g/cm3的密度。進一步地，當(dāng)測量薄膜的電阻時，得到9μΩ·cm的電阻率。因此，發(fā)現(xiàn)該薄膜適合作為電子器件的電極使用。
實施例5將含有(1)胺類化合物與氫化鋁的配合物，(2)含鈦化合物和(3)有機溶劑的組合物以與實施例1相同的方法制備，區(qū)別在于用0.12g環(huán)戊二烯三氯化鈦替代0.23g雙(乙基乙酰乙酸)二異丙氧基鈦。用與實施例1相同的方式旋涂2ml這樣得到的涂覆溶液并且隨后烘焙，以此在10cm見方的用10％雙(乙基乙酰乙酸)二異丙氧基鈦的甲苯溶液表面處理過的玻璃基材表面形成具有鋁光澤的210nm厚的薄膜。當(dāng)用RBS測量薄膜的密度時，得到2.4g/cm3的密度。進一步地，當(dāng)測量薄膜的電阻時，得到11μΩ·cm的電阻率。因此，發(fā)現(xiàn)該薄膜適合作為電子器件的電極使用。
實施例6
將含有(1)胺類化合物與氫化鋁的配合物，(2)含鈦化合物和(3)有機溶劑的組合物以與實施例1相同的方法制備，區(qū)別在于用0.058g環(huán)戊二烯三氯化鈦替代0.23g雙(乙基乙酰乙酸)二異丙氧基鈦。用與實施例1相同的方式旋涂2ml這樣得到的涂覆溶液并且隨后烘焙，以此在10cm見方的用10％雙(乙基乙酰乙酸)二異丙氧基鈦的甲苯溶液表面處理過的玻璃基材表面形成具有鋁光澤的220nm厚的薄膜。當(dāng)用RBS測量薄膜的密度時，得到2.3g/cm3的密度。進一步地，當(dāng)測量薄膜的電阻時，得到10μΩ·cm的電阻率。因此，發(fā)現(xiàn)該薄膜適合作為電子器件的電極使用。
對比實施例1不使用實施例1中使用的雙(乙基乙酰乙酸)二異丙氧基鈦。用與實施例1相同的方式旋涂并且隨后烘焙2ml由鹽酸三乙胺和氫化鋁鋰合成的三乙胺與alan的配合物的35％溶液，由此在10cm用10％雙(乙基乙酰乙酸)二異丙氧基鈦的甲苯溶液表面處理過的玻璃基材表面形成具有鋁光澤的210nm厚的薄膜。當(dāng)測量薄膜的電阻時，得到65μΩ·cm的電阻率。從而發(fā)現(xiàn)，得到導(dǎo)電薄膜，但其電阻率相應(yīng)的降低。進一步地，當(dāng)用RBS測量薄膜的密度時，得到1.6g/cm3的密度，表明薄膜密度也相對低。
實施例7在室溫，氮氣氣氛下，向200ml燒瓶中稱量100g由鹽酸三乙胺和氫化鋁鋰合成的三乙胺與alan的配合物的35％二甲苯溶液。室溫下加入3.5g直徑為70nm的ULVAC有限公司的Ag顆粒，并攪拌30分鐘，由此制得含有(1)胺類化合物與氫化鋁的配合物，(2)Ag顆粒和(3)有機溶劑的組合物。然后，將一塊10cm見方的玻璃基材浸入10％雙(乙基乙酰乙酸)二異丙氧基鈦的甲苯溶液中1小時，隨后在100℃下干燥30分鐘，在300℃下干燥30分鐘，以制備親水基材。用含有(1)胺類化合物與氫化鋁的配合物，(2)Ag顆粒和(3)有機溶劑的組合物在氮氣氣氛中，在1,000rpm下旋涂玻璃基材20分鐘，然后在80℃下預(yù)焙燒以去除溶劑，從而形成含有(1)三乙胺與alan的配合物，(2)Ag顆粒的薄膜。當(dāng)涂覆薄膜在氮氣氣氛中，在200℃下被進一步加熱30分鐘以被熱分解時，在玻璃基材上形成具有金屬光澤的薄膜。當(dāng)用α-step(Tenchor有限公司產(chǎn)品)測量基材上薄膜的厚度時，發(fā)現(xiàn)其厚度為800nm。當(dāng)測量薄膜的ESCA時，觀察到屬于Al2p鋁的峰值為73.5eV。進一步地，當(dāng)測量薄膜的透光率時，得到的透射比在300nm波長上為0％，表明得到密集的鋁薄膜。進一步地，當(dāng)測量薄膜的電導(dǎo)率時，得到75μΩ·cm的電阻率。因此，發(fā)現(xiàn)該薄膜適合作為電子器件的電極使用。
