JP2009048959A - Method for forming conductive film and electrode - Google Patents

Method for forming conductive film and electrode Download PDF

Info

Publication number
JP2009048959A
JP2009048959A JP2007216630A JP2007216630A JP2009048959A JP 2009048959 A JP2009048959 A JP 2009048959A JP 2007216630 A JP2007216630 A JP 2007216630A JP 2007216630 A JP2007216630 A JP 2007216630A JP 2009048959 A JP2009048959 A JP 2009048959A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
conductive film
substrate
ultrafine
solvent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007216630A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Sakio
進 崎尾
Hideo Takei
日出夫 竹井
Masaaki Oda
正明 小田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ulvac Inc
Original Assignee
Ulvac Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ulvac Inc filed Critical Ulvac Inc
Priority to JP2007216630A priority Critical patent/JP2009048959A/en
Publication of JP2009048959A publication Critical patent/JP2009048959A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a method for forming a conductive film enabling enlargement of a selected region on a substrate; a method for forming the conductive film in which the deterioration of productivity can be suppressed when the drawing area is made greater; and an electrode formed by these methods. <P>SOLUTION: The conductive film is obtained by coating ink containing ultrafine metal particles on the substrate and then by sintering the ink at a temperature of ≤200°C while radiating charged particle beam thereto. The charged particle beam is to be an electronic beam. In addition, the conductive film is obtained by coating the ink containing the ultrafine metal particle on the substrate and then sintering at a temperature of ≤200°C while radiating ultra violet rays thereto using an ultra violet ray lamp. In either case, coating is preferably carried out by an ink-jet method. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、導電膜の形成方法と、この方法によって形成された電極とに関する。   The present invention relates to a method for forming a conductive film and an electrode formed by this method.

近年、半導体装置の集積度の増加に伴い個々の素子の寸法は微小化が進み、各素子を構成する配線やゲートなどの幅も微細化されている。このため、導電膜を微細なパターンにする技術が重要となっている。   In recent years, with the increase in the degree of integration of semiconductor devices, the dimensions of individual elements have been reduced, and the widths of wirings and gates constituting each element have also been reduced. For this reason, a technique for making the conductive film into a fine pattern is important.

基板上に導電膜を形成する方法としては、真空蒸着法やスパッタリング法などがある。これらの方法で得られた膜は、フォトリソグラフィ法によって所望のパターンに加工される。しかし、フォトリソグラフィ法は、工程が煩雑である上に、使用する材料の無駄が大きいという問題を有していた。   Examples of a method for forming a conductive film over a substrate include a vacuum evaporation method and a sputtering method. The film obtained by these methods is processed into a desired pattern by photolithography. However, the photolithography method has a problem that the process is complicated and the waste of the material to be used is large.

これに対して、インクジェット法によって導電膜パターンを形成することも行われている。この方法によれば、基板上に微細なパターンを直接形成することができる。したがって、上記した方法に比べて、工程を短縮できるだけでなく、使用する材料の無駄を減らすことができる。   On the other hand, a conductive film pattern is also formed by an ink jet method. According to this method, a fine pattern can be directly formed on the substrate. Therefore, as compared with the above-described method, not only the process can be shortened, but also waste of materials to be used can be reduced.

インクジェット法では、金属微粒子を含むインクが基板上の所定部分に吐出される。この吐出物を焼成することで、基板上に所望の導電膜パターンを形成できる。ここで、得られる導電膜の比抵抗を低くするには、通常、200℃を超える温度で焼成する必要がある。200℃以下の温度では比抵抗が急激に上昇するからである。それ故、200℃より高い温度に耐えうる基板を使用しなければならず、基板の選択範囲が狭くなるという問題があった。   In the ink jet method, ink containing metal fine particles is ejected to a predetermined portion on a substrate. By firing the discharged material, a desired conductive film pattern can be formed on the substrate. Here, in order to reduce the specific resistance of the obtained conductive film, it is usually necessary to fire at a temperature exceeding 200 ° C. This is because the specific resistance increases rapidly at a temperature of 200 ° C. or lower. Therefore, there is a problem that a substrate that can withstand a temperature higher than 200 ° C. must be used, and the selection range of the substrate becomes narrow.

