JP2008081828A - 金属微粒子分散液の製造方法及び金属インクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安定性に優れ、１００℃以下の低温で製造することが可能な金属微粒子分散液の製造方法及び金属インクの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の金属微粒子分散液の製造方法は、第１級アミン及び第３級アミンを含む溶液中にて金属化合物を加熱・還元することにより、ナノメートル級の金属微粒子を溶液中に分散した金属微粒子分散液を得る金属微粒子分散液の製造方法であり、前記第３級アミンは、炭素数が２以上のアルキル基を含むことを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、金属微粒子分散液の製造方法及び金属インクの製造方法に関するものである。

従来、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（有機ＥＬ）、フィールド・エミッション・ディスプレイ（ＦＥＤ）等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の分野においては、導電性塗料を用いて電極や各種配線を形成することが行われていた。

近年、インクジェットプリンタを用いてＦＰＤの電極や各種配線を形成することが試みられており、それに用いられるインクジェット用インクについても検討が行われている。
インクジェット用インクとしては、例えば、粒径１００ｎｍ以下の銀超微粒子を、アルキルアミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１つ若しくは複数のものからなる分散媒中に分散させ、粘度を１〜１００ｍＰａ・ｓ、表面張力を２５〜８０ｍＮ／ｍに調製した金属超微粒子分散液が提案されている（例えば、特許文献１）。
この金属超微粒子分散液は、還元法により作製する場合、原料溶液を１００℃以上に加熱して銀超微粒子を析出させる方法が採られている（例えば、非特許文献１、特許文献２）。
特開２００２−１６９４８６号公報 米国特許第６８７８１８４号明細書 Xue Zhang Lin, Alexander D. Terepka, and Hong Yang, "Synthesis of Silver Nanoparticles in a Continuous Flow Tubular microreactor", NANO LETTERS, American Chemical Society, 2004, Vol.4, No.11, p.2227-2232

ところで、従来のインクジェット用インクでは、金属超微粒子分散液を得るために原料溶液を１００℃以上に加熱しているために、粒子を被覆する分散剤として高温で安定な材料が選択され、低温焼成にふさわしい粒子径の揃った金属超微粒子分散液を安定的に製造することが難しいという問題点があった。
また、原料溶液を１００℃以上に加熱する必要があるために、省エネルギーの観点から、より低温で金属超微粒子分散液を得る方法が求められていた。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、安定性に優れ、１００℃以下の低温で製造することが可能な金属微粒子分散液の製造方法及び金属インクの製造方法を提供することにある。

このような目的は、次のような本発明により達成される。
本発明の金属微粒子分散液の製造方法は、第１級アミン及び第３級アミンを含む溶液中にて金属化合物を加熱・還元することにより、ナノメートル級の金属微粒子を溶液中に分散した金属微粒子分散液を得る金属微粒子分散液の製造方法であり、前記第３級アミンは、炭素数が２以上のアルキル基を含むことを特徴とする。

前記第１級アミンは、炭素数が８以上の脂肪族第１級アミンであることが好ましい。
前記第１級アミンの含有量は、前記第１級アミンと前記第３級アミンの合計量に対して２０質量％以下であることが好ましい。
前記金属化合物は、塩化物、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、ギ酸塩、クエン酸塩、シュウ酸塩、尿酸塩、フタル酸塩または有機金属化合物であることが好ましい。
前記加熱の温度範囲は、８０℃以下であることが好ましい。

本発明の金属インクの製造方法は、本発明の金属微粒子分散液の製造方法により得られた金属微粒子分散液から第１級アミン及び第３級アミンを含む還元剤を除去し、前記還元剤を除去した金属微粒子分散液をインク溶媒へ再分散し、前記金属微粒子分散液と前記インク溶媒との混合物を濃縮することにより、金属インクを得ることを特徴とする。

本発明の金属微粒子分散液の製造方法によれば、第３級アミンとして炭素数が２以上のアルキル基を含む第３級アミンを用い、第１級アミン及び第３級アミンを含む溶液中にて金属化合物を加熱・還元するので、金属化合物を第１級アミン及び第３級アミンにより還元することで、金属微粒子の核形成を安定して行うことができ、ナノメートル級の金属微粒子を安定して生成することができる。
したがって、ナノメートル級の金属微粒子を溶液中に均一に分散させた金属微粒子分散液を容易に得ることができる。しかも、得られた金属微粒子分散液は、安定性に優れており、長期信頼性も優れている。

