JP2005044862A

JP2005044862A - Equipment and method for storing functional liquid device and method for forming interconnect line pattern, wiring board, electro-optical device, and electronic apparatus

Info

Publication number: JP2005044862A
Application number: JP2003200637A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Moriyama; 英和森山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-07-23
Filing date: 2003-07-23
Publication date: 2005-02-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a functional liquid storing device and a storing method which are conducive to a cost reduction; to provide an interconnect line pattern forming device and a forming method which are conducive to a cost reduction; and to provide a wiring board, an electro-optical device, and an electronic apparatus. <P>SOLUTION: The functional liquid storing device is equipped with a vessel 31 which stores a functional liquid formed of a dispersion liquid composed of a dispersion medium and conductive fine particles dispersed into the medium and a flowing means 32 which makes the functional liquid flow. The vessel 31 stores the functional liquid while the functional liquid is made to flow by the flowing means 32 in the vessel 31. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機能液保管装置、機能液保管方法、配線パターン形成装置、配線パターン形成方法、配線基板、電気光学装置および電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子回路または集積回路などに使われる配線の製造には、例えばフォトリソグラフィー法が用いられている。このリソグラフィ法は、予め導電膜を塗布した基板上にレジストと呼ばれる感光材を塗布し、回路パターンを照射して現像し、レジストパターンに応じて導電膜をエッチングすることで配線を形成するものである。このリソグラフィ法は真空装置などの大掛かりな設備と複雑な工程を必要とし、また材料使用効率も数％程度でそのほとんどを廃棄せざるを得ず、製造コストが高い。
【０００３】
これに対して、液滴吐出ヘッドから液体材料を液滴状に吐出する液滴吐出法、いわゆるインクジェット法を用いて配線パターンを形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、金属微粒子等の導電性微粒子を分散させた機能液である配線パターン用インクを基板に直接パターン塗布し、その後熱処理やレーザー照射を行って導電膜パターンに変換する。この方法によれば、フォトリソグラフィーが不要となり、プロセスが大幅に簡単なものになるとともに、原材料の使用量も少なくてすむというメリットがある。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第５１３２２４８号明細書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
通常、金属微粒子インクは、吐出処理前に冷暗所あるいは冷蔵庫等に保管されるが、保管中に２次粒子化することで徐々にゲル状に凝集し沈殿してしまうので、吐出用インクとして使用不能になってしまう。そのため、従来の保管方法では約１ヶ月が保管期間の限度であり、その期間を過ぎた場合はインクを廃却しなければならず、在庫管理の煩雑さによる生産性低下及びコストアップの一因となっていた。
【０００６】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、低コスト化に寄与できる機能液保管装置、機能液保管方法を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、低コスト化に寄与できる配線パターン形成装置、配線パターン形成方法、配線基板、電気光学装置及び電子機器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の機能液保管装置は、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液からなる機能液を蓄える容器と、容器内の機能液を流動させる流動手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
すなわち、本発明の機能液保管装置は、容器内の機能液を流動させることにより、導電性微粒子の沈降を防ぐことができる。したがって、吐出用インクとして使用不能になって廃棄することなく長期間の保存が可能となり、低コスト化にも寄与することができる。
【０００９】
上記の構成を実現するために、流動手段が所定の間隔で上記機能液を流動させてもよい。
この構成によれば、所定の間隔で上記機能液を流動させればよいので、上記機能液を流動させるのに要するコストを低減することができ、低コスト化に寄与することができる。
【００１０】
上記の構成を実現するために、流動手段が機能液を攪拌する攪拌部と、攪拌部を駆動する駆動部とを備えてもよい。
この構成によれば、駆動部により駆動される攪拌部で上記機能液を流動させることにより、導電性微粒子の沈降を防ぐことができる。
なお、攪拌部としては機能液内で回転するプロペラを用いてもよい。
【００１１】
上記の構成を実現するために、より具体的には、流動手段が、容器から機能液を吸引して、容器に機能液を吐出するポンプを用いることができる。
この構成によれば、ポンプが容器内の機能液を吸引、吐出することにより、機能液を流動させて導電性微粒子の沈降を防ぐことができる。
【００１２】
本発明の機能液保管方法は、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液からなる機能液の保管方法であって、上記機能液を流動させて保管することを特徴とする。
この構成によれば、上記機能液を流動させることにより、吐出用インクとして使用不能になって廃棄することなく長期間の保存が可能となり、低コスト化にも寄与することができる。
【００１３】
本発明の機能液保管方法は、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液からなる機能液の保管方法であって、上記本発明の機能液保管装置を用いて、上記機能液を保管することを特徴とする。
この構成によれば、上記機能液を上記本発明の機能液保管装置を用いて流動させることにより、吐出用インクとして使用不能になって廃棄することなく長期間の保存が可能となり、低コスト化にも寄与することができる。
【００１４】
本発明の配線パターン形成装置は、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液からなる機能液を液滴状に吐出して、基板上に配線パターンを形成する配線パターン形成装置であって、基板上に上記機能液を吐出する液滴吐出ヘッドと、液滴吐出ヘッドに供給される上記機能液を保管する機能液保管装置と、を備え、機能液保管装置が上記本発明の機能液保管装置であることを特徴とする。
この構成によれば、液状体の機能液を支障なく液滴として吐出することが可能となる。つまり、本発明では、上記機能液を廃棄することなく長期間の保存が可能となり、低コスト化にも寄与することができる。
なお、導電性微粒子としては、金属微粒子を採用できる。
【００１５】
上記の構成を実現するために、配線パターン形成装置が停止している間も、流動手段が上記機能液を流動させることが望ましい。
この構成によれば、流動手段が配線パターン形成装置の稼動、停止とは無関係に上記器の液を流動させることができる。そのため、例えば配線パターン形成装置が長期間停止している場合においても、導電性微粒子同士の衝突による成長を抑止することができる。したがって、上記機能液を廃棄することなく長期間の保存が可能となり、低コスト化にも寄与することができる。
【００１６】
本発明の配線パターン形成方法は、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液からなる機能液を液滴状に吐出して、基板上に配線パターンを形成する方法であって、上記本発明の配線パターン形成装置を用いて、配線パターンを形成することを特徴とする。
この構成によれば、上記機能液を廃棄することなく長期間の保存が可能となり、低コスト化にも寄与することができる。
【００１７】
本発明の配線基板は、上記配線パターン形成方法によって形成されたことを特徴とする。
これにより、本発明では、上記の配線パターン形成方法によって形成されることから、低コスト化が図られる。
【００１８】
本発明の電気光学装置は、上記配線基板を備えることを特徴としている。
また、本発明の電子機器は、上記の電気光学装置を備えることを特徴としている。
これらの発明によれば、低コストな配線基板を備えることから、低コスト化を図ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の機能液保管装置、機能液保管方法、配線パターン形成装置、配線パターン形成方法、配線基板、電気光学装置及び電子機器の実施の形態を、図１から図１１を参照して説明する。
ここでは、まず機能液である配線パターン用インクについて説明する。
液滴吐出法によって液滴吐出ヘッドのノズルから液滴状に吐出される配線パターン用インクは、一般に、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液からなる。
【００２０】
本実施の形態では、導電性微粒子の一例として、銀の微粒子を用いた場合について説明する。
なお、導電性微粒子としては、金、銅、パラジウム、及びニッケルのうちのいずれかを含有する金属微粒子の他、これらの酸化物、並びに導電性ポリマーや超電導体の微粒子などを用いることもできる。
また、この導電性微粒子は、分散性を向上させるために表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。導電性微粒子の表面にコーティングするコーティング材としては、例えばキシレン、トルエン等の有機溶剤やクエン酸等が挙げられる。
導電性微粒子の粒径は５ｎｍ以上０．１μｍ以下であることが好ましい。０．１μｍより大きいと、後述する液滴吐出ヘッドのノズルに目詰まりが生じるおそれがある。また、５ｎｍより小さいと、導電性微粒子に対するコーティング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となる。
【００２１】
分散媒は、一例として炭化水素系化合物のテトラデカンを用いた場合について説明する。
なお、分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。
【００２２】
上記導電性微粒子の分散液の表面張力は０．０２Ｎ／ｍ以上０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲内であることが好ましい。インクジェット法にて液体を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲がりが生じやすくなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量や、吐出タイミングの制御が困難になる。表面張力を調整するため、上記分散液には、基板との接触角を大きく低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するとよい。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。上記表面張力調節剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。
【００２３】
上記分散液の粘度は１ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。インクジェット法を用いて液体材料を液滴として吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合にはノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となる。
【００２４】
ここで、液滴吐出法の吐出技術としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換式、電気熱変換方式、静電吸引方式などが挙げられる。帯電制御方式は、材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で材料の飛翔方向を制御してノズルから吐出させるものである。また、加圧振動方式は、材料に３０ｋｇ／ｃｍ２程度の超高圧を印加してノズル先端側に材料を吐出させるものであり、制御電圧をかけない場合には材料が直進してノズルから吐出され、制御電圧をかけると材料間に静電的な反発が起こり、材料が飛散してノズルから吐出されない。また、電気機械変換方式は、ピエゾ素子（圧電素子）がパルス的な電気信号を受けて変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって材料を貯留した空間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から材料を押し出してノズルから吐出させるものである。また、電気熱変換方式は、材料を貯留した空間内に設けたヒータにより、材料を急激に気化させてバブル（泡）を発生させ、バブルの圧力によって空間内の材料を吐出させるものである。静電吸引方式は、材料を貯留した空間内に微小圧力を加え、ノズルに材料のメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから材料を引き出すものである。また、この他に、電場による流体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす方式などの技術も適用可能である。液滴吐出法は、材料の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の材料を的確に配置できるという利点を有する。なお、液滴吐出法により吐出される液状材料（流動体）の一滴の量は、例えば１〜３００ナノグラムである。
【００２５】
図１は、ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための図である。
図１において、液体材料（配線パターン用インク、機能液）を収容する液体室２１に隣接してピエゾ素子２２が設置されている。液体室２１には、液体材料を収容する材料タンクを含む液体材料供給系２３を介して液体材料が供給される。ピエゾ素子２２は駆動回路２４に接続されており、この駆動回路２４を介してピエゾ素子２２に電圧を印加し、ピエゾ素子２２を変形させることにより、液体室２１が変形し、ノズル２５から液体材料が吐出される。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子２２の歪み量が制御される。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子２２の歪み速度が制御される。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
【００２６】
次に、本発明の配線パターン形成装置の一例として、基板上に配線基板を形成するための配線パターン形成装置について説明する。本実施形態に係る配線パターン形成装置は、配線基板用のインクを基板上に配置し、その基板上に配線用の導電膜パターンを形成するものである。本例では、配線基板用のインクとして、上述した本発明の配線パターン用インクを用いる。
【００２７】
図２は、本実施形態に係る配線パターン形成装置の概略斜視図である。図２に示すように、配線パターン形成装置１００は、表面処理部（図示せず）と、材料配置部１２０とから概略構成されている。材料配置部１２０には、液滴吐出ヘッド１０、液滴吐出ヘッド１０に供給する配線パターン用インクを保存するインク保管装置（機能液保管装置）３０と、基板１１を載置するための載置台４と、液滴吐出ヘッド１０を補修するクリーニング機構部１４と、ヒータ１５と、これらを統括的に制御する制御装置８とが備えられている。
【００２８】
インク保管装置３０は、図３に示すように、配線パターン用インクを蓄える容器３１と、配線パターン用インクを吸引、吐出するロータリー式吸引ポンプ（流動手段）３２と、容器３１およびロータリー式吸引ポンプ３２とをつなぐ循環配管３３と、配線パターン用インクを液滴吐出ヘッド１０に供給する供給配管３４とを備えている。ロータリー式吸引ポンプ３２は、制御装置８に制御されており、配線パターン用インクの流動は制御装置８により制御されている。
循環配管３３のロータリー式吸引ポンプ３２の吸引側端部は、容器３１の底側に配置されるとともに、吐出側端部は、容器３１内の配線パターン用インクの液面側に配置されている。
【００２９】
液滴吐出ヘッド１０には、図２に示すように、液滴吐出ヘッド１０をＸ方向に駆動するためのＸ方向ガイド軸２が配置され、Ｘ方向ガイド軸２には、Ｘ方向ガイド軸２を回転させるＸ方向駆動モータ３が配置されている。また、載置台４には、載置台４をＹ方向に駆動するためのＹ方向ガイド軸５が配置され、Ｙ方向ガイド軸５には、Ｙ方向ガイド軸５を回転させるＹ方向駆動モータ６が配置されている。
Ｘ方向ガイド軸２及びＹ方向ガイド軸５はそれぞれ、基台７上に固定されている。なお、図２では、液滴吐出ヘッド１０は、基板１１の進行方向に対し直角に配置されているが、液滴吐出ヘッド１０の角度を調整し、基板１１の進行方向に対して交差させるようにしてもよい。このようにすれば、液滴吐出ヘッド１０の角度を調整することで、ノズル間のピッチを調節することが出来る。また、基板１１とノズル面との距離を任意に調節することが出来るようにしてもよい。
【００３０】
液滴吐出ヘッド１０は、導電性微粒子を含有する分散液からなる液体材料をノズル（吐出口）から吐出するものであり、Ｘ方向ガイド軸２に固定されている。Ｘ方向駆動モータ３は、ステッピングモータ等であり、制御装置８からＸ軸方向の駆動パルス信号が供給されると、Ｘ方向ガイド軸２を回転させる。Ｘ方向ガイド軸２の回転により、液滴吐出ヘッド１０が基台７に対してＸ軸方向に移動する。
【００３１】
上述したように、液体吐出方式としては、圧電体素子であるピエゾ素子を用いてインクを吐出させるピエゾ方式、液体材料を加熱し発生した泡（バブル）により液体材料を吐出させるバブル方式など、公知の様々な技術を適用できる。このうち、ピエゾ方式は、液体材料に熱を加えないため、材料の組成等に影響を与えないという利点を有する。
基板１１としては、ガラス、石英ガラス、Ｓｉウエハ、プラスチックフィルム、金属板など各種のものを用いることができる。また、これら各種の素材基板の表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されたものも含む。
【００３２】
載置台４はＹ方向ガイド軸５に固定され、Ｙ方向ガイド軸５には、Ｙ方向駆動モータ６、１６が接続されている。Ｙ方向駆動モータ６、１６は、ステッピングモータ等であり、制御装置８からＹ軸方向の駆動パルス信号が供給されると、Ｙ方向ガイド軸５を回転させる。Ｙ方向ガイド軸５の回転により、載置台４が基台７に対してＹ軸方向に移動する。
クリーニング機構部１４は、液滴吐出ヘッド１０をクリーニングし、ノズルの目詰まりなどを防ぐものである。クリーニング機構部１４は、上記クリーニング時において、Ｙ方向の駆動モータ１６によってＹ方向ガイド軸５に沿って移動する。
ヒータ１５は、ランプアニール等の加熱手段を用いて基板１１を熱処理するものであり、基板１１上に吐出された液体の蒸発・乾燥を行うとともに導電膜に変換するための熱処理を行う。
【００３３】
次に、本発明の配線パターン形成装置１００について説明する。
本発明の配線パターン形成装置１００においては、まず始めに表面処理部（図示せず）において、基板１１の表面処理を行う。
表面処理部においては、基板１１の表面を、液体材料に対して撥液性に加工する。具体的には、導電性微粒子を含有した液体材料に対する所定の接触角が、６０［ｄｅｇ］以上、好ましくは９０［ｄｅｇ］以上１１０［ｄｅｇ］以下となるように基板に対して表面処理を施す。
表面の撥液性（濡れ性）を制御する方法としては、例えば、基板の表面に自己組織化膜を形成する方法、プラズマ処理法等を採用できる。
【００３４】
自己組織膜形成法では、配線基板を形成すべき基板の表面に、有機分子膜などからなる自己組織化膜を形成する。
基板表面を処理するための有機分子膜は、基板に結合可能な官能基と、その反対側に親液基あるいは撥液基といった基板の表面性を改質する（表面エネルギーを制御する）官能基と、これらの官能基を結ぶ炭素の直鎖あるいは一部分岐した炭素鎖とを備えており、基板に結合して自己組織化して分子膜、例えば単分子膜を形成する。
【００３５】
ここで、自己組織化膜とは、基板の下地層等の構成原子と反応可能な結合性官能基とそれ以外の直鎖分子とからなり、直鎖分子の相互作用により極めて高い配向性を有する化合物を、配向させて形成された膜である。この自己組織化膜は、単分子を配向させて形成されているので、極めて膜厚を薄くすることができ、しかも、分子レベルで均一な膜となる。すなわち、膜の表面に同じ分子が位置するため、膜の表面に均一でしかも優れた撥液性や親液性を付与することができる。