實施例8將含有(1)胺類化合物與氫化鋁的配合物，(2)Cu顆粒和(3)有機溶劑的組合物以與實施例7相同的方法制備，區(qū)別在于用3.5g粒徑為450nm的Aldrich有限公司的Cu顆粒替代3.5g的Ag顆粒。用與實施例7相同的方式旋涂2ml這樣得到的涂覆溶液并且隨后烘焙，由此在10cm見方的用正如用于實施例7的10％雙(乙基乙酰乙酸)二異丙氧基鈦的甲苯溶液表面處理過的玻璃基材表面形成具有鋁光澤的750nm厚的薄膜。當(dāng)測量薄膜的透光率時，得到的透射比在300nm波長上為0％，表明得到密集的鋁薄膜。進一步地，當(dāng)測量薄膜的電阻時，得到65μΩ·cm的電阻率。因此，發(fā)現(xiàn)該薄膜適合作為電子器件的電極使用。
實施例9將含有(1)胺類化合物與氫化鋁的配合物，(2)Ag顆粒和(3)有機溶劑的組合物以與實施例7相同的方法制備，區(qū)別在于用35％的甲苯溶液替代35％的由鹽酸三乙胺和氫化鋁鋰合成的三乙胺與alan的配合物的二甲苯溶液。在氮氣氣氛中，1,000rpm下，用2ml這樣得到的涂覆溶液在正如用于實施例7的相同的基材上旋涂20秒鐘，并且隨后在80℃烘焙10分鐘以及200℃烘焙30分鐘，由此得到具有鋁光澤的700nm厚的薄膜。進一步地，當(dāng)測量薄膜的透光率時，得到的透射比在300nm波長上為0％，表明得到密集的鋁薄膜。當(dāng)測量薄膜的電阻時，得到80μΩ·cm的電阻率。因此，發(fā)現(xiàn)該薄膜適合作為電子器件的電極使用。
實施例10將含有(1)胺類化合物與氫化鋁的配合物，(2)Cu顆粒和(3)有機溶劑的組合物以與實施例7相同的方法制備，除了將35％的由鹽酸三乙胺和氫化鋁鋰合成的三乙胺與alan的配合物的二甲苯溶液替代為配合物的35％甲苯溶液。在氮氣氣氛中，1,000rpm下，用2ml這樣得到的涂覆溶液在正如用于實施例7的相同的基材上旋涂20秒鐘，并且隨后在80℃烘焙10分鐘以及200℃烘焙30分鐘，由此得到具有鋁光澤的800nm厚的薄膜。當(dāng)測量薄膜的透光率時，得到的透射比在300nm波長上為0％，表明得到密集的鋁薄膜。進一步地，當(dāng)測量薄膜的電阻時，得到75μΩ·cm的電阻率。因此，發(fā)現(xiàn)該薄膜適合作為電子器件的電極使用。
實施例11將含有(1)胺類化合物與氫化鋁的配合物，(2)Ag顆粒和(3)有機溶劑的組合物以與實施例7相同的方法制備，區(qū)別在于用2.5g的Ag替代3.5g的ULVAC有限公司的70nmAg顆粒。在氮氣氣氛中，1,000rpm下，用2ml這樣得到的涂覆溶液在正如用于實施例7的相同的基材上旋涂20秒鐘，并且隨后在80℃烘焙10分鐘以及200℃烘焙30分鐘，由此得到具有鋁光澤的600nm厚的薄膜。當(dāng)測量薄膜的透光率時，得到的透射比在300nm波長上為0％，表明得到密集的鋁薄膜。進一步地，當(dāng)測量薄膜的電阻時，得到70μΩ·cm的電阻率。因此，發(fā)現(xiàn)該薄膜適合作為用于電子器件的電極使用。