本発明の金属インクの製造方法によれば、金属微粒子分散液から第１級アミン及び第３級アミンを含む還元剤を除去し、前記還元剤を除去した金属微粒子分散液をインク溶媒へ再分散し、前記金属微粒子分散液と前記インク溶媒との混合物を濃縮するので、ナノメートル級の金属微粒子をインク溶媒中に均一に分散させることができる。
したがって、ナノメートル級の金属微粒子をインク溶媒中に均一に分散させた金属インクを容易に得ることができる。
この金属インクは、安定性に優れており、長期信頼性も優れている。

本発明の金属微粒子分散液の製造方法及び金属インクの製造方法の最良の形態について詳細に説明する。
〈金属微粒子分散液の製造方法〉
本発明の金属微粒子分散液の製造方法は、第１級アミン及び第３級アミンを含む溶液中にて金属化合物を加熱・還元することにより、ナノメートル級の金属微粒子を溶液中に分散した金属微粒子分散液を得る方法であり、第３級アミンは、炭素数が２以上のアルキル基を含む。

第３級アミンとしては、メチル基（ＣＨ３−）を含まない第３級アミン、すなわちエチル基（Ｃ２Ｈ５−）やプロピル基（Ｃ３Ｈ７−）等の炭素数が２以上のアルキル基を含む第３級アミンであることが好ましい。この第３級アミンとしては、例えば、トリエチルアミン（Ｃ２Ｈ５）３Ｎ）、トリプロピルアミン（（ｎ−Ｃ３Ｈ７）３Ｎ）、トリブチルアミン（（ｎ−Ｃ４Ｈ９）３Ｎ）、トリアミルアミン（（ｎ−Ｃ５Ｈ１１）３Ｎ）等を例示することができる。

第１級アミンとしては、金属微粒子の安定性の観点から、炭素数が８以上の脂肪族第１級アミンであることが好ましい。この炭素数が８以上の脂肪族第１級アミンとしては、オクチルアミン（ＣＨ３（ＣＨ２）７ＮＨ２）、ノニルアミン（ＣＨ３（ＣＨ２）８ＮＨ２）、デシルアミン（ＣＨ３（ＣＨ２）９ＮＨ２）、ウンデシルアミン（ＣＨ３（ＣＨ２）１０ＮＨ２）、ドデシルアミン（ＣＨ３（ＣＨ２）１１ＮＨ２）、トリデシルアミン（ＣＨ３（ＣＨ２）１２ＮＨ２）、テトラデシルアミン（ＣＨ３（ＣＨ２）１３ＮＨ２）、ペンタデシルアミン（ＣＨ３（ＣＨ２）１４ＮＨ２）、セチルアミン（ＣＨ３（ＣＨ２）１５ＮＨ２）、オイレルアミン（ＣＨ３（ＣＨ２）１７ＮＨ２）等を例示することができる。

この第１級アミンの含有量は、この第１級アミンと第３級アミンの合計量に対して２０質量％以下であることが好ましい。
この第１級アミンの含有量が第１級アミンと第３級アミンの合計量に対して２０質量％を越えると、還元剤としての反応性（還元性）が低下して溶液中の金属化合物が還元され難くなる。この溶液の還元性を高めるためには、溶液の温度を１００℃以上にする必要があるが、温度が１００℃以上になると反応が急激に開始することになり、その結果として金属微粒子の凝集により平均粒径の増大やバラツキが生じるので好ましくない。

ここで、溶液の温度を８０℃以下に抑えるためには、第１級アミンの含有量を０．５質量％以上５質量％以下とすることが好ましく、さらに溶液の温度を５０℃以上６０℃以下に抑えるためには、第１級アミンの含有量を０．５質量％以上２質量％以下とすることが好ましい。

これら脂肪族第１級アミン及び脂肪族第３級アミンのうち炭素数１２〜２０の脂肪族アミンは、室温（２０℃）では固体であるから、この固体の脂肪族アミンを加熱融解または加熱・加圧融解させて、他の脂肪族アミンと混合することにより、溶液とすることができる。
脂肪族アミンの加熱温度は、脂肪族アミンの種類によって異なり、それぞれの脂肪族アミンの融点以上の温度に加熱すればよい。