【００３６】
上記の高い配向性を有する化合物として、例えばフルオロアルキルシランを用いることにより、膜の表面にフルオロアルキル基が位置するように各化合物が配向されて自己組織化膜が形成され、膜の表面に均一な撥液性が付与される。
自己組織化膜を形成する化合物としては、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリクロロシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等のフルオロアルキルシラン（以下「ＦＡＳ」という）を例示できる。これらの化合物は、単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。なお、ＦＡＳを用いることにより、基板との密着性と良好な撥液性とを得ることができる。
【００３７】
ＦＡＳは、一般的に構造式ＲｎＳｉＸ_{（４−ｎ）}で表される。ここでｎは１以上３以下の整数を表し、Ｘはメトキシ基、エトキシ基、ハロゲン原子などの加水分解基である。またＲはフルオロアルキル基であり、（ＣＦ_３）（ＣＦ_２）ｘ（ＣＨ_２）ｙの（ここでｘは０以上１０以下の整数を、ｙは０以上４以下の整数を表す）構造を持ち、複数個のＲ又はＸがＳｉに結合している場合には、Ｒ又はＸはそれぞれすべて同じでもよく、異なっていてもよい。Ｘで表される加水分解基は加水分解によりシラノールを形成して、基板（ガラス、シリコン）の下地のヒドロキシル基と反応してシロキサン結合で基板と結合する。一方、Ｒは表面に（ＣＦ_２）等のフルオロ基を有するため、基板の下地表面を濡れない（表面エネルギーが低い）表面に改質する。
【００３８】
有機分子膜などからなる自己組織化膜は、上記の原料化合物と基板とを同一の密閉容器中に入れておき、室温で２〜３日程度の間放置することにより基板上に形成される。また、密閉容器全体を１００℃に保持することにより、３時間程度で基板上に形成される。これらは気相からの形成法であるが、液相からも自己組織化膜を形成できる。例えば、原料化合物を含む溶液中に基板を浸積し、洗浄、乾燥することで基板上に自己組織化膜が形成される。
なお、自己組織化膜を形成する前に、基板表面に紫外光を照射したり、溶媒により洗浄したりして、基板表面の前処理を施すことが望ましい。
【００３９】
一方、プラズマ処理法では、常圧又は真空中で基板に対してプラズマ照射を行う。プラズマ処理に用いるガス種は、配線基板を形成すべき基板の表面材質等を考慮して種々選択できる。処理ガスとしては、例えば、４フッ化メタン、パーフルオロヘキサン、パーフルオロデカン等を例示できる。
なお、基板の表面を撥液性に加工する処理は、所望の撥液性を有するフィルム、例えば４フッ化エチレン加工されたポリイミドフィルム等を基板表面に貼着することによっても行ってもよい。また、撥液性の高いポリイミドフィルムをそのまま基板として用いてもよい。
また、基板表面が所望の撥液性よりも高い撥液性を有する場合、１７０〜４００ｎｍの紫外光を照射したり、基板をオゾン雰囲気に曝したりすることにより、基板表面を親液化する処理を行って基板表面の濡れ性を制御するとよい。
【００４０】
表面処理部での表面処理が終わると、次は、材料配置部１２０における導電膜パターン形成が行われる。
表面処理が終了した基板１１は、図２に示すように、載置台４に載置される。液体吐出ヘッド１０は液体材料を吐出しながら、Ｘ方向駆動モータ３及び／又はＹ方向駆動モータ６を介して、基板１１と相対移動されることにより、基板１１上に液体材料を配置する。
【００４１】
図４（ａ）〜（ｃ）は、基板上に液体材料を配置する一例として、線状の導電膜パターンを基板上に形成する手順の一例を示している。
この工程では、液体吐出ヘッド１０から液体材料を液滴にして吐出し、その液滴を一定の距離（ピッチ）ごとに基板１１上に配置する。
まず、図４（ａ）に示すように、液体吐出ヘッド１０から吐出した液滴Ｌ１を、一定の間隔をあけて基板１１上に順次配置する。本例では、液滴Ｌ１の配置ピッチＰ１は、基板１１上に配置した直後の液滴Ｌ１の直径よりも大きくなるように定められている。これにより、基板１１上に配置された直後の液滴Ｌ１同士が互いに接することがなく、液滴Ｌ１同士が合体して基板１１上で広がることが防止される。また、液滴Ｌ１の配置ピッチＰ１は、基板１１上に配置した直後の液滴Ｌ１の直径の２倍以下となるように定められている。
また、このとき液体吐出ヘッド１０の各ノズルから吐出される液滴量は、制御装置８から上記ピエゾ素子に供給される電圧によって制御されている。
【００４２】
次に、図４（ｂ）に示すように、上述した液滴の配置動作を繰り返す。すなわち、図４（ａ）に示した前回と同様に、液体吐出ヘッド１０から液体材料を液滴Ｌ２にして吐出し、その液滴Ｌ２を一定距離ごとに基板１１に配置する。
このとき、液滴Ｌ２の体積（１つの液滴あたりの液体材料の量）、及びその配置ピッチＰ２は前回の液滴Ｌ１と同じである。また、液滴Ｌ２の配置位置を前回の液滴Ｌ１から１／２ピッチだけシフトさせ、基板１１上に配置されている前回の液滴Ｌ１同士の中間位置に今回の液滴Ｌ２を配置する。
【００４３】
前述したように、基板１１上の液滴Ｌ１の配置ピッチＰ１は、基板１１上に配置した直後の液滴Ｌ１の直径よりも大きくかつ、その直径の２倍以下である。そのため、液滴Ｌ１の中間位置に液滴Ｌ２が配置されることにより、液滴Ｌ１に液滴Ｌ２が一部重なり、液滴Ｌ１同士の間の隙間が埋まる。
【００４４】
こうした一連の液滴の配置動作を複数回繰り返すことにより、基板１１上に配置される液滴同士の隙間が埋まり、図４（ｃ）に示すように、線状の連続したパターン（線状パターンＷ１）が基板１１上に形成される。この場合、液滴の配置動作の繰り返し回数を増やすことにより、基板１１上に液滴が順次重なり、線状パターンＷ１の膜厚、すなわち基板１１の表面からの高さ（厚み）が増す。線状パターンＷ１の高さ（厚み）は、最終的な膜パターンに必要とされる所望の膜厚に応じて定められ、それに応じて、上記液滴の配置動作の繰り返し回数が定められる。そして最終的には、基板１１上に配線用の導電膜パターンが形成される。
【００４５】
なお、線状パターンの形成方法は、図４（ａ）〜（ｃ）に示したものに限定されない。例えば、液滴の配置ピッチや、繰り返しの際のシフト量などは任意に設定可能である。例えば、基板１１上に配置される液滴のピッチは、上記相対移動の速度、及び液体吐出ヘッド１０からの吐出周波数（ピエゾ素子への駆動電圧の周波数）によって制御することができる。
また、図４（ｂ）では、液滴Ｌ２の配置を開始する位置を、前回と同じ側（図４（ｂ）に示す左側）としているが、逆側（図４（ｂ）に示す右側）としてもよい。例えば、基板１１上に液滴を開始する位置は、上記相対移動の方向、及び上記相対移動時における液体吐出ヘッド１０からの液滴の吐出開始のタイミング制御等によって制御することができる。往復動作の各方向への移動時に、液滴の吐出を行うことにより、液体吐出ヘッド１０と基板１１との相対移動の距離を少なくできる。
【００４６】
また、液滴の吐出条件、特に、液滴の体積及び液滴の配置ピッチは、基板１１上に形成される線状パターンＷ１の縁部の形状が凹凸の微小な良好な状態となるように定められている。なお、基板１１の表面は予め撥液性に加工されているので、基板１１上に配置した液滴の広がりが抑制される。そのため、線状パターンの縁部の形状を、上述した良好な状態に確実に制御できるとともに、厚膜化も容易である。
【００４７】
基板１１上に配線用の導電膜パターンが形成されると、次に、基板１１上に配置された液滴に含まれる分散媒あるいはコーティング材をヒータ１５により蒸発、除去する熱処理及び／又は光処理が行われる。すなわち、基板１１上に配置された導電膜形成用の液体材料は、微粒子間の電気的接触をよくするために、分散媒を完全に除去する必要がある。また、導電性微粒子の表面に分散性を向上させるために有機物などのコーティング材がコーティングされている場合には、このコーティング材も除去する必要がある。
【００４８】
熱処理及び／又は光処理は通常大気中で行われるが、必要に応じて、窒素、
アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行ってもよい。熱処理及び／又は光処理の処理温度は、分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。
例えば、有機物からなるコーティング材を除去するためには、約３００℃で焼成することが必要である。また、プラスチックなどの基板を使用する場合には、室温以上１００℃以下で行うことが好ましい。
【００４９】
本発明の熱処理及び／又は光処理は、一例としてランプ１５による加熱処理として説明しているが。その他に、例えばホットプレート、電気炉などの加熱手段を用いた一般的な加熱処理や、ランプアニールを用いて行ってもよい。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを使用することができる。これらの光源は一般には、出力１０Ｗ以上５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態例では１００Ｗ以上１０００Ｗ以下の範囲で十分である。
上記熱処理及び／又は光処理により、微粒子間の電気的接触が確保され、導電膜に変換される。
以上説明した一連の工程により、基板上に線状の導電膜パターン（配線基板）が形成される。
【００５０】
次に、図３を用いて本発明の特徴部であるインク保管装置３０について説明する。
制御装置８は、ロータリー式吸引ポンプ３２を駆動することにより循環配管３３の吸引側端部から配線パターン用インクを吸引させる。吸引された配線パターン用インクは、ロータリー式吸引ポンプ３２の吐出口から循環配管３３に圧送され、吐出側端部から容器３１内に戻される。
容器３１内の配線パターン用インクは循環配管３３の吸入側端部から吸引され、吐出側端部からされることで、容器３１の底から液面に循環され、容器３１内を流動する。
【００５１】
また、ロータリー式吸引ポンプ３２は、制御装置８により、間欠駆動するように制御されている。間欠駆動する間隔としては、１時間当たり１回３分間駆動してもよいし、５時間当たり１回１０分間駆動してもよいし、１日当たり１回数分間駆動してもよい。また、この間欠駆動は、配線パターン形成装置１００が停止している間にも行われている。
なお、ロータリー式吸引ポンプ３２は、間欠駆動されるだけでなく、連続駆動されてもよい。
【００５２】
なお、本発明の実施の形態においては、インク保管装置を、ロータリー式吸引ポンプ３２を用いるインク保管装置３０に適応して説明したが、ロータリー式吸引ポンプ３２を用いるものの他に、プロペラ（攪拌部）を用いて配線パターン用インクを流動させるものに適応することができる。
このプロペラを用いたインク保管装置４０は、図５に示すように、配線パターン用インクを蓄える容器４１と、配線パターン用インクを流動させるプロペラ４２と、プロペラを回転駆動させるプロペラ駆動モータ（駆動手段）４３と、配線パターン用インクを液滴吐出ヘッド１０に供給する供給配管３４とを備えている。プロペラ駆動モータ４３は、制御装置８に制御されており、プロペラ４２の回転は制御装置８により制御されている。
プロペラ４２は、制御装置８により制御されたプロペラ駆動モータ４３により回転され、プロペラ４２の回転により配線パターン用インクは容器４１内を流動させられる。
【００５３】
この構成によれば、容器３１内の配線パターン用インクをロータリー式吸引ポンプ３２により流動させることにより、銀微粒子の沈降を防ぐことができる。したがって、配線パターン用インクが吐出用インクとして使用不能になって廃棄することなく長期間の保存が可能となり低コスト化にも寄与することができる。
【００５４】
ロータリー式吸引ポンプ３２が間欠的に配線パターン用インクを流動させているので、配線パターン用インクを流動させるのに要するコストを低減することができ、低コスト化に寄与することができる。
【００５５】
（実施例）
テトラデカンを分散媒とした銀微粒子分散液５００ｇをガラス瓶に入れ室温で保管した配線パターン用インクと、同じ分散媒の銀微粒子分散液５００ｇをガラス瓶に入れ、間欠攪拌した配線パターン用インクとを用いて、粒度分布の測定及び液滴吐出実験を行った。攪拌は、上述したロータリー式吸引ポンプ３２により配線パターン用インクを吸引して戻す方法を採用し、１時間当たり１回３分間の間欠攪拌を行った。
また、各配線パターン用インクは、分散液製造直後、１ヶ月保管後、２ヶ月保管後のものを用いた。
【００５６】
図６に配線パターン用インクを室温で保管した場合の粒度分布を示す。
この図に示されるように、製造直後には５〜２５ｎｍの粒度分布で最多の測定頻度の粒径が約１２ｎｍであったが、１ヶ月保管後には６〜３０ｎｍの粒度分布で最多測定頻度の粒径が約１５ｎｍ、２ヶ月保管後には８〜４２ｎｍの粒度分布で最多測定頻度の粒径が約１９ｎｍに変化した。なお、粒度分布の測定は、Ｍｉｃｒｏｇｒａｍ（ＵＰＡ１５０）の粒度分布計を用いた。
また、液の状態としては、製造直後が均一であったものが、１ヶ月保管後には瓶の底にゲル状の沈殿が僅かに見られ、２ヶ月保管後には瓶の底にゲル状の沈殿が全体量の１／２０ほど生成されていた。
このゲル状沈殿はヘキサン（Ｈｅｘａｎｅ）に再分散できるため、ヘキサンに分散させたものに対して粒度分布を測定した（図７参照）。この図に示されるように、２ヶ月保管後に生成された沈殿物では、１５〜９２ｎｍの粒度分布で最多測定頻度の粒径が約５０ｎｍであった。
【００５７】
また、室温保管の配線パターン用インクを用いた液滴吐出実験に関しては、製造直後では問題なく吐出できたが、１ヶ月保管後の配線パターン用インクでは吐出処理中に時々配線パターン用インクが吐出されないことがあった。さらに、２ヶ月保管後の配線パターン用インクでは吐出処理中に頻繁に配線パターン用インクが吐出されない事態が生じた。
【００５８】
一方、図８に配線パターン用インクを間欠攪拌して保管した場合の粒度分布を示す。
この図に示されるように、間欠攪拌して配線パターン用インクを保管した場合は、製造直後から２ヶ月保管後まで、いずれも５〜２５ｎｍの粒度分布で最多の測定頻度の粒径が約１２ｎｍであった。また、液の状態もいずれもが均一であり、沈殿物は発生しなかった。さらに、間欠攪拌して保管した配線パターン用インクを用いた液滴吐出実験に関しては、製造直後、１ヶ月保管後、２ヶ月保管後の配線パターン用インクのいずれにおいても問題なく吐出することができた。
【００５９】
このように、本実施の形態では、分散媒を間欠攪拌して保管することで、銀微粒子の２次粒子化を抑止し成長させないことが可能になるため、従来の１ヶ月を超える半永久的な長期保存を実現することができる。そのため、在庫管理の煩雑さに起因する生産性低下を防止することができるとともに、配線パターン用インクを廃却する必要がなくなり、コストアップも防ぐことができる。
【００６０】
次に、本発明の電気光学装置の一例として、プラズマ型表示装置について説明する。
図９は、本実施形態のプラズマ型表示装置５００の分解斜視図を示している。
プラズマ型表示装置５００は、互いに対向して配置された基板５０１、５０２、及びこれらの間に形成される放電表示部５１０を含んで構成される。
放電表示部５１０は、複数の放電室５１６が集合されたものである。複数の放電室５１６のうち、赤色放電室５１６（Ｒ）、緑色放電室５１６（Ｇ）、青色放電室５１６（Ｂ）の３つの放電室５１６が対になって１画素を構成するように配置されている。
【００６１】
基板５０１の上面には所定の間隔でストライプ状にアドレス電極５１１が形成され、アドレス電極５１１と基板５０１の上面とを覆うように誘電体層５１９が形成されている。誘電体層５１９上には、アドレス電極５１１、５１１間に位置しかつ各アドレス電極５１１に沿うように隔壁５１５が形成されている。隔壁５１５は、アドレス電極５１１の幅方向左右両側に隣接する隔壁と、アドレス電極５１１と直交する方向に延設された隔壁とを含む。また、隔壁５１５によって仕切られた長方形状の領域に対応して放電室５１６が形成されている。
また、隔壁５１５によって区画される長方形状の領域の内側には蛍光体５１７が配置されている。蛍光体５１７は、赤、緑、青のいずれかの蛍光を発光するもので、赤色放電室５１６（Ｒ）の底部には赤色蛍光体５１７（Ｒ）が、緑色放電室５１６（Ｇ）の底部には緑色蛍光体５１７（Ｇ）が、青色放電室５１６（Ｂ）の底部には青色蛍光体５１７（Ｂ）が各々配置されている。
【００６２】
一方、基板５０２には、先のアドレス電極５１１と直交する方向に複数の表示電極５１２がストライプ状に所定の間隔で形成されている。さらに、これらを覆うように誘電体層５１３、及びＭｇＯなどからなる保護膜５１４が形成されている。
基板５０１と基板５０２とは、前記アドレス電極５１１…と表示電極５１２…を互いに直交させるように対向させて相互に貼り合わされている。
上記アドレス電極５１１と表示電極５１２は図示略の交流電源に接続されている。各電極に通電することにより、放電表示部５１０において蛍光体５１７が励起発光し、カラー表示が可能となる。
【００６３】
本実施形態では、上記アドレス電極５１１、及び表示電極５１２がそれぞれ、上述した配線パターン形成方法に基づいて形成されているため、製造時の低コスト化が図られる。
【００６４】
次に、本発明の電気光学装置の他の例として、液晶装置について説明する。
図１０は、本実施形態に係る液晶装置の第１基板上の信号電極等の平面レイアウトを示すものである。本実施形態に係る液晶装置は、この第１基板と、走査電極等が設けられた第２基板（図示せず）と、第１基板と第２基板との間に封入された液晶（図示せず）とから概略構成されている。
【００６５】
図１０に示すように、第１基板３００上の画素領域３０３には、複数の信号電極３１０…が多重マトリクス状に設けられている。特に各信号電極３１０…は、各画素に対応して設けられた複数の画素電極部分３１０ａ…とこれらを多重マトリクス状に接続する信号配線部分３１０ｂ…とから構成されており、Ｙ方向に伸延している。
また、符号３５０は１チップ構造の液晶駆動回路で、この液晶駆動回路３５０と信号配線部分３１０ｂ…の一端側（図中下側）とが第１引き回し配線３３１…を介して接続されている。
また、符号３４０…は上下導通端子で、この上下導通端子３４０…と、図示しない第２基板上に設けられた端子とが上下導通材３４１…によって接続されている。また、上下導通端子３４０…と液晶駆動回路３５０とが第２引き回し配線３３２…を介して接続されている。
【００６６】
本実施形態例では、上記第１基板３００上に設けられた信号配線部分３１０ｂ…、第１引き回し配線３３１…、及び第２引き回し配線３３２…がそれぞれ、上述した配線形成方法に基づいて形成されている。そのため、低コスト化が図られる。
なお、本発明が適用できるデバイスは、これらの電気光学装置に限られず、例えば配線基板が形成される回路基板や、半導体の実装配線等、他のデバイス製造にも適用が可能である。
【００６７】
次に、本発明の電子機器の具体例について説明する。
図１１（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１１（ａ）において、６００は携帯電話本体を示し、６０１は先の図１０に示した液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
図１１（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１１（ｂ）において、７００は情報処理装置、７０１はキーボードなどの入力部、７０３は情報処理本体、７０２は先の図１０に示した液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
図１１（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１１（ｃ）において、８００は時計本体を示し、８０１は先の図１０に示した液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
図１１（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上記実施形態の液晶装置を備えたものであるので、品質の向上と低コスト化が図られる。
なお、本実施形態の電子機器は液晶装置を備えるものとしたが、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ型表示装置等、他の電気光学装置を備えた電子機器とすることもできる。
【００６８】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、配線パターン用インクを流動させるのに、ロータリー式吸引ポンプ３２やプロペラ４２を用いるものに適応して説明したが、このロータリー式吸引ポンプ３２やプロペラ４２を用いるものに限られることなく、回転する板材など、その他各種の配線パターン用インクを流動させる手段に適応することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ピエゾ方式による液状体の吐出原理を説明するための図である。
【図２】配線形成装置の概略斜視図である。
【図３】本発明における実施の形態のインク保管装置の概略図である。
【図４】基板上にインクを配置する過程を示す図である。
【図５】本発明における別の形態のインク保管装置の概略図である。
【図６】インクを室温で保管したときの粒度分布を示す図である。
【図７】沈殿物を再分散させた液の粒度分布を示す図である。
【図８】インクを間欠攪拌して保管したときの粒度分布を示す図である。
【図９】プラズマ型表示装置の分解斜視図である。
【図１０】液晶装置の第１基板上の平面レイアウトを示す図である。
【図１１】（ａ）は本発明の電子機器を携帯電話に適用した例を示す図、（ｂ）携帯型情報処理装置に適用した例を示す図、（ｃ）は腕時計型電子機器に適用した例を示す図である。
【符号の説明】
１０・・・液滴吐出ヘッド、１１・・・基板、３０、４０・・・インク保管装置（機能液保管装置）、３１、４１・・・容器、３２・・・ロータリー式吸引ポンプ（流動手段）、４２・・・プロペラ（攪拌部）、４３・・・プロペラ駆動モータ（駆動手段）、１００・・・配線パターン形成装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a functional liquid storage device, a functional liquid storage method, a wiring pattern forming device, a wiring pattern forming method, a wiring board, an electro-optical device, and an electronic apparatus.
