專利名稱：油墨及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種含有多種固體粒子的油墨及使用該油墨的設(shè)備。
背景技術(shù)：
提出以下述導(dǎo)電性油墨的方案通過將鎳粉、鉬粉等金屬粉、金屬氧化物粉分散到溶劑中，可通過噴墨印刷等形成布線、電極(參照專利文獻(xiàn)I)。這種導(dǎo)電性油墨對于印刷形成的導(dǎo)體，為了確保所需的導(dǎo)電性，要求將上述金屬粉、金屬氧化物粉等穩(wěn)定地分散到溶劑中。 其中，含有金屬粒子、金屬氧化物粒子等2種以上固體粒子的油墨，一般情況下根據(jù)固體粒子的種類不同，其粒子表面的物理性質(zhì)也分別不同，因此易于被粒子表面吸附的適當(dāng)?shù)姆稚┮惨蚬腆w粒子的種類而不同。因此，在油墨中難以以I種分散劑分散2種以上的固體粒子。專利文獻(xiàn)I :日本特開2006-210301號公報

發(fā)明內(nèi)容
因此，在油墨中要穩(wěn)定地分散粒子表面的物理性質(zhì)不同的多種固體粒子時，采用添加和每種固體粒子的種類對應(yīng)的多種分散劑的方法等。但是，考慮到包括油墨本身的制造成本等在內(nèi)的生產(chǎn)性，希望油墨的組成盡量簡單。本發(fā)明用于解決上述課題，其目的在于提供一種可極力抑制組成變得復(fù)雜的同時，使含有的多種固體粒子穩(wěn)定分散的油墨及使用該油墨的設(shè)備。為實現(xiàn)上述目的，作為本發(fā)明的ー個方式的油墨，至少含有 第I固體粒子；以及母材的主要成分和上述第I固體粒子不同的第2固體粒子，其特征在于，上述第I固體粒子及第2固體粒子中至少一方的表面被改性，彼此的動電位為同一極性，或者各自的動電位為 0±5mV。因此，通過使第I及第2固體粒子間的表面物理性質(zhì)、即油墨中的各固體粒子的界面的性質(zhì)一致，可使分別易于吸附到第I、第2固體粒子的分散劑通用化，這樣ー來，例如在相同極性的情況下，也可以I種分散劑穩(wěn)定地分散多種固體粒子。并且，通過將各固體粒子的動電位控制在0±5mV的范圍，可在油墨中較穩(wěn)定地分散。并且，作為本發(fā)明的ー個方式的油墨的特征在于，上述油墨是常溫下的粘度為IOOmPa · s以下的噴墨印刷用的油墨。這樣ー來，在常溫下粘度低的油墨中，需要特別意識到粒子間的分散性，因此本發(fā)明尤其有用。即，在排出細(xì)小的液滴的同時進(jìn)行印刷的噴墨印刷中，油墨本身要求低粘性，因此當(dāng)比重大的固體粒子包含于油墨中時，會擔(dān)心其沉淀等。但是，上述構(gòu)成的油墨可穩(wěn)定分散固體粒子之間，因此優(yōu)選作為噴墨印刷用的油墨使用。并且，作為本發(fā)明的ー個方式的油墨的特征在于，上述第I固體粒子是金屬粒子，上述第2固體粒子是金屬氧化物粒子。
這樣ー來，由金屬構(gòu)成的固體粒子一般比重較大，易發(fā)生沉淀，所以本發(fā)明尤為有用。并且，作為本發(fā)明的ー個方式的油墨的特征在于，上述第I固體粒子是導(dǎo)電性粒子，上述第2固體粒子是絕緣性粒子。這樣ー來，在混合的固體粒子的性狀不同的油墨中，通過適用本發(fā)明可使各固體粒子的界面的性質(zhì)一致，因此本發(fā)明尤為有用。并且，作為本發(fā)明的ー個方式的油墨的特征在于，上述第I固體粒子及第2固體粒子中至少一方的表面通過修飾和各母材不同種類的材料而使表面被改性。這樣ー來，在第I固體粒子及第2固 體粒子混合的油墨中，通過修飾和各母材不同種類的材料，可將和各母材不同的性狀賦予各粒子。