この第１級アミン及び第３級アミンを含む溶液は、第１級アミン及び第３級アミンの還元性を損なわない範囲で、他の還元剤、例えば、脂肪酸、脂肪酸金属塩、アルコール類等を含んでいてもよい。
この第１級アミン及び第３級アミンを含む溶液は、第１級アミン及び第３級アミンの還元性を損なわない範囲で、他の有機溶媒、例えば、ジエチルエーテル等のエーテル系溶媒、エチルメチルケトン、ジエチルケトン等のケトン系溶媒等を含んでいてもよい。

金属化合物としては、特に制限はなく、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、ギ酸塩、クエン酸塩、シュウ酸塩、尿酸塩、フタル酸塩または有機金属化合物等を用いることができる。
この有機金属化合物としては、例えば、ナフテン酸塩、オクチル酸塩、ｎ−デカン酸塩、ステアリン酸塩、安息香酸塩、パラトルイル酸塩等の脂肪酸金属塩、イソプロポキシド、エトキシド等の金属アルコキシド、金属アセチルアセトネート等の金属キレート化合物等を例示することができる。

この金属化合物の添加量は、第１級アミン及び第３級アミンの合計量に対して０．５〜４０質量％が好ましく、より好ましくは０．５〜２０質量％、さらに好ましくは１〜１０質量％である。
金属化合物の添加量を上記の範囲（０．５〜４０質量％）とすることにより、金属化合物が確実に還元されて、ナノメートル級の金属微粒子を確実に生成させることができる。

加熱する際の温度範囲は、８０℃以下が好ましく、より好ましくは５０℃以上６０℃以下である。
加熱する際の時間の範囲は、加熱温度により異なるが、例えば、６０℃以上８０℃以下の場合には時間を短く、５０℃以上６０℃以下の場合には時間を長く設定すればよい。
例えば、加熱温度が５０℃〜６０℃の場合、１〜５時間が好ましく、１〜３時間がより好ましい。

加熱する際の雰囲気は、金属化合物が銀、金、白金等の金属の場合、大気雰囲気でもよいが、得られた金属微粒子の酸化を防止するためには、窒素ガス、アルゴン等の不活性ガス雰囲気が好ましい。
不活性ガス雰囲気にて加熱・還元することにより、溶液中の金属化合物が還元されて生じる金属核が酸化するのを確実に防止することができる。

この第１級アミン及び第３級アミンを含む溶液は、還元性を有する溶液であると同時に、第１級アミン及び第３級アミンが側鎖として炭化水素基を有する。
したがって、この溶液中の金属化合物は、加温された状態で第１級アミン及び第３級アミンを含む溶液中にて還元されることにより、極めて微細な金属核を生成し、この金属核が基になってナノメートル級の金属微粒子を生成する。

この金属微粒子は、表面が第１級アミン及び第３級アミンの側鎖からなる単分子膜により被覆されているので、溶液中にあっても微粒子同士が融着する虞がなく、安定した状態で溶液中に分散することとなる。
これにより、ナノメートル級の金属微粒子を溶液中に均一に分散させることが可能になる。

この金属微粒子分散液の製造方法によれば、第３級アミンとしては、炭素数が２以上のアルキル基を含むものを用い、第１級アミン及び上記の第３級アミンを含む溶液に金属化合物を添加し、得られた溶液を加熱して溶液中の金属化合物を第１級アミン及び第３級アミンにより還元するので、金属微粒子の核形成を安定して行うことができ、ナノメートル級、例えば平均粒径が１〜２０ｎｍの金属微粒子を安定して生成することができる。
したがって、ナノメートル級の金属微粒子を溶液中に均一に分散させた金属微粒子分散液を容易に得ることができる。
この金属微粒子分散液は、第１級アミン及び第３級アミンを還元剤として用いたので、安定性に優れており、長期信頼性も優れている。

〈金属インクの製造方法〉
本発明の金属インクの製造方法は、本発明の金属微粒子分散液の製造方法により得られた金属微粒子分散液から、第１級アミン及び第３級アミンを含む還元剤を除去し、この還元剤を除去した金属微粒子分散液をインク溶媒へ再分散し、この金属微粒子分散液とインク溶媒との混合物を濃縮することにより、金属インクを得る方法である。

まず、金属微粒子分散液から、第１級アミン及び第３級アミンを含む還元剤を除去する。
還元剤を除去する方法としては、蒸留法、抽出法、遠心分離法等を例示することができる。