實施例12將含有(1)胺類化合物與氫化鋁的配合物，(2)Cu顆粒和(3)有機溶劑的組合物以與實施例8相同的方法制備，區(qū)別在于用2.5g的Cu顆粒替代3.5gAldrich有限公司的粒徑為450nmCu顆粒。在氮氣氣氛中，1,000rpm下，用2ml這樣得到的涂覆溶液在正如用于實施例8的相同的基材上旋涂20秒鐘，并且隨后在80℃烘焙10分鐘以及200℃烘焙30分鐘，由此得到具有鋁光澤的800nm厚的薄膜。進一步地，當(dāng)測量薄膜的透光率時，得到的透射比在300nm波長上為0％，表明得到密集的鋁薄膜。進一步地，當(dāng)測量薄膜的電阻時，得到80μΩ·cm的電阻率。因此，發(fā)現(xiàn)該薄膜適合作為電子器件的電極使用。
對比例2不使用實施例7中使用的Ag顆粒。用與實施例7相同的方式旋涂并且隨后烘焙2ml由鹽酸三乙胺和氫化鋁鋰合成的三乙胺與alan的配合物的35％溶液，由此在5cm見方的其上通過陰極真空噴射形成20nm氧化鈦薄膜的玻璃基材上形成240nm厚的薄膜。當(dāng)測量薄膜的電阻時，得到80μΩ·cm的電阻率，表明得到導(dǎo)電薄膜。但是，當(dāng)測量薄膜的透光率時，得到的透射比在300nm波長上為8％，表明薄膜密度相對低。
實施例13將以與實施例1相同的方法制備的含有(1)胺類化合物與氫化鋁的配合物，(2)含鈦化合物和(3)有機溶劑的組合物旋涂于通過如下方式得到的親水基材之上將10cm見方的硼硅玻璃浸入10％雙(乙基乙酰乙酸)二異丙氧基鈦/甲苯溶液中1小時并且隨后在100℃下干燥30分鐘以及300℃下干燥30分鐘。然后，在80℃預(yù)焙旋涂過的基材，以去除溶劑，從而形成含有(1)三乙胺與alan的配合物和(2)含鈦化合物的薄膜。在氮氣氣氛中，200℃下進一步加熱涂覆薄膜30分鐘，形成具有金屬光澤的薄膜?；纳媳∧さ暮穸葹?20nm。
通過使用旋轉(zhuǎn)器，用光刻膠涂覆這種薄膜以形成G線(TFR9005D10GJSR聯(lián)合公司產(chǎn)品)并且隨后在90℃預(yù)焙120秒鐘，由此形成抗蝕膜。然后，使用Nikon有限公司的NSR1505G4D型衰減投影曝光裝置，通過具有10μm寬和5cm長圖案的光掩模將薄膜曝光(在436nm光線下400毫秒)，用2.38wt％的氫氧化四銨的水溶液顯影，用超純水清洗并且隨后在120℃預(yù)焙2分鐘，由此在導(dǎo)電薄膜上形成光致抗蝕膜圖案。
然后，將最終的導(dǎo)電薄膜浸入0.1N氫氧化鉀溶液中10分鐘并且用超純水清洗，由此被蝕刻，并且使用氧等離子體去除抗蝕劑，由此形成具有金屬光澤以及200nm厚度，寬10μm，長5cm線路的接線。
形成的接線兩端之間的電阻為10mΩ。
實施例14將以與實施例1相同的方法制備的含有(1)胺類化合物與氫化鋁的配合物，(2)含鈦化合物和(3)有機溶劑的組合物，用噴涂法以具有50μm寬直線形式圖案涂覆于通過如下方式得到的親水基材之上將10cm見方的硼硅玻璃浸入10％雙(乙基乙酰乙酸)二異丙氧基鈦/甲苯溶液中1小時并且隨后在100℃下干燥30分鐘以及300℃下干燥30分鐘。然后，在80℃預(yù)焙旋涂過的基材，以去除溶劑，從而形成含有(1)三乙胺與alan的配合物和(2)含鈦化合物的薄膜。在氮氣氣氛中，200℃下進一步加熱涂覆薄膜30分鐘，結(jié)果形成具有金屬光澤以及220nm厚度，寬50μm，長5cm線路的接線。接線兩端之間的電阻為2mΩ。