并且，作為本發(fā)明的ー個方式的油墨的特征在于，上述不同種類的材料是有機(jī)高分子材料。并且其特征在于，上述不同種類的材料是羧甲基纖維素銨。因此，通過以有機(jī)高分子材料修飾各固體粒子表面，可對粒子表面賦予分子鏈，通過源自該分子鏈的空間屏蔽來提高各固體粒子的分散性。并且，羧甲基纖維素銨具有絕緣性，因此可使修飾的各固體粒子表面的動電位接近OmV。并且其特征在干，上述不同種類的材料具有導(dǎo)電性。這樣ー來，通過以導(dǎo)電性材料修飾各固體粒子表面，可提高油墨本身的導(dǎo)電性，通過使用這種油墨進(jìn)行印刷，可形成具有良好導(dǎo)電性的導(dǎo)體圖案。并且，作為本發(fā)明的ー個方式的油墨的特征在于，上述第2固體粒子的表面通過修飾和上述第I固體粒子的母材的主要成分相同的材料使表面被改性。這樣ー來，通過對一方固體粒子修飾和另一方固體粒子的母材的主要成分相同的材料，可使各固體粒子的界面的性質(zhì)一致。并且，修飾不使用和各母材不同種類的材料，因此可降低成本。并且，作為本發(fā)明的ー個方式油墨的特征在于，上述第I及第2固體粒子中的至少一方通過實施提供洗凈液并使粒子表面帶電的處理而使表面被改性。這樣ー來，通過進(jìn)行提供洗凈液并使粒子表面帶電的處理，可不改變各個體粒子的性狀，僅使表面電荷統(tǒng)ー為同一極性。并且，作為本發(fā)明的ー個方式的油墨的特征在于，在使上述第I及第2固體粒子彼此的動電位為同一極性時，還含有分散劑，該分散劑具有和該第I及第2固體粒子的動電位極性相反的吸附基。這樣ー來，通過上述各種方法使各固體粒子的動電位為相同極性時，進(jìn)一歩在油墨中含有具有和該第I及第2固體粒子的動電位極性相反的吸附基的分散劑，從而除了分散劑之間的靜電反作用外，可期待源自分散劑之間的空間屏蔽的分散性的提高。并且，作為本發(fā)明的ー個方式的油墨的特征在于，上述分散劑僅由ー種構(gòu)成。因此，在含有表面性狀統(tǒng)ー的各固體粒子的油墨中，僅通過I種分散劑就可提高分散性，有助于降低成本。并且，可使油墨組成簡單化。并且，作為本發(fā)明的ー個方式的設(shè)備的特征在于，使用上述油墨進(jìn)行圖案印刷。因此，本發(fā)明在設(shè)備的導(dǎo)體圖案印刷中尤其有用。
此外，如上所述，為使油墨中的各固體粒子之間的界面(表面)的性質(zhì)同質(zhì)化，示例了以下情況對第I及第2固體粒子的各表面分別修飾同一材料；將和第I固體粒子的母材的主要成分相同的材料修飾到第2固體粒子的表面；對第I及第2固體粒子中的至少ー方實施提供規(guī)定的洗凈液并使粒子表面帶電的處理。并且，使油墨中的第I、第2固體粒子的動電位統(tǒng)ー為同一極性的情況下，使油墨中含有具有動電位和它們相反極性的吸附基的分散劑，從而可提高該分散劑相對各第I、第2固體粒子的吸附性。這樣ー來，可使分散劑(分散劑的吸附基)之間的反作用カ有效作用于第I、第2固體粒子，提高油墨中的各固體粒子的分散性。根據(jù)本發(fā)明，可提供一種可極力抑 制組成變得復(fù)雜的同時，使含有的多種固體粒子穩(wěn)定分散的油墨。


圖I是表示實施方式的油墨中含有的固體粒子的構(gòu)成的示意圖。圖2是用于說明對圖I所示的油墨中的固體粒子表面的修飾方法的圖。圖3是用于說明評價圖I所示的油墨中的固體粒子的分散性的沉淀試驗的方法的圖。圖4是表示和圖I的油墨不同的其他實施方式的油墨中含有的固體粒子的構(gòu)成的示意圖。圖5是表示和圖I及圖4的油墨分別不同的其他實施方式的油墨中含有的固體粒子的構(gòu)成的示意圖。圖6是表示和圖I、圖4及圖5的油墨分別不同的又一其他實施方式的油墨中含有的固體粒子的構(gòu)成的示意圖。圖7是示意性地表示圖6所示的油墨中含有的分散劑的作用的圖。圖8是具有使用實施方式的油墨印刷了導(dǎo)體圖案的基板的傳感器元件的分解透視圖。