特許文献1には、インクジェット法により基板に吐出されたインクの焼成手段としてレーザを用いることが記載されている。この方法によれば、インク部分に焦点を絞ってレーザ光を照射するので、この部分だけを高エネルギーで焼成することができる。したがって、プラスチック基板のような耐熱性の低い基板にも適用可能であるとされる。   Patent Document 1 describes that a laser is used as a baking means for ink discharged onto a substrate by an ink jet method. According to this method, since the laser light is focused on the ink portion, only this portion can be baked with high energy. Therefore, it can be applied to a substrate having low heat resistance such as a plastic substrate.

特開2004−55363号公報JP 2004-55363 A

上述したように、特許文献1の方法では、レーザ光の焦点をインク部分に絞って照射していく。このため、導電膜パターンの描画面積が大きくなると、処理に時間がかかり、生産性が低下するおそれがある。特に、近年では、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイおよびフィールド・エミッション・ディスプレイなどのフラットパネルディスプレイの大画面化が進んでおり、導電膜パターンの描画面積も大きくなる傾向にある。したがって、上記理由による生産性の低下は問題である。   As described above, in the method of Patent Document 1, the focus of the laser light is focused on the ink portion for irradiation. For this reason, when the drawing area of a conductive film pattern becomes large, processing takes time and there exists a possibility that productivity may fall. In particular, in recent years, flat panel displays such as liquid crystal displays, plasma displays, organic EL displays, and field emission displays have been increased in screen size, and the conductive film pattern drawing area tends to increase. Therefore, a decrease in productivity due to the above reasons is a problem.

本発明は、こうした点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、基板の選択範囲を広げることのできる導電膜の形成方法と、この方法によって形成された導電膜からなる電極とを提供することにある。   The present invention has been made in view of these points. That is, an object of the present invention is to provide a method for forming a conductive film capable of widening the selection range of a substrate and an electrode made of a conductive film formed by this method.

また、本発明は、描画面積が大きくなった場合の生産性の低下を抑制可能な導電膜の形成方法と、この方法によって形成された導電膜からなる電極とを提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a method for forming a conductive film that can suppress a decrease in productivity when the drawing area increases, and an electrode made of the conductive film formed by this method.

本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。   Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

本発明の第1の態様は、金属超微粒子を含むインクを基板の上に塗布する工程と、
荷電粒子ビームを照射しながら200℃以下の温度で前記インクを焼成して導電膜を得る工程とを有することを特徴とする導電膜の形成方法に関する。
The first aspect of the present invention is a step of applying an ink containing ultrafine metal particles on a substrate;
And a step of baking the ink at a temperature of 200 ° C. or lower while irradiating a charged particle beam to obtain a conductive film.

本発明の第1の態様において、前記荷電粒子ビームは電子ビームとすることができる。   In the first aspect of the present invention, the charged particle beam may be an electron beam.

本発明の第2の態様は、金属超微粒子を含むインクを基板の上に塗布する工程と、
紫外線ランプで紫外線を照射しながら200℃以下の温度で前記インクを焼成して導電膜を得る工程とを有することを特徴とする導電膜の形成方法に関する。
The second aspect of the present invention is a step of applying an ink containing ultrafine metal particles on a substrate;
And a step of baking the ink at a temperature of 200 ° C. or lower while irradiating ultraviolet rays with an ultraviolet lamp to obtain a conductive film.

本発明の第1の態様および第2の態様において、前記塗布はインクジェット法によって行われることが好ましい。   In the first and second aspects of the present invention, the coating is preferably performed by an ink jet method.

本発明の第1の態様および第2の態様において、前記基板は樹脂基板とすることができる。   In the first aspect and the second aspect of the present invention, the substrate may be a resin substrate.

本発明の第1の態様および第2の態様において、前記金属超微粒子は、平均粒径が100nm以下であることが好ましい。   In the first and second aspects of the present invention, the metal ultrafine particles preferably have an average particle diameter of 100 nm or less.

本発明の第1の態様および第2の態様において、前記金属超微粒子は、金、銀、銅、パラジウム、錫、白金、タングステン、ニッケル、タンタル、インジウム、亜鉛、チタン、クロム、鉄およびコバルトよりなる群から選ばれる少なくとも1種の金属、または、これらの金属の合金若しくは酸化物の超微粒子とすることができる。   In the first and second aspects of the present invention, the metal ultrafine particles are made of gold, silver, copper, palladium, tin, platinum, tungsten, nickel, tantalum, indium, zinc, titanium, chromium, iron, and cobalt. At least one metal selected from the group consisting of these, or an ultrafine particle of an alloy or oxide of these metals can be used.