次いで、この還元剤を除去した金属微粒子分散液をインク溶媒へ再分散し、金属微粒子分散液とインク溶媒との混合物を得る。
使用するインク溶媒としては、室温における蒸気圧が０．００１〜２００ｍｍＨｇの溶媒が好ましい。蒸気圧が２００ｍｍＨｇより高いと、塗布膜を形成するときに溶媒が先に蒸発してしまい、良好な塗布膜を形成することが困難となるからであり、一方、室温における蒸気圧が０.００１ｍｍＨｇより低いと、乾燥が遅延するために、塗布膜中に溶媒が残留し易くなり、後工程の乾燥・加熱により塗布膜中にカーボン等が析出して良質の導電膜が得られ難くなるからである。

また、このインク溶媒がインクジェット装置用の金属インクの溶媒である場合には、溶媒の蒸気圧は０．００１〜５０ｍｍＨｇであることが好ましい。蒸気圧が５０ｍｍＨｇより高いと、インクジェット装置から液滴を吐出する際に乾燥によるノズル詰まりが生じ易く、安定な吐出が困難となるからであり、一方、蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇより低いと、吐出したインクの乾燥が遅延し塗布膜中に溶媒が残留し易くなり、後工程の乾燥・加熱により塗布膜中にカーボン等が析出して良質の導電膜が得られ難くなるからである。

このインク溶媒としては、金属微粒子を均一に分散することができるもので、かつ、凝集を生じさせないものであれば特に限定されないが、例えば、水、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、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、デカリンなどの炭化水素系溶媒、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溶媒等を例示することができる。

これらのインク溶媒のうち、金属微粒子の分散性、インキの安定性、インクジェット法への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒が好ましく、さらに好ましいインク溶媒としては水、炭化水素系溶媒を挙げることができる。これらのインク溶媒は、単独でも、あるいは２種以上の混合物としても使用できる。

この再分散の際の金属微粒子分散液のインク溶媒に対する割合、すなわち金属微粒子分散液中の金属微粒子のインク溶媒に対する割合は、１〜８０質量％であることが好ましい。これにより、所望の塗布膜の膜厚に応じて調整することができる。
特に、後述するインクジェット法の場合、インクの流動性と速乾性が要求されるため、金属微粒子のインク溶媒に対する割合は１０〜８０質量％が好ましく、３０〜７０重量％がより好ましい。
金属微粒子のインク溶媒に対する割合が８０質量％を超えると、金属微粒子同士が凝集し易くなるからであり、また、金属インクの流動性が低下するからである。一方、金属微粒子のインク溶媒に対する割合が１０質量％よりも低いと、乾燥に長時間を要し、乾燥後の膜厚が薄くなり、塗布膜の生産性が低下するからである。

次いで、この金属微粒子分散液とインク溶媒との混合物を濃縮し、金属インクとする。
濃縮する方法としては、蒸留法、真空乾燥法、凍結乾燥法等を例示することができる。

この金属インクの粘度は、１〜５０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。これにより、所望の塗布膜を得ることができる。
特に、後述するインクジェット法の場合は、インクの流動性と速乾性が要求されるため、金属インクの粘度は２〜４０ｍＰａ・ｓが好ましく、５〜２０ｍＰａ・ｓがより好ましい。金属インクの粘度が４０ｍＰａ・ｓを超えると、金属微粒子が凝集し易くなり、金属インクの流動性が低下するからである。また、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。一方、金属インクの粘度が２ｍＰａ・ｓよりも低いと、溶媒の流動性が高くなることでノズル周辺における局所的乾燥が速まり、ノズル周辺部が金属インクにより汚染され易くなるからである。

この金属インクの表面張力は、２０〜７０ｄｙｎ／ｃｍの範囲が好ましい。後述のインクジェット法にて金属インクを塗布する場合、表面張力が２０ｄｙｎ／ｃｍ未満であると、金属インクのノズル面に対する濡れ性が増大し飛行曲りが生じ易くなり、７０ｄｙｎ／ｃｍを超えると、ノズル先端でのメニスカスの形状が安定せず、金属インクの吐出量、吐出タイミングの制御が困難になるからである。

この金属インクは、その特性を損なわない範囲で必要に応じてフッ素系、シリコーン系、ノニオン系等の表面張力調節剤を微量添加することができる。ノニオン系表面張力調節剤は、金属インクの濡れ性を改良し、塗布膜のレベリング性を改善し、塗膜のぶつぶつの発生、ゆず肌の発生などの防止に有効なものである。