具體實施例方式以下根據(jù)

實施方式。如圖I所示，實施方式涉及的油墨5是對于ニ甘醇丁醚醋酸酷等溶劑主要含有(多個)第I固體粒子I、母材的主要成分和固體粒子I不同的(多個)第2固體粒子2、粘合剤、I種分散劑的噴墨印刷用油墨。嗔星印刷用的油星5為了從嗔星頭的微小的嗔嘴適當(dāng)?shù)嘏懦鲈撚托堑囊旱危绯?25°C )下的粘度至少為IOOmPa · s以下、優(yōu)選20mPa · s以下地構(gòu)成。油墨5的粘度的調(diào)整通過增減粘合劑的含量、適當(dāng)變更適用的粘合劑及溶劑的種類等來實現(xiàn)。其中，如圖I所示，在本實施方式的油墨5中，固體粒子I由作為金屬粒子的例如鉬(Pt)粒子Ia構(gòu)成母材的主要成分(粒子主體部分)，而固體粒子2由作為金屬氧化物粒子的例如ニ氧化錯(ZrO2)粒子2a構(gòu)成母材的主要成分。進(jìn)ー步,對這些固體粒子1、2的各表面(鉬粒子Ia及ニ氧化鋯粒子2a的各表面)分別修飾同一材料，進(jìn)行表面改性。具體而言，如圖I所示，在固體粒子1、2的各表面分別修飾和母材的主要成分不同種類材料的羧甲基纖維素銨(NH4-CMC),形成修飾層3。在油墨5中，統(tǒng)ー固體粒子1、2之間的表面的物理性質(zhì)，即該油墨5中的各固體粒子1、2的界面的性質(zhì)(同質(zhì)化)。這樣ー來，油墨5中的固體粒子1、2的彼此的動電位(界面動電電位)變?yōu)橥粯O性，并且該電位本身也變得相同，可實現(xiàn)分別易被固體粒子1、2吸附的分散劑的通用化。即，例如通過使油墨5中含有具有動電位和固體粒子1、2相反極性的吸附基的I種分散劑，從而可使可被固體粒子1、2分別良好地吸附的分散劑(分散劑的吸附基)之間的電氣反作用力有效地作用于固體粒子1、2，可提高油墨5中的各固體粒子1、2的分散性。因此，在油墨5中，可極カ抑制組成變得復(fù)雜的同時，將固體粒子1、2在該油墨中穩(wěn)定地分散。固體粒子1、2的表面的修飾層3通過進(jìn)行圖2示例的處理，可對固體粒子1、2的各表面進(jìn)行修飾。如圖2所示，首先將作為 修飾的對象的母材的主要成分的粉末狀態(tài)的ニ氧化鋯粒子2a，添加到溶解了 NH4-CMC的水中。接著，對添加了上述ニ氧化鋯粉末的NH4-CMC的溶液和玉石ー并加入到罐磨機(jī)中，例如以5小時(5hr)進(jìn)行攪拌/分解處理。接著，將罐磨機(jī)內(nèi)的漿液(懸濁物)移動到燒杯等容器中，例如在加溫到40°C的干燥機(jī)內(nèi)干燥一晩，使水分從漿液蒸發(fā)，從而如圖I所示，可獲得在ニ氧化鋯粒子2a上形成了 NH4-CMC的修飾層3的第2固體粒子2。并且，對鉬粉末(鉬粒子Ia)進(jìn)行該修飾處理時，可獲得第I固體粒子I。并且，油墨5中的固體粒子1、2的分散性如圖3所示，可通過沉淀試驗來評價。具體如圖3所示，將評價對象的油墨投入到帶蓋的量筒中，開始從初始(Ohr)時刻開始的時間測定。當(dāng)時間經(jīng)過，固體成分(懸濁液的成分)沉淀，上層清液變得透明，因此在X小時(xhr)后，確認(rèn)從量筒中的油墨最底面到包括上層清液的最上表面為止的高度，求出全部油墨量A。進(jìn)ー步，在該時刻下，確認(rèn)從沉淀的固體成分的上表面(上層清液的底面)到上層清液的上表面為止的高度，求出上層清液量B。