本発明の第3の態様は、本発明の第1の態様または第2の態様により形成された導電膜からなることを特徴とする電極に関する。   A third aspect of the present invention relates to an electrode comprising the conductive film formed according to the first aspect or the second aspect of the present invention.

本発明の第1の態様によれば、荷電粒子ビームを照射しながら200℃以下の温度でインクを焼成するので、耐熱温度が200℃以下である基板に対しても適用可能である。   According to the first aspect of the present invention, since the ink is baked at a temperature of 200 ° C. or lower while irradiating the charged particle beam, the invention can be applied to a substrate having a heat resistant temperature of 200 ° C. or lower.

本発明の第2の態様によれば、紫外線ランプで紫外線を照射しながら200℃以下の温度でインクを焼成するので、耐熱温度が200℃以下である基板に対しても適用可能であるとともに、描画面積が大きくなった場合の生産性の低下を抑制することもできる。   According to the second aspect of the present invention, since the ink is baked at a temperature of 200 ° C. or lower while irradiating the ultraviolet ray with an ultraviolet lamp, the ink can be applied to a substrate having a heat resistant temperature of 200 ° C. or lower. It is also possible to suppress a decrease in productivity when the drawing area increases.

本発明の第3の態様によれば、良好な比抵抗を有する電極とすることができる。   According to the 3rd aspect of this invention, it can be set as the electrode which has favorable specific resistance.

以下に、本発明による導電膜の形成方法について詳細に説明する。   Below, the formation method of the electrically conductive film by this invention is demonstrated in detail.

まず、導電膜の原料として、金属超微粒子を含むインクを準備する。   First, an ink containing ultrafine metal particles is prepared as a raw material for the conductive film.

金属超微粒子には、導電性の高い金属の超微粒子を用いる。具体的には、金、銀、銅、パラジウム、錫、白金、タングステン、ニッケル、タンタル、インジウム、亜鉛、チタン、クロム、鉄およびコバルトよりなる群から選ばれる少なくとも1種の金属、または、これらの金属の合金若しくは酸化物の超微粒子とすることができる。これらのうち、導電性が高い点から、銀または銅が好ましく用いられる。尚、金属超微粒子の平均粒径は、100nm以下であることが好ましく、10nm以下であることがより好ましい。   As the ultrafine metal particles, ultrafine metal particles having high conductivity are used. Specifically, at least one metal selected from the group consisting of gold, silver, copper, palladium, tin, platinum, tungsten, nickel, tantalum, indium, zinc, titanium, chromium, iron and cobalt, or these It can be an ultrafine particle of metal alloy or oxide. Of these, silver or copper is preferably used because of its high conductivity. The average particle diameter of the ultrafine metal particles is preferably 100 nm or less, and more preferably 10 nm or less.

金属超微粒子を得る方法としては、例えば、減圧した不活性ガス雰囲気中で金属を蒸発させた後、冷却部上に超微粒子として回収するガス中蒸発法が挙げられる。この方法によって得られた金属超微粒子を有機溶媒と混合することによりインクとすることができるが、超微粒子同士の凝集を防ぐには、例えば、金属を蒸発させる際に真空室に有機溶媒の蒸気を導入し、金属超微粒子の表面を有機溶媒で覆うようにするのがよい。これにより、有機溶媒中での金属超微粒子の凝集を防いで、超微粒子が良好に分散した状態のインクを得ることができる。   As a method for obtaining ultrafine metal particles, for example, an in-gas evaporation method in which a metal is evaporated in a reduced-pressure inert gas atmosphere and then recovered as ultrafine particles on a cooling unit can be cited. By mixing the ultrafine metal particles obtained by this method with an organic solvent, an ink can be obtained. In order to prevent the ultrafine particles from aggregating, for example, when the metal is evaporated, the vapor of the organic solvent is placed in the vacuum chamber. The surface of the ultrafine metal particles is preferably covered with an organic solvent. Thereby, aggregation of the metal ultrafine particles in the organic solvent can be prevented, and an ink in a state where the ultrafine particles are well dispersed can be obtained.