如以上詳盡描述的那樣，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種由如下方式形成具有導(dǎo)電性的薄膜的工業(yè)方法容易通過用溶液涂覆方法，如旋涂法或噴涂法并且隨后使涂覆薄膜受熱和/或光，而不象傳統(tǒng)方法那樣，通過真空方法例如陰極真空噴鍍，真空沉積或CVD形成導(dǎo)電薄膜。這種方法具有可以在低成本下形成是均一和密集薄膜的接線和電極的優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種形成導(dǎo)電薄膜的組合物，包含胺類化合物與氫化鋁化合物的配合物，以及鈦化合物。
2.權(quán)利要求1的組合物，包含基于配合物和鈦化合物總量計，數(shù)量為0.001-30mol％的鈦化合物。
3.一種形成導(dǎo)電薄膜的方法，包括用包含(A)胺類化合物與氫化鋁化合物的配合物，以及(B)鈦化合物的組合物涂覆基材，以及隨后使得到的涂覆薄膜受熱和/或光處理，以形成導(dǎo)電薄膜。
4.權(quán)利要求3的方法，其中組合物包含基于配合物(A)和鈦化合物(B)總量計，數(shù)量為0.001-30mol％的鈦化合物(B)。
5.權(quán)利要求3的方法，其中導(dǎo)電薄膜為接線。
6.權(quán)利要求3的方法，其中導(dǎo)電薄膜為電極。
7.一種形成導(dǎo)電薄膜的方法，包括用包含(A)胺類化合物與氫化鋁化合物的配合物，以及(C)金屬顆粒的組合物涂覆基材，以及隨后使得到的涂覆薄膜受熱和/或光處理，以形成導(dǎo)電薄膜。
8.權(quán)利要求7的方法，其中金屬顆粒(C)的粒徑不大于10μm。
9.權(quán)利要求7的方法，其中組合物包含基于100重量份配合物(A)計，數(shù)量為0.01-100重量份的金屬顆粒(C)。
10.權(quán)利要求7的方法，其中導(dǎo)電薄膜為接線。
11.權(quán)利要求7的方法，其中導(dǎo)電薄膜為電極。
12.權(quán)利要求5或10的方法，其中基材具有有機金屬化合物的涂覆薄膜，該有機金屬化合物上具有至少一種選自鈦、鈀和鋁的金屬原子。
13.權(quán)利要求6或11的方法，其中基材具有有機金屬化合物的涂覆薄膜，該有機金屬化合物上具有至少一種選自鈦、鈀和鋁的金屬原子。
14.按照權(quán)利要求3或7的方法形成的接線。
15.按照權(quán)利要求3或7的方法形成的電極。
全文摘要
提供了一種通過用包含(A)胺類化合物與氫化鋁化合物的配合物，以及(B)鈦化合物的組合物或包含(A)胺類化合物與氫化鋁化合物的配合物，以及(C)金屬顆粒的組合物涂覆基材并且隨后使得到的涂覆薄膜受熱和/或光處理，形成接線或電極的方法。通過這種方法，可以形成使用導(dǎo)電薄膜成形組合物的薄膜，采用該薄膜可以容易和便宜地形成接線和電極，該接線和電極可合適地用于電子器件。
文檔編號H01L21/288GK1543293SQ20041003878
公開日2004年11月3日 申請日期2004年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月28日
發(fā)明者橫山泰明, 米倉勇, 佐藤崇, 若崎環(huán)樹, 竹內(nèi)安正, 遠藤昌之, 之, 樹, 正 申請人:Jsr株式會社, 夏普株式會社, 株式會社國際基盤材料研究所