[0002]
[Prior art]
For example, a photolithography method is used to manufacture wiring used for an electronic circuit or an integrated circuit. In this lithography method, a photosensitive material called a resist is applied on a substrate on which a conductive film has been applied in advance, a circuit pattern is irradiated and developed, and the conductive film is etched according to the resist pattern to form wiring. is there. This lithography method requires large-scale equipment such as a vacuum apparatus and a complicated process, and the material use efficiency is about several percent, and most of it must be discarded, and the manufacturing cost is high.
[0003]
On the other hand, a method of forming a wiring pattern by using a droplet discharge method in which a liquid material is discharged from a droplet discharge head, that is, a so-called inkjet method has been proposed (for example, see Patent Document 1). In this method, a wiring pattern ink, which is a functional liquid in which conductive fine particles such as metal fine particles are dispersed, is directly applied to the substrate, and then converted into a conductive film pattern by heat treatment or laser irradiation. According to this method, there is an advantage that photolithography is not required, the process is greatly simplified, and the amount of raw materials used is reduced.
[0004]
[Patent Document 1]
US Pat. No. 5,132,248
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the following problems exist in the conventional technology as described above.
Usually, the metal fine particle ink is stored in a cool dark place or a refrigerator before the discharging process, but it becomes a secondary particle during storage and gradually aggregates and precipitates in a gel state, so it cannot be used as an ink for discharging. Become. Therefore, in the conventional storage method, the limit of the storage period is about one month, and after that period, the ink must be discarded, which contributes to a decrease in productivity and an increase in cost due to complicated inventory management. It was.
[0006]
The present invention has been made in consideration of the above points, and an object thereof is to provide a functional liquid storage device and a functional liquid storage method that can contribute to cost reduction. Another object of the present invention is to provide a wiring pattern forming apparatus, a wiring pattern forming method, a wiring board, an electro-optical device, and an electronic apparatus that can contribute to cost reduction.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the functional liquid storage device of the present invention comprises a container for storing a functional liquid composed of a dispersion liquid in which conductive fine particles are dispersed in a dispersion medium, and a flow means for flowing the functional liquid in the container. It is characterized by having.
[0008]
That is, the functional liquid storage device of the present invention can prevent sedimentation of conductive fine particles by flowing the functional liquid in the container. Therefore, it becomes unusable as ejection ink and can be stored for a long time without being discarded, which can contribute to cost reduction.
[0009]
In order to realize the above-described configuration, the functional unit may cause the functional liquid to flow at a predetermined interval.
According to this configuration, since the functional liquid has only to flow at a predetermined interval, the cost required to flow the functional liquid can be reduced, which can contribute to cost reduction.
[0010]
In order to realize the above configuration, the flow means may include a stirring unit that stirs the functional liquid and a drive unit that drives the stirring unit.
According to this configuration, it is possible to prevent sedimentation of the conductive fine particles by causing the functional liquid to flow in the stirring unit driven by the driving unit.
Note that a propeller that rotates in the functional liquid may be used as the stirring unit.
[0011]
In order to realize the above-described configuration, more specifically, a pump that sucks the functional liquid from the container and discharges the functional liquid to the container can be used as the flow means.
According to this configuration, when the pump sucks and discharges the functional liquid in the container, it is possible to flow the functional liquid and prevent the conductive fine particles from settling.
[0012]
The functional liquid storage method of the present invention is a functional liquid storage method comprising a dispersion in which conductive fine particles are dispersed in a dispersion medium, wherein the functional liquid is stored in a fluidized state.
According to this configuration, by causing the functional liquid to flow, it becomes unusable as ejection ink and can be stored for a long time without being discarded, which can contribute to cost reduction.
[0013]
The functional liquid storage method of the present invention is a functional liquid storage method comprising a dispersion liquid in which conductive fine particles are dispersed in a dispersion medium, and the functional liquid is stored using the functional liquid storage apparatus of the present invention. It is characterized by that.
According to this configuration, by allowing the functional liquid to flow using the functional liquid storage device of the present invention, it becomes unusable as ink for discharge and can be stored for a long time without being discarded, thereby reducing costs. Can also contribute.
[0014]
A wiring pattern forming apparatus according to the present invention is a wiring pattern forming apparatus that forms a wiring pattern on a substrate by discharging a functional liquid made of a dispersion liquid in which conductive fine particles are dispersed in a dispersion medium into droplets. A liquid droplet ejection head for ejecting the functional liquid onto a substrate; and a functional liquid storage device for storing the functional liquid supplied to the liquid droplet ejection head, wherein the functional liquid storage device stores the functional liquid according to the present invention. It is a device.
According to this configuration, the liquid functional liquid can be discharged as droplets without any problem. That is, in the present invention, it is possible to store the functional liquid for a long time without discarding the functional liquid, which can contribute to cost reduction.
Metal fine particles can be adopted as the conductive fine particles.
[0015]
In order to realize the above configuration, it is desirable that the flow means flow the functional liquid while the wiring pattern forming apparatus is stopped.
According to this configuration, the fluid can flow the liquid in the vessel regardless of whether the wiring pattern forming apparatus is operated or stopped. Therefore, for example, even when the wiring pattern forming apparatus has been stopped for a long period of time, growth due to collision between conductive fine particles can be suppressed. Therefore, the functional liquid can be stored for a long time without discarding it, which can contribute to cost reduction.
[0016]
The wiring pattern forming method of the present invention is a method of forming a wiring pattern on a substrate by discharging a functional liquid composed of a dispersion liquid in which conductive fine particles are dispersed in a dispersion medium into droplets, The wiring pattern forming apparatus is used to form a wiring pattern.
According to this configuration, it is possible to store the functional liquid for a long time without discarding the functional liquid, which can contribute to cost reduction.
[0017]
The wiring board of the present invention is formed by the above-described wiring pattern forming method.
Thereby, in this invention, since it forms by said wiring pattern formation method, cost reduction is achieved.
[0018]
An electro-optical device according to the present invention includes the above wiring board.
According to another aspect of the invention, there is provided an electronic apparatus including the above-described electro-optical device.
According to these inventions, since the low-cost wiring board is provided, the cost can be reduced.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a functional liquid storage device, a functional liquid storage method, a wiring pattern forming device, a wiring pattern forming method, a wiring board, an electro-optical device, and an electronic device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. To do.
Here, the wiring pattern ink, which is a functional liquid, will be described first.
Wiring pattern ink ejected in the form of droplets from the nozzles of a droplet ejection head by the droplet ejection method is generally composed of a dispersion liquid in which conductive fine particles are dispersed in a dispersion medium.
[0020]
In this embodiment, a case where silver fine particles are used as an example of conductive fine particles will be described.
As the conductive fine particles, in addition to metal fine particles containing any one of gold, copper, palladium, and nickel, these oxides, conductive polymer, and superconductor fine particles can also be used.
The conductive fine particles can also be used by coating the surface with an organic substance or the like in order to improve dispersibility. Examples of the coating material that coats the surface of the conductive fine particles include organic solvents such as xylene and toluene, citric acid, and the like.