また、インクは、次の方法によっても得られる。この方法によれば、インクジェット用として好適なインクが得られる。すなわち、インクジェットノズルを目詰まりさせたりすることがなく、また、使用する溶剤の選択範囲が広いので、インクジェット法に適した特性(粘度および表面張力など)のインクとすることができる。   The ink can also be obtained by the following method. According to this method, an ink suitable for inkjet can be obtained. That is, the ink-jet nozzle is not clogged, and the selection range of the solvent to be used is wide, so that the ink having characteristics (such as viscosity and surface tension) suitable for the ink-jet method can be obtained.

まず、第1の溶剤の蒸気が存在するガス雰囲気中で金属を蒸発させて、金属の蒸気と第1の溶剤の蒸気とを接触させた後、冷却部上で捕集して、第1の溶剤中に金属微粒子が分散した金属超微粒子分散液を得る(第1の工程)。次に、この分散液に低分子量の極性溶剤である第2の溶剤を加え、金属超微粒子を沈降させてから、上澄み液を捨てて第1の溶剤を除去する(第2の工程)。残った沈降物に第3の溶剤を加えると、粒径100nm以下の金属超微粒子が独立状態で分散したインクが得られる(第3の工程)。   First, after evaporating a metal in a gas atmosphere in which the vapor of the first solvent exists and bringing the vapor of the metal into contact with the vapor of the first solvent, the first vapor is collected on the cooling unit, A metal ultrafine particle dispersion in which metal fine particles are dispersed in a solvent is obtained (first step). Next, a second solvent, which is a low molecular weight polar solvent, is added to the dispersion to precipitate the ultrafine metal particles, and then the supernatant is discarded to remove the first solvent (second step). When a third solvent is added to the remaining sediment, an ink in which ultrafine metal particles having a particle diameter of 100 nm or less are dispersed in an independent state is obtained (third step).

第1の工程では、まず、真空室中であって、且つ、Heなどの不活性ガスの圧力を10Torr以下とする雰囲気の下で、金属を蒸発させる。次いで、蒸発した金属の蒸気を冷却捕集する。この際、真空室中に第1の溶剤の蒸気を導入し、金属が粒成長する段階において、その表面に第1の溶剤の蒸気を接触させる。これにより、第1の溶剤中に金属超微粒子が独立且つ均一に分散した分散液が得られる。   In the first step, first, the metal is evaporated in an atmosphere of a vacuum chamber and an inert gas such as He having a pressure of 10 Torr or less. The evaporated metal vapor is then cooled and collected. At this time, the vapor of the first solvent is introduced into the vacuum chamber, and the vapor of the first solvent is brought into contact with the surface of the metal at the stage of grain growth. Thereby, a dispersion liquid in which the ultrafine metal particles are dispersed independently and uniformly in the first solvent is obtained.

第2の工程では、まず、第1の工程で得られた分散液に第2の溶剤を加える。すると、分散液中に含まれた金属超微粒子が沈降するので、静置法やデカンテーション法などによって上澄み液を除去する。この操作を複数回繰り返すことによって、第1の溶剤を実質的に除去することができる。これにより、第1の工程で蒸発した金属蒸気が凝縮する際に、共存する第1の溶剤が変性して生じる副生成物を除くことができる。また、用途によっては、第1の工程で使い難い低沸点溶剤、水またはアルコール系溶剤などに分散したインクとする必要がある。第2の工程で第1の溶剤を除去した後、次の第3の工程で溶剤置換を行えば、こうした溶剤に分散したインクを得ることができる。   In the second step, first, a second solvent is added to the dispersion obtained in the first step. Then, since the ultrafine metal particles contained in the dispersion liquid settle, the supernatant liquid is removed by a stationary method or a decantation method. By repeating this operation a plurality of times, the first solvent can be substantially removed. Thereby, when the metal vapor evaporated in the first step is condensed, a by-product generated by the modification of the coexisting first solvent can be removed. Depending on the application, it is necessary to use ink dispersed in a low-boiling solvent, water, or an alcohol solvent that is difficult to use in the first step. If the first solvent is removed in the second step and then solvent replacement is performed in the next third step, ink dispersed in such a solvent can be obtained.

第3の工程では、第2の工程で得られた沈降物に新たな第3の溶剤を加えて、溶剤置換を行う。これにより、平均粒径100nm以下の金属超微粒子が独立状態で分散している分散液、すなわち、本実施の形態におけるインクを得ることができる。   In the third step, a new third solvent is added to the sediment obtained in the second step to perform solvent replacement. Thereby, a dispersion liquid in which ultrafine metal particles having an average particle diameter of 100 nm or less are dispersed in an independent state, that is, the ink in the present embodiment can be obtained.