這樣，通過檢測上層清液量B相對于X小時后的全部油墨量A的所占的比例(B/A)，從而可定量求出油墨中的固體成分(固體粒子1、2)的分散性。即，在油墨中，當(dāng)固體粒子1、2的分散性較低時，上層清液量B占有的比例變多，另ー方面，當(dāng)固體粒子1、2的分散性較高時，上層清液量B占有的比例變少。此外，該沉淀試驗也可適用于下述圖4 圖7所示的油墨6、7、8中的固體粒子的分散性的評價。并且，在圖I中，示例了將作為有機(jī)高分子材料的NH4-CMC分別修飾到固體粒子I、2(鉬粒子la、ニ氧化鋯粒子2a)的方式，但修飾的材料可適當(dāng)選擇。例如，如是干燥后作為固體剩余的材料，則也可將NH4-CMC以外的有機(jī)高分子材料作為修飾用的材料選擇。并且，也可替代具有電絕緣性的上述NH4-CMC,例如選擇導(dǎo)電性材料。例如,將導(dǎo)電性材料分別修飾到鉬粒子Ia及ニ氧化鋯2a吋，導(dǎo)電性也賦予非導(dǎo)電性的ニ氧化鋯粒子2a，因此通過使用含有較多導(dǎo)電性粒子的油墨來進(jìn)行噴墨印刷，從而可形成具有良好的導(dǎo)電性的導(dǎo)體圖案。并且，在對各固體粒子修飾同一材料的方式中，可使油墨中的分散劑為I種。換言之，在粒子表面改性時，可自由選擇修飾的材料，因此可將吸附到各種固體粒子的表面的分散劑的種類變?nèi)我庾兏２⑶?通過使分散劑為I種,可簡化油墨組成,可減少成本。并且，在上述圖I及下述圖4 圖7中，作為各固體粒子的母材的主要成分，示例了鉬粒子la、ニ氧化鋯粒子2a，但也可適當(dāng)選擇這些修飾(或圖6、圖7的洗凈處理)的對象的母材的主要成分的粒子。例如，可取代上述鉬粒子而選擇銥(Ir)粒子、鈀(Pd)粒子等金屬粒子，并且也可取代ニ氧化鋯粒子2a例如選擇氧化鋁(Al2O3)粒子等金屬氧化物粒子。其中，作為母材的主要成分的粒子使用什么材料，優(yōu)選考慮形成印刷圖案的被印刷對象的基板(基材)的材料等進(jìn)行選擇。當(dāng)被印刷對象的基板(基材)例如由包括氧化鋁等的陶瓷基板構(gòu)成時，作為上述母材的主要成分的粒子選擇氧化鋁粒子，從而可使被印刷對象的基板和印刷圖案的熱膨脹系數(shù)等近似。這樣ー來，可抑制因溫度變化等影響而施加到基板的機(jī)械應(yīng)變等。同樣，當(dāng)含有ニ氧化鋯粒子的陶瓷基板是被印刷對象的基板時，可示例在油墨中含有以ニ氧化鋯粒子為母材的主要成分的固體粒子等。圖4表示其他實施方式涉及的噴墨印刷用的油墨6。油墨6如圖4所示，主要含有通過鉬粒子Ia自身構(gòu)成整體的第I固體 粒子11 ;在ニ氧化鋯粒子2a的表面形成了修飾層Ib的第2固體粒子12 ;對鉬有效的I種分散劑；粘合剤。對第2固體粒子12的表面部分地修飾作為和第I固體粒子11的素材(母材的主要成分)相同材料的鉬。該修飾層Ib例如通過浸泡法等形成。具體而言，向作為催化劑金屬鹽的水溶液的鉬酸水溶液中投入作為載體的ニ氧化硅粉末后，使水分蒸發(fā)干燥，進(jìn)ー步之后以500°C左右進(jìn)行熱處理，從而使作為催化劑金屬的鉬(Ib)從作為載體的ニ氧化鋯2a的表面析出(承載)。這樣ー來，通過鉬使表面改性的第2固體粒子12、及整體通過鉬粒子Ia構(gòu)成的第I固體粒子11，粒子表面的物理性質(zhì)同質(zhì)化，與之相伴，油墨6中的界面的性質(zhì)也同質(zhì)化(例如動電位的值、其極性變得相同)。這樣ー來，相對鉬有效的I種分散劑在含有多種固體粒子(含有ニ氧化鋯粒子等金屬氧化物粒子)的油墨6中，變?yōu)橛行У姆稚Ｒ虼?，油?