The particle diameter of the conductive fine particles is preferably 5 nm or more and 0.1 μm or less. If it is larger than 0.1 μm, there is a risk of clogging in the nozzles of the droplet discharge head described later. On the other hand, when the thickness is smaller than 5 nm, the volume ratio of the coating agent to the conductive fine particles is increased, and the ratio of the organic matter in the obtained film is excessive.
[0021]
As an example of the dispersion medium, a case where a hydrocarbon compound tetradecane is used will be described.
The dispersion medium is not particularly limited as long as it can disperse the conductive fine particles and does not cause aggregation. For example, in addition to water, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, n-heptane, n-octane, decane, dodecane, toluene, xylene, cymene, durene, indene, dipentene, tetrahydronaphthalene, decahydronaphthalene, Hydrocarbon compounds such as cyclohexylbenzene, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, 1,2-dimethoxyethane, bis (2-methoxyethyl) ) Ether compounds such as ether and p-dioxane, propylene carbonate, and γ-butyrolactone N- methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, and cyclohexanone.
[0022]
The surface tension of the conductive fine particle dispersion is preferably in the range of 0.02 N / m to 0.07 N / m. When the liquid is ejected by the inkjet method, if the surface tension is less than 0.02 N / m, the wettability of the ink composition with respect to the nozzle surface increases, and thus flight bending easily occurs, and exceeds 0.07 N / m. Since the meniscus shape at the nozzle tip is not stable, it becomes difficult to control the discharge amount and the discharge timing. In order to adjust the surface tension, a small amount of a surface tension regulator such as a fluorine-based, silicone-based, or nonionic-based material may be added to the dispersion within a range that does not significantly reduce the contact angle with the substrate. The nonionic surface tension modifier improves the wettability of the liquid to the substrate, improves the leveling property of the film, and helps prevent the occurrence of fine irregularities in the film. The surface tension modifier may contain an organic compound such as alcohol, ether, ester, or ketone, if necessary.
[0023]
The viscosity of the dispersion is preferably 1 mPa · s to 50 mPa · s. When a liquid material is ejected as droplets using the inkjet method, if the viscosity is less than 1 mPa · s, the nozzle periphery is easily contaminated by the outflow of the ink, and if the viscosity is greater than 50 mPa · s, the nozzle hole The clogging frequency of the liquid becomes high, and it becomes difficult to smoothly discharge the droplets.
[0024]
Here, examples of the discharge technique of the droplet discharge method include a charge control method, a pressure vibration method, an electromechanical conversion method, an electrothermal conversion method, and an electrostatic suction method. In the charge control method, a charge is applied to a material by a charging electrode, and the flight direction of the material is controlled by a deflection electrode and discharged from a nozzle. In addition, the pressurized vibration method applies an ultra-high pressure of about 30 kg / cm 2 to the material and discharges the material to the nozzle tip side. If no control voltage is applied, the material goes straight and is discharged from the nozzle. When a control voltage is applied, electrostatic repulsion occurs between the materials, and the materials are scattered and are not discharged from the nozzle. The electromechanical conversion method utilizes the property that a piezoelectric element (piezoelectric element) is deformed by receiving a pulse-like electric signal. The piezoelectric element is deformed through a flexible substance in a space where material is stored. Pressure is applied, and the material is extruded from this space and discharged from the nozzle. In the electrothermal conversion method, a material is rapidly vaporized by a heater provided in a space in which the material is stored to generate bubbles, and the material in the space is discharged by the pressure of the bubbles. In the electrostatic attraction method, a minute pressure is applied in a space in which the material is stored, a meniscus of the material is formed on the nozzle, and an electrostatic attractive force is applied in this state before the material is drawn out. In addition to this, techniques such as a system that uses a change in the viscosity of a fluid due to an electric field and a system that uses a discharge spark are also applicable. The droplet discharge method has an advantage that the use of the material is less wasteful and a desired amount of the material can be accurately disposed at a desired position. The amount of one drop of the liquid material (fluid) discharged by the droplet discharge method is, for example, 1 to 300 nanograms.
[0025]
FIG. 1 is a diagram for explaining a principle of discharging a liquid material by a piezo method.
In FIG. 1, a piezo element 22 is installed adjacent to a liquid chamber 21 that stores a liquid material (wiring pattern ink, functional liquid). The liquid material is supplied to the liquid chamber 21 via a liquid material supply system 23 including a material tank that stores the liquid material. The piezo element 22 is connected to a drive circuit 24, and a voltage is applied to the piezo element 22 via the drive circuit 24 to deform the piezo element 22, whereby the liquid chamber 21 is deformed and the liquid material is discharged from the nozzle 25. Is discharged. In this case, the amount of distortion of the piezo element 22 is controlled by changing the value of the applied voltage. Further, the strain rate of the piezo element 22 is controlled by changing the frequency of the applied voltage. Since the droplet discharge by the piezo method does not apply heat to the material, it has an advantage of hardly affecting the composition of the material.
[0026]
Next, a wiring pattern forming apparatus for forming a wiring board on a substrate will be described as an example of the wiring pattern forming apparatus of the present invention. In the wiring pattern forming apparatus according to this embodiment, wiring board ink is arranged on a substrate, and a conductive film pattern for wiring is formed on the substrate. In this example, the wiring pattern ink of the present invention described above is used as the wiring board ink.
[0027]
FIG. 2 is a schematic perspective view of the wiring pattern forming apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the wiring pattern forming apparatus 100 is roughly composed of a surface treatment unit (not shown) and a material placement unit 120. The material placement unit 120 includes a droplet discharge head 10, an ink storage device (functional liquid storage device) 30 that stores wiring pattern ink supplied to the droplet discharge head 10, and a mounting table on which the substrate 11 is mounted. 4, a cleaning mechanism unit 14 for repairing the droplet discharge head 10, a heater 15, and a control device 8 for comprehensively controlling them.
[0028]
As shown in FIG. 3, the ink storage device 30 includes a container 31 that stores wiring pattern ink, a rotary suction pump (flow means) 32 that sucks and discharges wiring pattern ink, a container 31, and a rotary suction pump. And a supply pipe 34 for supplying the wiring pattern ink to the droplet discharge head 10. The rotary suction pump 32 is controlled by the control device 8, and the flow of the wiring pattern ink is controlled by the control device 8.
The suction side end of the rotary suction pump 32 of the circulation pipe 33 is disposed on the bottom side of the container 31, and the discharge side end is disposed on the liquid surface side of the wiring pattern ink in the container 31. .
[0029]
As shown in FIG. 2, the droplet discharge head 10 is provided with an X-direction guide shaft 2 for driving the droplet discharge head 10 in the X direction, and the X-direction guide shaft 2 includes the X-direction guide shaft 2. An X-direction drive motor 3 that rotates the motor is disposed. The mounting table 4 is provided with a Y-direction guide shaft 5 for driving the mounting table 4 in the Y direction. The Y-direction guide shaft 5 has a Y-direction drive motor 6 that rotates the Y-direction guide shaft 5. Has been placed.
Each of the X direction guide shaft 2 and the Y direction guide shaft 5 is fixed on the base 7. In FIG. 2, the droplet discharge head 10 is arranged at a right angle to the traveling direction of the substrate 11, but the angle of the droplet discharge head 10 is adjusted so as to intersect the traveling direction of the substrate 11. It may be. In this way, the pitch between the nozzles can be adjusted by adjusting the angle of the droplet discharge head 10. Further, the distance between the substrate 11 and the nozzle surface may be arbitrarily adjusted.
[0030]
The droplet discharge head 10 discharges a liquid material made of a dispersion containing conductive fine particles from a nozzle (discharge port), and is fixed to the X-direction guide shaft 2. The X direction drive motor 3 is a stepping motor or the like, and rotates the X direction guide shaft 2 when a drive pulse signal in the X axis direction is supplied from the control device 8. As the X-direction guide shaft 2 rotates, the droplet discharge head 10 moves in the X-axis direction with respect to the base 7.
[0031]
As described above, as a liquid ejection method, a piezo method in which ink is ejected using a piezoelectric element that is a piezoelectric element, a bubble method in which a liquid material is ejected by bubbles generated by heating the liquid material, and the like are known. Various technologies can be applied. Among these, the piezo method has an advantage that it does not affect the composition of the material because no heat is applied to the liquid material.