上記の例においては、第1の工程および/または第3の工程で分散剤を加えることが好ましい。尚、第3の工程で分散剤を添加する場合には、第1の工程で使用する溶剤(第1の溶剤)に溶解しない分散剤であっても構わない。分散剤としては、例えば、アルキルアミン、カルボン酸アミドおよびアミノカルボン酸塩よりなる群から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。アルキルアミンとしては、炭素数4〜20の主骨格を有するものが好ましく、なかでも炭素数8〜18の主骨格を有するものが、安定性や取り扱いの容易性の点から好ましい。アルキルアミンの炭素数が3以下では、アミンの塩基性が強すぎて金属超微粒子を腐食するおそれがある。一方、炭素数が20を超えると、インクの粘度が上昇して取扱い容易性が低下するおそれがある。尚、アルキルアミンは1級〜3級のいずれであってもよいが、安定性や取り扱い容易性の点からは1級のアルキルアミンが好ましく用いられる。   In the above example, it is preferable to add a dispersant in the first step and / or the third step. In addition, when adding a dispersing agent at a 3rd process, you may be a dispersing agent which does not melt | dissolve in the solvent (1st solvent) used at a 1st process. Examples of the dispersant include at least one selected from the group consisting of alkylamines, carboxylic acid amides, and aminocarboxylates. As the alkylamine, those having a main skeleton having 4 to 20 carbon atoms are preferable, and those having a main skeleton having 8 to 18 carbon atoms are preferable from the viewpoint of stability and ease of handling. If the alkylamine has 3 or less carbon atoms, the basicity of the amine is too strong and the ultrafine metal particles may be corroded. On the other hand, if the number of carbon atoms exceeds 20, the viscosity of the ink increases, and the ease of handling may decrease. The alkylamine may be any of primary to tertiary, but primary alkylamine is preferably used from the viewpoint of stability and ease of handling.

分散剤としてのアルキルアミンの含有量は、金属超微粒子に対して0.1〜10質量%とすることができ、0.2〜7質量%とすることが好ましい。0.1質量%未満では、金属超微粒子が独立状態で分散せずに凝集する場合がある。一方、10質量%を超えると、インクの粘度が高くなってゲル状物質となるおそれがある。   Content of the alkylamine as a dispersing agent can be 0.1-10 mass% with respect to a metal ultrafine particle, and it is preferable to set it as 0.2-7 mass%. If it is less than 0.1% by mass, the metal ultrafine particles may aggregate without being dispersed in an independent state. On the other hand, if it exceeds 10% by mass, the viscosity of the ink may be increased to form a gel substance.

アルキルアミンの具体例としては、ブチルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサドデシルアミン、オクタデシルアミン、ココアミン、タロウアミン、水素化タロウアミン、オレイルアミン、ラリウルアミンおよびステアリルアミンなどの1級アミン、ジココアミン、ジ水素化タロウアミンおよびジステアリルアミンなどの2級アミン、ドデシルジメチルアミン、ジドデシルモノメチルアミン、テトラデシルジメチルアミン、オクタデシルジメチルアミン、ココジメチルアミン、ドデシルテトラデシルジメチルアミンおよびトリオクチルアミンなどの3級アミン、ナフタレンジアミン、ステアリルプロピレンジアミン、オクタメチレンジアミンおよびノナンジアミンなどのジアミンなどが挙げられる。また、カルボン酸アミドやアミノカルボン酸塩の具体例としては、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ラウリル酸ラウリルアミド、オレイン酸アミド、オレイン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ラウリルアミド、ステアラニリドまたはオレイルアミノエチルグリシンなどが挙げられる。   Specific examples of alkylamines include butylamine, octylamine, dodecylamine, hexadodecylamine, octadecylamine, cocoamine, tallowamine, hydrogenated tallowamine, primary amines such as oleylamine, laurylamine and stearylamine, dicocoamine, dihydrogenated tallowamine and Secondary amines such as distearylamine, tertiary amines such as dodecyldimethylamine, didodecylmonomethylamine, tetradecyldimethylamine, octadecyldimethylamine, cocodimethylamine, dodecyltetradecyldimethylamine and trioctylamine, naphthalenediamine, stearyl Examples include diamines such as propylene diamine, octamethylene diamine, and nonane diamine. Specific examples of carboxylic acid amides and aminocarboxylic acid salts include stearic acid amide, palmitic acid amide, lauric acid lauryl amide, oleic acid amide, oleic acid diethanolamide, oleic acid lauryl amide, stearanilide or oleylaminoethylglycine. Is mentioned.