雖是較簡單的構(gòu)成，可使固體粒子11、12在該油墨中穩(wěn)定地分散。圖5進(jìn)ー步示例其他實施方式。如圖5所示，本實施方式涉及的噴墨印刷用的油墨7主要含有以鉬粒子Ia構(gòu)成整體的第I固體粒子11 ;在ニ氧化鋯粒子2a表面形成了修飾層Ic的第2固體粒子22 ;對鉬有效的I種分散劑；粘合剤。在第2固體粒子22的表面，作為和第I固體粒子11的材料(母材的主要成分)相同材料的鉬修飾到第2固體粒子表面整體。該改性層lc，例如通過在粒子表面析出了鉬的ニ氧化鋯粒子上進(jìn)ー步實施鍍鉬等而形成。第2固體粒子22通過對在表面析出了鉬的ニ氧化鋯粒子進(jìn)ー步實施鍍鉬，在第2固體粒子22的表面整體形成修飾層lc。這樣ー來，和圖4所示的油墨5 —祥，相對鉬有效的I種分散劑成為在含有多種固體粒子的油墨7中有效的分散劑。因此，在本實施方式的油墨7中，可極カ抑制組成變得復(fù)雜的同時，使固體粒子11、22有效分散到該油墨中。并且，在圖4、圖5所示的油墨6、7中，示例了對ニ氧化鋯粒子2a等金屬氧化物粒子表面修飾金屬材料的方式，但也可不修飾ニ氧化鋯粒子2a的表面，而對金屬粒子Ia的表面修飾金屬氧化物材料，使各固體粒子的表面同質(zhì)化。并且，可對應(yīng)對粒子表面修飾的材料，適當(dāng)選擇修飾的方法。例如在圖4、圖5中，作為對粒子表面修飾金屬材料(鉬)的方法，示例了浸泡法、鍍金處理，但在修飾金屬材料吋，也可適用PVD、CVD等蒸鍍、濺射等。另ー方面，作為對粒子表面修飾金屬氧化物材料的方法，可適用濺射、蒸鍍、浸泡法等。此外，作為修飾的方法，可涂布固體粒子整個表面，也可由固體粒子表面的一部分承載。即，通過修飾固體粒子表面，使表面性狀同質(zhì)化即可。
圖6及圖7示例又一其他實施方式涉及的噴墨印刷用的油墨8。如圖6、圖7所示，本實施方式的油墨8主要含有由鉬粒子Ia自身構(gòu)成的第I固體粒子11 ;用洗浄液處理ニ氧化鋯粒子2a的第2固體粒子32; I種分散劑(構(gòu)成它的多個粒子)9 ;粘合剤。其中，上述第2固體粒子32在包含到油墨中前向粒子表面提供洗凈液，實施使該粒子表面帶電32a的處理。具體而言，如圖6、圖7所示，在油墨8中，當(dāng)?shù)贗固體粒子11的動電位例如是正極性時,為使第2固體粒子32的動電位也變?yōu)檎龢O性(同極性)，選擇洗凈液并使第2固體粒子32的表面帶電。作為洗凈液例如包括鹽酸等酸性溶液、氫氧化鈉等堿性溶液等。其中，如圖7所示，使油墨8中的固體粒子11、32的動電位統(tǒng)ー為同一極性(例如正極性)，使具有動電位與它們相反極性(例如負(fù)極性)的吸附基的分散劑9包含于油墨中，從而可提高該分散劑9相對各第I、第2固體粒 子的吸附性。此外，和圖I、圖4、圖5所示的油墨5、6、7相同，在圖7所示的油墨8中，通過提高了對各固體粒子的吸附性的分散劑間的電氣性反作用力、各固體粒子中切實吸附的分散劑中源自相溶基(未圖示)的粒子間的空間屏蔽10，可提高油墨8中的各固體粒子的分散性。此外，分散劑9由吸附基及相溶基構(gòu)成，該吸附基吸附到各固體粒子的表面。并且，圖I及圖4 圖7示例的油墨5、6、7、8是需要使微小的液滴從噴嘴排出的噴墨印刷用的油墨，因此例如作為常溫下的粘度為20mPa · s以下的低粘度油墨構(gòu)成，但如上所述，各固體粒子之間穩(wěn)定地分散，所以例如無需擔(dān)心比重大的固體粒子的沉淀等，可良好地用于噴墨印刷。接著，作為將本發(fā)明的油墨應(yīng)用于導(dǎo)體圖案印刷的設(shè)備的ー個例子，對于具有通過圖I及圖4 圖7所示的油墨5、6、7、8的任意一個噴墨印刷了導(dǎo)體圖案的基板的傳感器元件，參照圖8進(jìn)行說明。