As the substrate 11, various materials such as glass, quartz glass, Si wafer, plastic film, and metal plate can be used. Also included are those in which a semiconductor film, a metal film, a dielectric film, an organic film or the like is formed as a base layer on the surface of these various material substrates.
[0032]
The mounting table 4 is fixed to the Y-direction guide shaft 5, and Y-direction drive motors 6 and 16 are connected to the Y-direction guide shaft 5. The Y-direction drive motors 6 and 16 are stepping motors or the like, and rotate the Y-direction guide shaft 5 when a drive pulse signal in the Y-axis direction is supplied from the control device 8. The mounting table 4 moves in the Y-axis direction with respect to the base 7 by the rotation of the Y-direction guide shaft 5.
The cleaning mechanism 14 cleans the droplet discharge head 10 and prevents nozzle clogging and the like. The cleaning mechanism 14 is moved along the Y-direction guide shaft 5 by the Y-direction drive motor 16 during the cleaning.
The heater 15 heat-treats the substrate 11 using heating means such as lamp annealing, and performs heat treatment for evaporating and drying the liquid discharged on the substrate 11 and converting it into a conductive film.
[0033]
Next, the wiring pattern forming apparatus 100 of the present invention will be described.
In the wiring pattern forming apparatus 100 of the present invention, first, surface treatment of the substrate 11 is performed in a surface treatment section (not shown).
In the surface treatment unit, the surface of the substrate 11 is processed to be liquid repellent with respect to the liquid material. Specifically, the substrate is subjected to surface treatment so that a predetermined contact angle with respect to the liquid material containing conductive fine particles is 60 [deg] or more, preferably 90 [deg] or more and 110 [deg] or less. .
As a method for controlling the liquid repellency (wetting property) of the surface, for example, a method of forming a self-assembled film on the surface of the substrate, a plasma treatment method, or the like can be employed.
[0034]
In the self-assembled film forming method, a self-assembled film made of an organic molecular film or the like is formed on the surface of a substrate on which a wiring board is to be formed.
The organic molecular film for treating the substrate surface has a functional group that can bind to the substrate and a functional group that modifies the surface properties of the substrate, such as a lyophilic group or a liquid repellent group, on the opposite side (controls the surface energy). And a carbon straight chain or a partially branched carbon chain connecting these functional groups, and is bonded to a substrate and self-assembles to form a molecular film, for example, a monomolecular film.
[0035]
Here, the self-assembled film is composed of a binding functional group capable of reacting with constituent atoms such as an underlayer of the substrate and other linear molecules, and has extremely high orientation due to the interaction of the linear molecules. It is a film formed by orienting a compound. Since the self-assembled film is formed by orienting single molecules, the film thickness can be extremely reduced, and the film is uniform at the molecular level. That is, since the same molecule is located on the surface of the film, uniform and excellent liquid repellency and lyophilicity can be imparted to the surface of the film.
[0036]
By using, for example, fluoroalkylsilane as the compound having high orientation, each compound is oriented so that the fluoroalkyl group is located on the surface of the film, and a self-assembled film is formed. Liquid repellency is imparted.
Examples of compounds that form a self-assembled film include heptadecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrodecyltriethoxysilane, heptadecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrodecyltrimethoxysilane, heptadecafluoro-1 , 1,2,2 tetrahydrodecyltrichlorosilane, tridecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrooctyltriethoxysilane, tridecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrooctyltrimethoxysilane, tridecafluoro-1 , 1,2,2 tetrahydrooctyltrichlorosilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, and other fluoroalkylsilanes (hereinafter referred to as “FAS”). These compounds may be used alone or in combination of two or more. Note that by using FAS, adhesion to the substrate and good liquid repellency can be obtained.
[0037]
FAS generally has the structural formula RnSiX _(4-n) It is represented by Here, n represents an integer of 1 to 3, and X is a hydrolyzable group such as a methoxy group, an ethoxy group, or a halogen atom. R is a fluoroalkyl group, and (CF ₃ ) (CF ₂ ) X (CH ₂ ) Y (where x represents an integer of 0 or more and 10 or less, y represents an integer of 0 or more and 4 or less), and when a plurality of R or X are bonded to Si, R or Each X may be the same or different. The hydrolyzable group represented by X forms silanol by hydrolysis, reacts with the hydroxyl group of the base of the substrate (glass, silicon), and bonds to the substrate with a siloxane bond. On the other hand, R is on the surface (CF ₂ ) And the like, the base surface of the substrate is modified to a surface that does not wet (surface energy is low).
[0038]
A self-assembled film made of an organic molecular film or the like is formed on a substrate by placing the above raw material compound and the substrate in the same sealed container and leaving them at room temperature for about 2 to 3 days. Further, by holding the entire sealed container at 100 ° C., it is formed on the substrate in about 3 hours. These are formation methods from the gas phase, but a self-assembled film can also be formed from the liquid phase. For example, the self-assembled film is formed on the substrate by immersing the substrate in a solution containing the raw material compound, washing, and drying.
Note that before the self-assembled film is formed, it is desirable to pre-treat the substrate surface by irradiating the substrate surface with ultraviolet light or washing with a solvent.
[0039]
On the other hand, in the plasma processing method, plasma irradiation is performed on the substrate under normal pressure or vacuum. Various types of gas used for the plasma treatment can be selected in consideration of the surface material of the substrate on which the wiring substrate is to be formed. Examples of the processing gas include tetrafluoromethane, perfluorohexane, perfluorodecane, and the like.
The treatment for processing the surface of the substrate to be liquid repellent may also be performed by attaching a film having a desired liquid repellent property, such as a polyimide film processed with ethylene tetrafluoride, to the substrate surface. Moreover, you may use a polyimide film with high liquid repellency as a board | substrate as it is.
In addition, when the substrate surface has a liquid repellency higher than the desired liquid repellency, a treatment to make the substrate surface lyophilic by irradiating with ultraviolet light of 170 to 400 nm or exposing the substrate to an ozone atmosphere. It is better to control the wettability of the substrate surface.
[0040]
When the surface treatment in the surface treatment unit is completed, the conductive film pattern formation in the material placement unit 120 is performed next.
The substrate 11 that has been subjected to the surface treatment is placed on the placing table 4 as shown in FIG. The liquid discharge head 10 disposes the liquid material on the substrate 11 by being moved relative to the substrate 11 via the X direction drive motor 3 and / or the Y direction drive motor 6 while discharging the liquid material.
[0041]
FIGS. 4A to 4C show an example of a procedure for forming a linear conductive film pattern on a substrate as an example of disposing a liquid material on the substrate.
In this step, a liquid material is discharged from the liquid discharge head 10 as droplets, and the droplets are arranged on the substrate 11 at regular intervals (pitch).
First, as shown in FIG. 4A, the droplets L1 ejected from the liquid ejection head 10 are sequentially arranged on the substrate 11 with a constant interval. In this example, the arrangement pitch P1 of the droplets L1 is determined to be larger than the diameter of the droplets L1 immediately after being arranged on the substrate 11. Thereby, the droplets L1 immediately after being arranged on the substrate 11 do not contact each other, and the droplets L1 are prevented from coalescing and spreading on the substrate 11. Further, the arrangement pitch P1 of the droplets L1 is determined to be not more than twice the diameter of the droplets L1 immediately after being arranged on the substrate 11.
At this time, the amount of liquid droplets ejected from each nozzle of the liquid ejection head 10 is controlled by a voltage supplied from the control device 8 to the piezo element.
[0042]
Next, as shown in FIG. 4B, the above-described droplet placement operation is repeated. That is, as in the previous time shown in FIG. 4A, the liquid material is ejected from the liquid ejection head 10 as droplets L2, and the droplets L2 are arranged on the substrate 11 at regular intervals.
At this time, the volume of the droplet L2 (the amount of the liquid material per droplet) and the arrangement pitch P2 thereof are the same as the previous droplet L1. Further, the position of the droplet L2 is shifted by 1/2 pitch from the previous droplet L1, and the current droplet L2 is disposed at an intermediate position between the previous droplets L1 disposed on the substrate 11.
[0043]
As described above, the arrangement pitch P1 of the droplets L1 on the substrate 11 is larger than the diameter of the droplets L1 immediately after being arranged on the substrate 11 and not more than twice the diameter. For this reason, when the droplet L2 is arranged at an intermediate position of the droplet L1, the droplet L2 partially overlaps the droplet L1, and the gap between the droplets L1 is filled.