〈塗布膜の製造方法〉
次に、本発明の金属インクを用いて塗布膜を製造する方法について、図１を参照して説明する。

まず、図１（Ｓ１）に示すように、塗布膜を形成すべき基板１０１を用意する。
このような基板１０１としては、シリコン基板、石英ガラス等のガラス基板、プラスチックフィルム、金属基板などの各種基板を用いることができる。また、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ていてもよい。

次いで、図１（Ｓ２）に示すように、本発明の金属インク２１を基板１０１上に、好ましくはインクジェット法で塗布する。これにより、他の塗布方法に必要なマスクの形成工程、マスクの除去工程を有することなく、一度に所定のパターンの塗布膜を形成することができる。また、複雑な形状、微細な形状のパターンを容易に形成することができる。
この塗布方法としては、上記のインクジェット法に限られず、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法等の各種塗布方法を用いることもできる。

基板１０１上に吐出されるインク滴の間隔は、吐出周波数、インクジェットヘッド及び基板１０１の相対速度を制御することにより制御することができる。特に、互いに隣り合うインク滴が、基板１０１上に吐出された金属インク２１の直径の１〜１０％の重なりを生じるように吐出されることが好ましい。すなわち、インク滴の間隔は、基板１０１上に吐出された金属インク２１の直径の９０〜９９％の長さであることが好ましい。
インク滴の間隔が上記の数値より狭く重なりが大きくなると、バルジが発生し、良好な塗布膜が形成できない。一方、インク滴の間隔が上記の数値より広く重なりが小さいと、吐出位置の精度誤差により金属インク２１の重なりが生じなくなり、パターンが断線してしまう虞がある。

次いで、図１（Ｓ３）に示すように、本発明の金属インク２１が所定パターンに塗布された基板１０１を熱処理する。
この熱処理は、金属インク２１に含まれるインク溶媒を除去し、金属インク２１中の金属微粒子同士の電気的接触をより確実にするためのものである。
この熱処理は、通常大気中で行うが、金属微粒子の酸化等を防止するためには、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気中で行なうことが好ましい。
この熱処理の温度は、インク溶媒の沸点（蒸気圧）、圧力および金属微粒子の熱的挙動により適宜設定すればよく、特に限定されるものではないが、室温（２５℃）〜３００℃の範囲で行なうことが好ましい。
また、基板１０１にプラスチックフィルムを使用する場合には、プラスチックフィルムの耐熱温度以下、例えば、室温（２５℃）〜５０℃の範囲で行なうことが好ましい。

この熱処理は、複数回繰り返し行ってもよい。その場合、例えば、１回目の熱処理はインク溶媒を除去することのできる温度範囲（低温）で行い（乾燥）、２回目の熱処理は高温で行う（焼成）。
高温で熱処理を行うことにより、金属微粒子同士の電気的接触がより確実となり、導電性に優れた膜２２を得ることができる。
熱処理の時間は、特に限定されるものではないが、５分〜５時間で熱処理の全工程を行うようにすることが好ましい。

熱処理は、通常のホットプレート、電気炉等による処理の他、ランプアニールによっても行なうこともできる。ランプアニールに使用する光源としては、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等を用いたエキシマレーザー等を使用することができる。
このように、金属インク２１を用いることにより、均一で優れた特性を有する塗布膜をインクジェット法により製膜することができる。

〈塗布装置〉
次に、上記の塗布膜を製造する際に用いられる塗布装置について説明する。
図２は、本発明の塗布膜の製造方法に用いられる塗布膜形成装置を示す概略斜視図であり、この塗布装置１００は、インクジェット法により塗布膜を形成する装置であり、インクジェットヘッド群１、Ｘ方向駆動軸４、Ｙ方向ガイド軸５、制御装置６、載置台７、クリーニング機構８、基台９およびヒータ１５を備えている。