如圖8所示，該傳感器元件20至少是將氣體傳感器元件主體20a和加熱器20b層積而構(gòu)成的氣體傳感器元件。加熱器20b具有第I基體27和第2基體25、及電阻發(fā)熱體26。電阻發(fā)熱體26以鉬等為主體構(gòu)成,而第I基體27及第2基體25由分別以氧化鋁為主體的陶瓷燒結(jié)體構(gòu)成。電阻發(fā)熱體26分別夾持在矩形的第I基體27和第2基體25之間。并且，電阻發(fā)熱體26具有發(fā)熱部26b，形成蛇行的形狀，通過通電而發(fā)熱；ー對加熱導(dǎo)線部26a，各自的一端部連接到發(fā)熱部26b，且沿著第I基體27及第2基體25的長度方向延伸。一對加熱導(dǎo)線部26a各自的另一端部通過貫通第2基體25的2個通孔25a，分別連接到與外部電路連接用的外部端子連接的一對加熱器通電端子25b。另ー方面，設(shè)備元件主體20a具有氧濃度檢測單元(氧濃度檢測單元基板)24及保護(hù)層35。氧濃度檢測單元24具有矩形的固體電解質(zhì)基板33、作為導(dǎo)體圖案的第I電極圖案36及第2電極圖案34。固體電解質(zhì)基板33例如是，作為穩(wěn)定劑添加了氧化釔(Y2O3)或氧化鈣(CaO)的ニ氧化鋯(ZrO2)系燒結(jié)體等構(gòu)成的氧濃差電池用的固體電解質(zhì)體。此夕卜，固體電解質(zhì)基板(固體電解質(zhì)體)33也可由LaGaO3系燒結(jié)體等構(gòu)成。對燒結(jié)前(燒制前)的固體電解質(zhì)基板33的一個及另一個主面上，使用圖I、圖4 圖7所示的油墨，第I電極圖案36及第2電極圖案34以噴墨方向分別被圖案印刷。其中，在傳感器元件20中，在該圖案印刷后，至少該第I電極圖案36及第2電極圖案34和上述固體電解質(zhì)基板33，例如以超過1100°C的溫度同時被高溫?zé)啤?br> 此時，第I電極圖案36及第2電極圖案34雖然以超過1100°C的高溫被加熱，但如上所述，通過使含有的多種固體粒子穩(wěn)定分散的油墨作為圖案印刷用的材料，可抑制過度的燒結(jié)，從而可抑制圖案自身的導(dǎo)通性能的下降及斷線。并且，在此適用圖I所示的NH4-CMC制的修飾層3修飾了第I、第2固體粒子1、2的油墨5、并進(jìn)行圖案印刷時，在上述超過1100°C的高溫?zé)茀?，NH4-CMC制的修飾層3和分散劑9同時燃燒消失，從而使作為第I固體粒子I的母材的主要成分的鉬粒子Ia露出表面，獲得導(dǎo)體圖案。此外，在這種第I電極圖案36及第2電極圖案34中，與固體電解質(zhì)基板33聯(lián)動構(gòu)成檢測部(未圖示)的第I電極部36b及第2電極部34b，夾住固體電解質(zhì)基板33設(shè)置在彼此相対的位置上。第2電極圖案36具有第I電極導(dǎo)線部36a,其從第I電極部36b向固體電解質(zhì)基板33的長度方向延伸。另ー方面，第2電極圖案34具有第2電極導(dǎo)線部34a,其從第2電極部34b向固體電解質(zhì)基板33的長度方向延伸。此外，保 護(hù)層35在和固體電解質(zhì)基板33之間夾持第2電極圖案34的位置上層積，具有用于防止第2電極部34b中毒的多孔質(zhì)狀的電極保護(hù)層35b、及用于保護(hù)固體電解質(zhì)基板33的強化保護(hù)層35a。第I電極導(dǎo)線部36a的末端借助設(shè)置在固體電解質(zhì)基板33的通孔33b、及設(shè)置在保護(hù)層35上的通孔35d，連接到信號取出用端子35f中的ー個。