[0044]
By repeating such a series of droplet placement operations a plurality of times, the gaps between the droplets placed on the substrate 11 are filled, and as shown in FIG. 4C, a linear continuous pattern (linear pattern) W1) is formed on the substrate 11. In this case, by increasing the number of times the droplet placement operation is repeated, the droplets sequentially overlap the substrate 11, and the film thickness of the linear pattern W1, that is, the height (thickness) from the surface of the substrate 11 increases. The height (thickness) of the linear pattern W1 is determined according to the desired film thickness required for the final film pattern, and the number of repetitions of the droplet placement operation is determined accordingly. Finally, a conductive film pattern for wiring is formed on the substrate 11.
[0045]
In addition, the formation method of a linear pattern is not limited to what was shown to Fig.4 (a)-(c). For example, the arrangement pitch of the droplets and the shift amount at the time of repetition can be arbitrarily set. For example, the pitch of the droplets arranged on the substrate 11 can be controlled by the speed of the relative movement and the ejection frequency from the liquid ejection head 10 (frequency of the drive voltage to the piezo element).
Further, in FIG. 4B, the position where the droplet L2 starts to be arranged is the same side as the previous time (left side shown in FIG. 4B), but the opposite side (right side shown in FIG. 4B). It is good. For example, the position at which droplets are started on the substrate 11 can be controlled by the relative movement direction, timing control of the start of droplet discharge from the liquid ejection head 10 during the relative movement, and the like. By ejecting droplets during the reciprocating movement in each direction, the relative movement distance between the liquid ejection head 10 and the substrate 11 can be reduced.
[0046]
In addition, the droplet discharge conditions, particularly the droplet volume and the droplet arrangement pitch, are such that the edge of the linear pattern W1 formed on the substrate 11 is in a fine and uneven state. It has been established. In addition, since the surface of the substrate 11 is processed to be liquid repellent in advance, the spread of the droplets disposed on the substrate 11 is suppressed. Therefore, the shape of the edge of the linear pattern can be reliably controlled to the above-described good state, and a thick film can be easily formed.
[0047]
When the conductive film pattern for wiring is formed on the substrate 11, next, heat treatment and / or light treatment for evaporating and removing the dispersion medium or coating material contained in the droplets disposed on the substrate 11 by the heater 15. Is done. In other words, the liquid material for forming a conductive film disposed on the substrate 11 needs to completely remove the dispersion medium in order to improve electrical contact between the fine particles. Further, when a coating material such as an organic material is coated on the surface of the conductive fine particles in order to improve dispersibility, it is also necessary to remove this coating material.
[0048]
Heat treatment and / or light treatment is usually performed in the atmosphere, but if necessary, nitrogen,
You may carry out in inert gas atmosphere, such as argon and helium. The treatment temperature of heat treatment and / or light treatment depends on the boiling point (vapor pressure) of the dispersion medium, the type and pressure of the atmospheric gas, the thermal behavior such as fine particle dispersibility and oxidation, the presence and amount of coating material, It is determined appropriately in consideration of the heat resistant temperature.
For example, in order to remove the coating material made of organic matter, it is necessary to bake at about 300 ° C. In the case where a substrate such as plastic is used, it is preferably performed at room temperature or higher and 100 ° C. or lower.
[0049]
The heat treatment and / or light treatment of the present invention is described as a heat treatment by the lamp 15 as an example. In addition, for example, a general heat treatment using a heating means such as a hot plate or an electric furnace, or lamp annealing may be used. The light source used for lamp annealing is not particularly limited, but excimer laser such as infrared lamp, xenon lamp, YAG laser, argon laser, carbon dioxide laser, XeF, XeCl, XeBr, KrF, KrCl, ArF, ArCl, etc. Can be used. These light sources generally have a power output in the range of 10 W to 5000 W, but in the present embodiment, a range of 100 W to 1000 W is sufficient.
By the heat treatment and / or light treatment, electrical contact between the fine particles is ensured and converted into a conductive film.
Through the series of steps described above, a linear conductive film pattern (wiring substrate) is formed on the substrate.
[0050]
Next, the ink storage device 30 that is a feature of the present invention will be described with reference to FIG.
The control device 8 drives the rotary suction pump 32 to suck the wiring pattern ink from the suction side end of the circulation pipe 33. The sucked wiring pattern ink is pumped from the discharge port of the rotary suction pump 32 to the circulation pipe 33 and returned into the container 31 from the discharge side end.
The wiring pattern ink in the container 31 is sucked from the suction-side end of the circulation pipe 33 and is circulated from the bottom of the container 31 to the liquid surface and flows in the container 31 by being discharged from the discharge-side end.
[0051]
The rotary suction pump 32 is controlled to be intermittently driven by the control device 8. As an interval for intermittent driving, driving may be performed once for 3 minutes once per hour, driving once for 10 minutes per 5 hours, or driving once per day for one minute. This intermittent drive is also performed while the wiring pattern forming apparatus 100 is stopped.
The rotary suction pump 32 may be driven not only intermittently but also continuously.
[0052]
In the embodiment of the present invention, the ink storage device has been described as being adapted to the ink storage device 30 using the rotary suction pump 32. However, in addition to the device using the rotary suction pump 32, a propeller (stirring unit) is used. ) Can be used to flow the wiring pattern ink.
As shown in FIG. 5, the ink storage device 40 using the propeller includes a container 41 for storing wiring pattern ink, a propeller 42 for flowing the wiring pattern ink, and a propeller driving motor (driving means) for driving the propeller to rotate. ) 43 and a supply pipe 34 for supplying the wiring pattern ink to the droplet discharge head 10. The propeller drive motor 43 is controlled by the control device 8, and the rotation of the propeller 42 is controlled by the control device 8.
The propeller 42 is rotated by a propeller drive motor 43 controlled by the control device 8, and the wiring pattern ink is caused to flow in the container 41 by the rotation of the propeller 42.
[0053]
According to this configuration, the ink for wiring pattern in the container 31 is caused to flow by the rotary suction pump 32, thereby preventing the silver fine particles from being settled. Therefore, the wiring pattern ink becomes unusable as the discharge ink and can be stored for a long time without being discarded, which can contribute to cost reduction.
[0054]
Since the rotary suction pump 32 intermittently causes the wiring pattern ink to flow, the cost required for flowing the wiring pattern ink can be reduced, which can contribute to cost reduction.
[0055]
(Example)
Using a wiring pattern ink in which 500 g of a silver fine particle dispersion containing tetradecane as a dispersion medium is placed in a glass bottle and stored at room temperature, and 500 g of a silver fine particle dispersion of the same dispersion medium is placed in a glass bottle and intermittently stirred. Measurement of particle size distribution and droplet discharge experiment were conducted. For the stirring, a method of sucking and returning the wiring pattern ink by the rotary suction pump 32 described above was adopted, and intermittent stirring was performed once for 3 minutes per hour.
Each wiring pattern ink was used immediately after the dispersion was manufactured, after one month of storage, and after two months of storage.
[0056]
FIG. 6 shows the particle size distribution when the wiring pattern ink is stored at room temperature.
As shown in this figure, the particle size distribution of 5 to 25 nm was the most frequently measured particle size immediately after production, and the particle size distribution of the most frequently measured was about 12 nm. The particle size was about 15 nm, and after storage for 2 months, the particle size distribution of 8 to 42 nm changed the particle size with the highest measurement frequency to about 19 nm. The particle size distribution was measured using a microgram (UPA 150) particle size distribution meter.
In addition, the liquid state was uniform immediately after production, but a slight gel-like precipitate was observed at the bottom of the bottle after storage for 1 month, and a gel-like precipitate at the bottom of the bottle after storage for 2 months. About 1/20 of the total amount.
Since this gel-like precipitate can be re-dispersed in hexane, the particle size distribution was measured for those dispersed in hexane (see FIG. 7). As shown in this figure, the precipitate produced after storage for 2 months had a particle size distribution of 15 to 92 nm and a particle size with the highest measurement frequency of about 50 nm.
[0057]