インクジェットヘッド群１は、所定の液体をノズル（吐出口）から吐出して所定間隔で基板１０１に付着させるインクジェット塗布手段としてのヘッドを備えている。
載置台７は、この塗布装置によって金属インク２１を付着させる基板１０１を載置させるもので、この基板１０１を基準位置に固定する固定機構を備えている。
Ｘ方向駆動軸４には、Ｘ方向駆動モータ２が設けられている。このＸ方向駆動モータ２は、ステッピングモータ等であり、制御装置６によりＸ軸方向の駆動信号が入力されると、Ｘ方向駆動軸４が回転し、このＸ方向駆動軸４の回転に伴ってインクジェットヘッド群１がＸ軸方向に移動する。

Ｙ方向ガイド軸５は、基台９に固定されている。載置台７には、Ｙ方向駆動モータ３が設けられている。このＹ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６によりＹ軸方向の駆動信号が入力されると、載置台７がＹ軸方向に移動する。
制御装置６は、インクジェットヘッド群１の各ヘッドに金属インク２１の液滴の吐出制御用の電圧を印加し、金属インク２１のインク滴の間隔等を制御する。また、Ｘ方向駆動モータ２にインクジェットヘッド群１のＸ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ方向駆動モータ３に載置台７のＹ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を、それぞれ入力することで基板１０１上の金属インク２１の吐出位置を制御する。

クリーニング機構部８には、インクジェットヘッド群１をクリーニングする機構、及び図示しないＹ方向の駆動モータが設けられている。このＹ方向の駆動モータを駆動させることにより、クリーニング機構部８がＹ方向ガイド軸５に沿って移動する。このクリーニング機構部８の移動も、制御装置６によって制御される。
ヒータ１５は、ここではランプアニールにより基板１０１を熱処理する手段であり、基板１０１上に塗布された金属インク２１の乾燥を行うとともに、機能性を有する膜に変化させる。このヒータ１５の電源の投入及び遮断も制御装置６によって制御される。
この塗布装置により、基板１０１上に、金属微粒子を含む所定のパターンの塗布膜をバルジを発生させることなく製膜することができる。

次に、本発明について、実施例及び比較例を挙げて説明する。
（実施例１）
トリエチルアミン（ＴＥＡ）とオクチルアミンの質量比が９０：１０となるように混合し、２０ｍｌのアミン溶液を作製した。
次いで、この溶液に安息香酸銀０．５ｇを溶解し、得られた溶液を５２℃にて５時間加熱し、安息香酸銀を還元し、実施例１の銀微粒子分散液を作製した。
その後、この銀微粒子分散液に含まれる銀微粒子を走査型電子顕微鏡により観察し、平均粒径が５ｎｍの銀微粒子であり、粒子の融着による粗大粒子の発生が無いことを確認した。
次いで、この銀微粒子分散液を用いて銀インクを作製し、上記の塗布装置により、基板１０１上に銀微粒子を含む所定のパターンの塗布膜を製膜した。
この塗布膜は、バルジ等の発生もなく、平滑性に優れた膜であった。

（実施例２）
トリエチルアミン（ＴＥＡ）とオクチルアミンの質量比を９５：５とした他は、実施例１に準じて実施例２の銀微粒子分散液を作製した。なお、還元のための加熱時間は３時間とした。
この銀微粒子分散液に含まれる銀微粒子を走査型電子顕微鏡により観察し、平均粒径が５ｎｍの銀微粒子であり、粒子の融着による粗大粒子の発生が無いことを確認した。
次いで、この銀微粒子分散液を用いて銀インクを作製し、上記の塗布装置により、基板１０１上に銀微粒子を含む所定のパターンの塗布膜を製膜した。
この塗布膜は、バルジ等の発生もなく、平滑性に優れた膜であった。

（実施例３）
オクチルアミンをドデシルアミンに換えた他は、実施例１に準じて実施例３の銀微粒子分散液を作製した。
この銀微粒子分散液に含まれる銀微粒子を走査型電子顕微鏡により観察し、平均粒径が５ｎｍの銀微粒子であり、粒子の融着による粗大粒子の発生が無いことを確認した。
次いで、この銀微粒子分散液を用いて銀インクを作製し、上記の塗布装置により、基板１０１上に銀微粒子を含む所定のパターンの塗布膜を製膜した。
この塗布膜は、バルジ等の発生もなく、平滑性に優れた膜であった。