并且，第2電極導(dǎo)線部34a的末端借助設(shè)置在保護(hù)層35的通孔35e，連接到信號取出用端子35f中的另ー個。這樣構(gòu)成的傳感器元件20通過氧濃度檢測單元24的濃差電池作用可測定氧濃度，也可作為空燃比傳感器等適用。如上所述，在圖8所示的傳感器元件20中，適用提高了圖I及圖4 圖7所示的多種固體粒子間的分散性的噴墨印刷用的油墨，在陶瓷制的基板上形成導(dǎo)體圖案，因此可提高元件內(nèi)部的電連接可靠性。尤其是使用圖4、圖5所示的油墨6、7對第I電極圖案36及第2電極圖案34進(jìn)行圖案印刷時，鉬也修飾到非導(dǎo)電性的ニ氧化鋯粒子2a上，賦予導(dǎo)電性，因此在圖案印刷的導(dǎo)體圖案中，可進(jìn)ー步提高其導(dǎo)電性。并且，在傳感器元件20中，在由ニ氧化鋯系燒結(jié)體構(gòu)成的固體電解質(zhì)體(固體電解質(zhì)基板33)上，使用含有以ニ氧化鋯粒子2a為母材的主要成分的固體粒子的油墨5、6、7、8形成印刷圖案(第I電極圖案36及第2電極圖案34)，從而可使印刷圖案和被印刷對象的固體電解質(zhì)的熱膨脹系數(shù)近似。這樣ー來，在高溫?zé)茣r，可抑制施加到印刷圖案及固體電解質(zhì)體(圖8所示的氧濃度檢測單元24)的機(jī)械性應(yīng)力等，因此可抑制燒制后發(fā)生撓曲
坐寸ο以上具體說明了實施方式，但本發(fā)明不限于該實施方式，在不脫離其主g的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變更。例如，在圖I及圖4 圖7所示的油墨5、6、7、8中，示例了含有第I及第2兩種固體粒子的油墨，但含有3種、4種……以上的多種固體粒子的油墨中，當(dāng)然也可適用本發(fā)明。即，通過對所有種類的固體粒子的各表面分別修飾同一材料、將和第I固體粒子的母材的主要成分相同的材料修飾到第2、第3、第4……固體粒子的各表面、或向第I、第2、第3、第4……固體粒子中的至少一方提供洗浄液等，可實現(xiàn)各固體粒子表面的同質(zhì)化。并且，要使第I、第2(第3、第4……)固體粒子各自的動電位為0±5mV時，例如可以是以下方法等選擇根據(jù)預(yù)備性試驗的動電位的測定結(jié)果等提前判斷了油墨中的動電位的值的特定的材料，將該特定的材料修飾到固體粒子的表面。其中，之所以使各固體粒子的動電位為0±5mV，例如是考慮到測定上的波動等，意圖盡量消除每個固體粒子的電荷的偏移(作為目標(biāo)值使動電位為OmV)。因此,通過使油墨中的各固體粒子的動電位接近OmV,可抑制固體粒子間的電荷造成的吸附，通過使分散劑存在于固體粒子表面，可使分散劑作為固體粒子間的屏蔽物(空間屏蔽)，從而可將多種固體粒子穩(wěn)定地分散到油墨中。并且在圖8中，示例了對搭 載到傳感器元件的単元基板等形成印刷圖案的方式，但例如在半導(dǎo)體相關(guān)部件的圖案印刷等中，也可適用本發(fā)明的油墨。另外，權(quán)利要求書中記載的“設(shè)備”除了圖8所示例的氣體傳感器以外，還相當(dāng)于半導(dǎo)體基板等。
權(quán)利要求