In addition, regarding the droplet discharge experiment using the wiring pattern ink stored at room temperature, it could be discharged without any problems immediately after manufacturing, but with the wiring pattern ink stored for one month, the wiring pattern ink was occasionally discharged during the discharging process. There were times when it was not. Further, with the wiring pattern ink after being stored for two months, there has been a situation in which the wiring pattern ink is not frequently discharged during the discharging process.
[0058]
On the other hand, FIG. 8 shows the particle size distribution when the wiring pattern ink is stored with intermittent stirring.
As shown in this figure, when the wiring pattern ink was stored by intermittent stirring, the particle size distribution of 5 to 25 nm and the most frequently measured particle size were about 12 nm immediately after manufacture until after storage for 2 months. Met. In addition, all the liquid states were uniform, and no precipitate was generated. Furthermore, with regard to the droplet discharge experiment using the wiring pattern ink stored after intermittent stirring, the wiring pattern ink can be discharged without any problem immediately after production, after storage for one month, and after storage for two months. It was.
[0059]
As described above, in the present embodiment, by intermittently stirring and storing the dispersion medium, it becomes possible to suppress the growth of secondary particles of the silver fine particles and prevent them from growing. Long-term storage can be realized. Therefore, it is possible to prevent a decrease in productivity due to the complexity of inventory management, and it is not necessary to discard the wiring pattern ink, thereby preventing an increase in cost.
[0060]
Next, a plasma display device will be described as an example of the electro-optical device of the present invention.
FIG. 9 is an exploded perspective view of the plasma display device 500 of the present embodiment.
The plasma display device 500 includes substrates 501 and 502 disposed opposite to each other, and a discharge display unit 510 formed therebetween.
The discharge display unit 510 is a collection of a plurality of discharge chambers 516. Among the plurality of discharge chambers 516, the three discharge chambers 516 of the red discharge chamber 516 (R), the green discharge chamber 516 (G), and the blue discharge chamber 516 (B) are arranged so as to form one pixel. Has been.
[0061]
Address electrodes 511 are formed in stripes at predetermined intervals on the upper surface of the substrate 501, and a dielectric layer 519 is formed so as to cover the address electrodes 511 and the upper surface of the substrate 501. A partition wall 515 is formed on the dielectric layer 519 so as to be positioned between the address electrodes 511 and 511 and along the address electrodes 511. The barrier ribs 515 include barrier ribs adjacent to the left and right sides of the address electrode 511 in the width direction, and barrier ribs extending in a direction orthogonal to the address electrodes 511. A discharge chamber 516 is formed corresponding to a rectangular region partitioned by the partition 515.
In addition, a phosphor 517 is disposed inside a rectangular region defined by the partition 515. The phosphor 517 emits red, green, or blue fluorescence. The red phosphor 517 (R) is located at the bottom of the red discharge chamber 516 (R), and the bottom of the green discharge chamber 516 (G). Are arranged with a green phosphor 517 (G) and a blue phosphor 517 (B) at the bottom of the blue discharge chamber 516 (B).
[0062]
On the other hand, a plurality of display electrodes 512 are formed in stripes at predetermined intervals on the substrate 502 in a direction orthogonal to the previous address electrodes 511. Further, a dielectric layer 513 and a protective film 514 made of MgO or the like are formed so as to cover them.
The substrate 501 and the substrate 502 are bonded to each other with the address electrodes 511... And the display electrodes 512.
The address electrode 511 and the display electrode 512 are connected to an AC power supply (not shown). By energizing each electrode, the phosphor 517 emits light in the discharge display portion 510, and color display is possible.
[0063]
In the present embodiment, since the address electrode 511 and the display electrode 512 are each formed based on the wiring pattern forming method described above, cost reduction during manufacturing can be achieved.
[0064]
Next, a liquid crystal device will be described as another example of the electro-optical device of the invention.
FIG. 10 shows a planar layout of signal electrodes and the like on the first substrate of the liquid crystal device according to this embodiment. The liquid crystal device according to this embodiment includes the first substrate, a second substrate (not shown) provided with scanning electrodes and the like, and a liquid crystal (not shown) sealed between the first substrate and the second substrate. )).
[0065]
As shown in FIG. 10, in the pixel region 303 on the first substrate 300, a plurality of signal electrodes 310 are provided in a multiple matrix form. In particular, each signal electrode 310 is composed of a plurality of pixel electrode portions 310a provided corresponding to each pixel and signal wiring portions 310b that connect them in a multiplex matrix, and extends in the Y direction. ing.
Reference numeral 350 denotes a liquid crystal driving circuit having a one-chip structure, and the liquid crystal driving circuit 350 and one end side (lower side in the figure) of the signal wiring portions 310b... Are connected via first routing wirings 331.
Further, reference numeral 340... Is a vertical conduction terminal, and the vertical conduction terminals 340... Are connected to terminals provided on a second substrate (not shown) by vertical conduction members 341. Further, the vertical conduction terminals 340... And the liquid crystal driving circuit 350 are connected via the second routing wirings 332.
[0066]
In the present embodiment, the signal wiring portions 310b..., The first routing wiring 331... And the second routing wiring 332... Provided on the first substrate 300 are formed based on the above-described wiring forming method. Yes. Therefore, cost reduction is achieved.
The devices to which the present invention can be applied are not limited to these electro-optical devices, and can be applied to other device manufacturing such as a circuit board on which a wiring board is formed and a semiconductor mounting wiring.
[0067]
Next, specific examples of the electronic device of the present invention will be described.
FIG. 11A is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 11A, reference numeral 600 denotes a mobile phone body, and reference numeral 601 denotes a liquid crystal display unit including the liquid crystal device shown in FIG.
FIG. 11B is a perspective view illustrating an example of a portable information processing apparatus such as a word processor or a personal computer. In FIG. 11B, reference numeral 700 denotes an information processing device, 701 denotes an input unit such as a keyboard, 703 denotes an information processing body, and 702 denotes a liquid crystal display unit including the liquid crystal device shown in FIG.
FIG. 11C is a perspective view showing an example of a wristwatch type electronic device. In FIG. 11C, reference numeral 800 denotes a watch body, and reference numeral 801 denotes a liquid crystal display unit including the liquid crystal device shown in FIG.
Since the electronic apparatus shown in FIGS. 11A to 11C includes the liquid crystal device according to the above-described embodiment, the quality can be improved and the cost can be reduced.
In addition, although the electronic device of this embodiment shall be provided with a liquid crystal device, it can also be set as the electronic device provided with other electro-optical apparatuses, such as an organic electroluminescent display apparatus and a plasma type display apparatus.
[0068]
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the description has been made by adapting to the case where the rotary suction pump 32 and the propeller 42 are used to flow the wiring pattern ink. However, the rotary suction pump 32 and the propeller 42 are used. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to means for flowing various other wiring pattern inks such as a rotating plate material.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a principle of ejecting a liquid material by a piezo method.
FIG. 2 is a schematic perspective view of a wiring forming apparatus.
FIG. 3 is a schematic diagram of an ink storage device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a process of placing ink on a substrate.
FIG. 5 is a schematic view of another embodiment of the ink storage device according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a particle size distribution when ink is stored at room temperature.
FIG. 7 is a diagram showing a particle size distribution of a liquid in which a precipitate is redispersed.
FIG. 8 is a graph showing a particle size distribution when ink is stored with intermittent stirring.
FIG. 9 is an exploded perspective view of a plasma display device.
FIG. 10 is a diagram showing a planar layout on the first substrate of the liquid crystal device.
11A is a diagram illustrating an example in which the electronic device of the present invention is applied to a mobile phone, FIG. 11B is a diagram illustrating an example in which the electronic device is applied to a portable information processing apparatus, and FIG. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Droplet discharge head, 11 ... Substrate, 30, 40 ... Ink storage device (functional liquid storage device) 31, 41 ... Container, 32 ... Rotary type suction pump (flow means) , 42... Propeller (stirring section), 43... Propeller drive motor (drive means), 100.