（実施例４）
トリエチルアミン（ＴＥＡ）とドデシルアミンの質量比を９５：５とした他は、実施例３に準じて実施例４の銀微粒子分散液を作製した。なお、還元のための加熱時間は３時間とした。
この銀微粒子分散液に含まれる銀微粒子を走査型電子顕微鏡により観察し、平均粒径が５ｎｍの銀微粒子であり、粒子の融着による粗大粒子の発生が無いことを確認した。
次いで、この銀微粒子分散液を用いて銀インクを作製し、上記の塗布装置により、基板１０１上に銀微粒子を含む所定のパターンの塗布膜を製膜した。
この塗布膜は、バルジ等の発生もなく、平滑性に優れた膜であった。

（実施例５）
安息香酸銀の替わりにギ酸ニッケルを用いた他は、実施例１に準じて実施例５のニッケル微粒子分散液を作製した。
このニッケル微粒子分散液に含まれるニッケル微粒子を走査型電子顕微鏡により観察し、平均粒径が５ｎｍのニッケル微粒子であり、粒子の融着による粗大粒子の発生が無いことを確認した。
次いで、このニッケル微粒子分散液を用いてニッケルインクを作製し、上記の塗布装置により、基板１０１上にニッケル微粒子を含む所定のパターンの塗布膜を製膜した。
この塗布膜は、バルジ等の発生もなく、平滑性に優れた膜であった。

（比較例１）
トリエチルアミン（ＴＥＡ）とオクチルアミンの質量比が８０：２０となるように混合し、２０ｍｌのアミン溶液を作製した。
次いで、この溶液に安息香酸銀０．５ｇを溶解し、得られた溶液を５２℃にて３時間加熱したが、銀微粒子の発生は認められなかった。そこで、溶液の温度を８０℃に上げたところ、約３０分経過した後に粗大粒子が出現し、粒子の分散性に劣るものであった。

（比較例２）
オクチルアミンをヘキシルアミン（炭素数＝６）に換えた他は、実施例１に準じて比較例２の銀微粒子分散液を作製した。
この銀微粒子分散液では、明らかに粗大粒子の発生が認められ、底部に沈殿していることが確認された。

（比較例３）
ジメチルドデシルアミン（ＤＭＤＤＡ）とオクチルアミンの質量比が９０：１０となるように混合し、２０ｍｌのアミン溶液を作製した。
次いで、この溶液に安息香酸銀０．５ｇを溶解し、得られた溶液を５２℃にて３時間加熱したが、６０℃以下では銀微粒子の発生は認められなかった。そこで、溶液の温度を８０℃に上げたところ、約３０分経過した後に平均粒径が５ｎｍの銀微粒子が出現した。

本発明の塗布膜の製造方法を示す過程図である。 本発明の塗布膜の製造方法に用いられる塗布膜形成装置を示す概略斜視図である。

符号の説明

１…インクジェットヘッド群、２…Ｘ方向駆動モータ、３…Ｙ方向駆動モータ、４…Ｘ方向駆動軸、５…Ｙ方向ガイド軸、６…制御装置、７…載置台、８…クリーニング機構、９…基台、１５…ヒータ、１００…塗布装置、１０１…基板。

Claims (6)

1. 第１級アミン及び第３級アミンを含む溶液中にて金属化合物を加熱・還元することにより、ナノメートル級の金属微粒子を溶液中に分散した金属微粒子分散液を得る金属微粒子分散液の製造方法であり、
   前記第３級アミンは、炭素数が２以上のアルキル基を含むことを特徴とする金属微粒子分散液の製造方法。
2. 前記第１級アミンは、炭素数が８以上の脂肪族第１級アミンであることを特徴とする請求項１記載の金属微粒子分散液の製造方法。
3. 前記第１級アミンの含有量は、前記第１級アミンと前記第３級アミンの合計量に対して２０質量％以下であることを特徴とする請求項１または２記載の金属微粒子分散液の製造方法。
4. 前記金属化合物は、塩化物、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、ギ酸塩、クエン酸塩、シュウ酸塩、尿酸塩、フタル酸塩または有機金属化合物であることを特徴とする請求項１、２または３記載の金属微粒子分散液の製造方法。
5. 前記加熱の温度範囲は、８０℃以下であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の金属微粒子分散液の製造方法。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項記載の金属微粒子分散液の製造方法により得られた金属微粒子分散液から第１級アミン及び第３級アミンを含む還元剤を除去し、前記還元剤を除去した金属微粒子分散液をインク溶媒へ再分散し、前記金属微粒子分散液と前記インク溶媒との混合物を濃縮することにより、金属インクを得ることを特徴とする金属インクの製造方法。

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