上記の例において、第1の溶剤は、ガス中蒸発法の際に用いる金属超微粒子生成用の溶剤であり、また、金属超微粒子を冷却捕集する際に容易に液化できるよう比較的沸点の高い溶剤である。第1の溶剤としては、炭素数5以上のアルコール類、例えば、テルピネオール、シトロネオール、ゲラニオール、およびフェネチルアルコールよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する溶剤、または、有機エステル類、例えば、酢酸ベンジル、ステアリン酸エチル、オレイン酸メチル、フェニル酢酸エチルおよびグリセリドよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する溶剤を挙げることができる。尚、使用する金属超微粒子の種類によって適宜選択することが好ましい。   In the above example, the first solvent is a solvent for producing ultrafine metal particles used in the gas evaporation method, and has a relatively boiling point so that the ultrafine metal particles can be easily liquefied when cooled and collected. High solvent. As the first solvent, a solvent containing at least one selected from the group consisting of alcohols having 5 or more carbon atoms, for example, terpineol, citronol, geraniol, and phenethyl alcohol, or organic esters, for example, benzyl acetate And a solvent containing at least one selected from the group consisting of ethyl stearate, methyl oleate, ethyl phenylacetate and glyceride. In addition, it is preferable to select suitably according to the kind of ultrafine metal particle to be used.

第2の溶剤は、分散液中の金属超微粒子を沈降させて、第1の溶剤を分離除去できるものであればよい。具体的には、アセトンなどの低分子量の極性溶剤が挙げられる。   The second solvent may be any one that can precipitate the ultrafine metal particles in the dispersion and separate and remove the first solvent. Specifically, a low molecular weight polar solvent such as acetone can be used.

第3の溶剤としては、主鎖の炭素数が6〜20の非極性炭化水素、水または炭素数15以下のアルコールなどの常温で液体のものを挙げることができる。非極性炭化水素の場合、炭素数が6未満では乾燥が速くなりすぎて、得られるインクの取り扱いが難しくなる。一方、炭素数が20を超えると、インクの粘度が上昇したり、焼成後に炭素が残留したりするなどの問題が生じる。また、アルコールの場合も炭素数が15を超えると、同様の問題が生じる。例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカンおよびトリメチルペンタンなどの長鎖アルカン、シクロヘキサン、シクロヘプタンおよびシクロオクタンなどの環状アルカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼンおよびドデシルベンゼンなどの芳香族炭化水素、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、デカノール、シクロヘキサノールおよびテルピネオールなどのアルコールなどを用いることができる。これらの溶剤は、単独で用いてもよく、混合して用いてもよい。例えば、長鎖アルカンの混合物であるミネラルスピリットとすることもできる。   Examples of the third solvent include liquids at room temperature such as nonpolar hydrocarbons having 6 to 20 carbon atoms in the main chain, water, or alcohols having 15 or less carbon atoms. In the case of nonpolar hydrocarbons, if the number of carbon atoms is less than 6, drying becomes too fast, and handling of the resulting ink becomes difficult. On the other hand, when the carbon number exceeds 20, problems such as increase in the viscosity of the ink or remaining of carbon after firing occur. In the case of alcohol, the same problem occurs when the number of carbon atoms exceeds 15. For example, long-chain alkanes such as hexane, heptane, octane, decane, undecane, dodecane, tridecane and trimethylpentane, cyclic alkanes such as cyclohexane, cycloheptane and cyclooctane, and fragrances such as benzene, toluene, xylene, trimethylbenzene and dodecylbenzene Alcohols such as group hydrocarbons, hexanol, heptanol, octanol, decanol, cyclohexanol and terpineol can be used. These solvents may be used alone or in combination. For example, it can be a mineral spirit that is a mixture of long-chain alkanes.