Claims

A functional liquid storage device comprising: a container for storing a functional liquid composed of a dispersion liquid in which conductive fine particles are dispersed in a dispersion medium; and a flow means for flowing the functional liquid in the container.

The functional fluid storage device according to claim 1, wherein the flow means causes the functional fluid in the container to flow at a predetermined interval.

The functional fluid storage device according to claim 1, wherein the flow unit includes a stirring unit that stirs the functional liquid and a driving unit that drives the stirring unit.

The functional fluid storage device according to claim 1, wherein the flow unit includes a pump that sucks the functional fluid from the container and discharges the functional fluid into the container.

A functional liquid storage method comprising a dispersion in which conductive fine particles are dispersed in a dispersion medium,
A functional liquid storage method, wherein the functional liquid is stored while flowing.

A functional liquid storage method comprising a dispersion in which conductive fine particles are dispersed in a dispersion medium,
A functional liquid storage method, wherein the functional liquid is stored using the functional liquid storage device according to claim 1.

A wiring pattern forming apparatus for forming a wiring pattern on a substrate by discharging a functional liquid composed of a dispersion liquid in which conductive fine particles are dispersed in a dispersion medium into droplets,
A liquid droplet ejection head for ejecting the functional liquid on the substrate; and a functional liquid storage device for storing the functional liquid supplied to the liquid droplet ejection head,
5. The wiring pattern forming apparatus according to claim 1, wherein the functional liquid storage device is the functional liquid storage device according to claim 1.

8. The wiring pattern forming apparatus according to claim 7, wherein the flow means causes the functional liquid to flow even while the wiring pattern forming apparatus is stopped.

A method of forming a wiring pattern on a substrate by discharging a functional liquid composed of a dispersion liquid in which conductive fine particles are dispersed in a dispersion medium into droplets,
A wiring pattern forming method, wherein the wiring pattern is formed using the wiring pattern forming apparatus according to claim 7.

A wiring board formed by the wiring pattern forming method according to claim 9.

An electro-optical device comprising the wiring board according to claim 10.

An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 11.