1.一種油墨，至少含有第I固體粒子；以及母材的主要成分和上述第I固體粒子不同的第2固體粒子，其特征在于， 上述第I固體粒子及第2固體粒子中至少一方的表面被改性， 彼此的動電位為同一極性，或者各自的動電位為0±5mV。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油墨，其特征在于，上述油墨是常溫下的粘度為IOOmPa-s以下的嗔墨印刷用的油墨。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的油墨，其特征在于，上述第I固體粒子是金屬粒子，上述第2固體粒子是金屬氧化物粒子。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3的任意一項所述的油墨，其特征在于，上述第I固體粒子是導(dǎo)電性粒子，上述第2固體粒子是絕緣性粒子。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4的任意一項所述的油墨，其特征在于，上述第I固體粒子及第2固體粒子中至少一方的表面通過修飾和各母材不同種類的材料而使表面被改性。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的油墨，其特征在于，上述不同種類的材料是有機(jī)高分子材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油墨，其特征在于，上述不同種類的材料是羧甲基纖維素銨。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油墨，其特征在于，上述不同種類的材料具有導(dǎo)電性。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至4的任意一項所述的油墨，其特征在于，上述第2固體粒子的表面通過修飾和上述第I固體粒子的母材的主要成分相同的材料使表面被改性。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至4的任意一項所述的油墨，其特征在于，上述第I及第2固體粒子中的至少一方通過實施提供洗凈液并使粒子表面帶電的處理而使表面被改性。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10的任意一項所述的油墨，其特征在于，在使上述第I及第2固體粒子彼此的動電位為同一極性時，還含有分散劑，該分散劑具有和該第I及第2固體粒子的動電位極性相反的吸附基。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的油墨，其特征在于，上述分散劑僅由一種構(gòu)成。
13.一種設(shè)備，使用權(quán)利要求I至12的任意一項所述的油墨進(jìn)行圖案印刷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種油墨及設(shè)備，可極力抑制組成變得復(fù)雜的同時，使含有的多種固體粒子穩(wěn)定分散，該油墨至少含有第1固體粒子、母材的主要成分和上述第1固體粒子不同的第2固體粒子，上述第1及第2固體粒子的彼此的動電位為同一極性，或者各自的動電位為0±5mV，該油墨使第1及第2固體粒子間的表面的物理性質(zhì)、即油墨中的各固體粒子的界面性質(zhì)一致，因此可使分別易被第1、第2固體粒子吸附的分散劑通用化，從而可通過一種分散劑穩(wěn)定地分散多種固體粒子。
文檔編號C09D11/02GK102675964SQ20121002294
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月2日
發(fā)明者早川暢博, 森賢太郎, 植松大輔 申請人:日本特殊陶業(yè)株式會社