インクをインクジェット法によって塗布する場合には、温度0〜50℃において、1〜100mPa・sの粘度とすることが好ましく、1〜10mPa・sの粘度とすることがより好ましい。また、インクの表面張力は、25〜80mN/mとすることができ、30〜60mM/mとすることが好ましい。このようなインクであれば、塗布時におけるインクの供給安定性や液滴形成飛翔安定性を維持したり、インクジェット装置のヘッドの高速応答性などを実現したりするのに適したものとすることができる。   When the ink is applied by an inkjet method, the viscosity is preferably 1 to 100 mPa · s, more preferably 1 to 10 mPa · s at a temperature of 0 to 50 ° C. The surface tension of the ink can be 25 to 80 mN / m, and preferably 30 to 60 mM / m. Such an ink should be suitable for maintaining ink supply stability and droplet formation flight stability at the time of application, and realizing high-speed responsiveness of the head of an inkjet device. Can do.

また、インクジェット法による場合には、インク中の金属超微粒子濃度を10〜70質量%とすることが好ましく、10〜50質量%とすることがより好ましい。10質量%未満では、粘度および表面張力などの値は十分に満たすが、焼成後に得られる導電膜の電気抵抗が導電回路として十分な値にならない。一方、70質量%を超えると、粘度および表面張力などの値が上記範囲から外れてしまい、インクジェット法に適したインクとすることができなくなる。   Further, when the ink jet method is used, the concentration of ultrafine metal particles in the ink is preferably 10 to 70% by mass, and more preferably 10 to 50% by mass. If it is less than 10% by mass, values such as viscosity and surface tension are sufficiently satisfied, but the electric resistance of the conductive film obtained after firing is not sufficient for a conductive circuit. On the other hand, when it exceeds 70% by mass, values such as viscosity and surface tension are out of the above ranges, and it becomes impossible to obtain ink suitable for the ink jet method.

尚、金属超微粒子は、上記のガス中蒸発法に代えて、液相還元法などの化学還元法によって得ることもできる。この場合、金属超微粒子を製造するための原料としては、例えば、ビスヘキサフルオロアセチルアセトネート銅、ビスアセチルアセトネートニッケルおよびビスアセチルアセトネートコバルトなどの金属含有有機化合物を用いることができる。具体的には、まず、上記原料を適当な溶媒に溶解して分散剤を加えた後、所定の温度で加熱分解して金属超微粒子を発生させる。その後、上記例における第3の溶剤などで溶剤置換すると、平均粒径が約100nm以下である金属超微粒子が分散した状態のインクが得られる。この場合、得られたインクは、真空中での加熱により濃度が80質量%になるまで濃縮しても、安定な分散状態を維持することができる。   The ultrafine metal particles can also be obtained by a chemical reduction method such as a liquid phase reduction method instead of the gas evaporation method. In this case, as a raw material for producing metal ultrafine particles, for example, metal-containing organic compounds such as bishexafluoroacetylacetonate copper, bisacetylacetonate nickel, and bisacetylacetonate cobalt can be used. Specifically, first, the above raw materials are dissolved in a suitable solvent and a dispersing agent is added, and then thermally decomposed at a predetermined temperature to generate ultrafine metal particles. Thereafter, when the solvent is replaced with the third solvent or the like in the above example, an ink in which ultrafine metal particles having an average particle diameter of about 100 nm or less are dispersed is obtained. In this case, the obtained ink can maintain a stable dispersion state even if it is concentrated to a concentration of 80% by mass by heating in vacuum.

本実施の形態において、金属超微粒子を含むインクには、基板との密着性を向上させるために、有機ケイ素化合物および有機マンガン化合物などの金属含有有機化合物を添加することができる。有機ケイ素化合物としては、常温で液体である非極性炭化水素系溶剤に可溶であり、分解温度が150〜250℃程度であるものが用いられる。例えば、ジフェニルシラン、テトラアリルシランまたはデカメチルテトラシロキサンなどを挙げることができる。また、有機マンガン化合物としては、例えば、オクタン酸マンガン、ナフテン酸マンガンまたはリノール酸マンガンなどを用いることができる。添加量は、金属超微粒子の質量に対し、ケイ素またはマンガンの質量で、0.5〜10質量%程度とするのがよい。0.5質量%未満の添加量では、密着性の向上に寄与しない。一方、添加量が10質量%を超えると、導電膜の比抵抗が上昇してしまう。   In the present embodiment, a metal-containing organic compound such as an organosilicon compound and an organomanganese compound can be added to the ink containing ultrafine metal particles in order to improve the adhesion to the substrate. As the organosilicon compound, those which are soluble in a nonpolar hydrocarbon solvent that is liquid at room temperature and have a decomposition temperature of about 150 to 250 ° C. are used. For example, diphenylsilane, tetraallylsilane, or decamethyltetrasiloxane can be used. Moreover, as an organic manganese compound, for example, manganese octoate, manganese naphthenate, manganese linoleate, or the like can be used. The addition amount is preferably about 0.5 to 10% by mass of silicon or manganese with respect to the mass of the ultrafine metal particles. An addition amount of less than 0.5% by mass does not contribute to the improvement of adhesion. On the other hand, when the addition amount exceeds 10% by mass, the specific resistance of the conductive film increases.

尚、密着性に効果がある他の金属含有有機化合物の例としては、ケイ素、マンガン、クロム、ニッケル、チタン、マグネシウム、アルミニウム、ゲルマニウム、タンタル、ニオブおよびバナジウムよりなる群から選ばれる少なくとも1種の金属を含有する脂肪酸塩が挙げられる。これらの内で、分解温度が300℃以下のものが好ましい。具体的には、(C1735COO)Mgまたは(C1735COO)Alなどを挙げることができる。 Examples of other metal-containing organic compounds having an effect on adhesion include at least one selected from the group consisting of silicon, manganese, chromium, nickel, titanium, magnesium, aluminum, germanium, tantalum, niobium and vanadium. Examples thereof include fatty acid salts containing metals. Among these, those having a decomposition temperature of 300 ° C. or less are preferable. Specifically, and the like (C 17 H 35 COO) 2 Mg , or (C 17 H 35 COO) 3 Al.

金属超微粒子を含むインクを準備したら、これを基板の上に塗布する。尚、基板の上に絶縁膜などが形成されていて、この絶縁膜の上にインクを塗布するようにしてもよい。   When an ink containing ultrafine metal particles is prepared, it is applied onto a substrate. An insulating film or the like may be formed on the substrate, and ink may be applied on the insulating film.

基板は、用途に応じて種々のものを使用することができる。特に、本発明では、(後述するように)インク焼成時の温度を200℃以下とするので、樹脂基板も使用可能である。例えば、フラットパネルディスプレイの用途であれば、可視光に対する透過率が高い材料からなる透明基板、具体的には、アルカリガラス、無アルカリガラスおよび石英ガラスなどの無機ガラス基板、または、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコールおよびポリフッ化ビニルなどのフッ素含有ポリマーなどの樹脂基板が挙げられる。さらに、用途に応じて、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル樹脂、ポリ塩化ビニルおよび塩化ビニル共重合体などの塩化ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリアリレート、フェノキシ樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ナイロン、スチレン系樹脂並びにABS樹脂などからなる樹脂基板も使用可能である。   Various substrates can be used depending on the application. In particular, in the present invention, since the temperature during ink firing is 200 ° C. or lower (as will be described later), a resin substrate can also be used. For example, for flat panel display applications, a transparent substrate made of a material having a high transmittance for visible light, specifically, an inorganic glass substrate such as alkali glass, alkali-free glass and quartz glass, or polyester, polycarbonate, Examples of the resin substrate include fluorine-containing polymers such as polyether, polysulfone, polyethersulfone, polyvinyl alcohol, and polyvinyl fluoride. Furthermore, depending on the application, acrylic resins such as polymethyl methacrylate, vinyl chloride resins such as polyvinyl chloride and vinyl chloride copolymers, epoxy resins, polyarylate, phenoxy resins, polyolefin resins, nylon, styrene resins, and A resin substrate made of ABS resin or the like can also be used.

インクの塗布方法としては、スピンコート法、スプレー法、浸漬法、ロールコート法、スクリーン印刷法、コンタクトプリント法、スリットコート法またはインクジェット法などの種々の方法を挙げることができるが、本実施の形態においては、特にインクジェット法が好ましく用いられる。インクジェット法は、基板の必要な領域にのみ必要な量のインクを塗布できるため、基板上に所望のパターンを直接形成できる。したがって、基板の全面にインクを塗布し焼成して導電膜とした後に、フォトリソグラフィ法によって不要な部分の導電膜を除去する方法に比べて、工程数を削減することができ、また、インクの無駄も低減することができる。さらに、エッチング工程で生じる廃液の問題も解消することができる。   Examples of the ink application method include various methods such as a spin coating method, a spray method, a dipping method, a roll coating method, a screen printing method, a contact printing method, a slit coating method, and an ink jet method. In particular, the ink jet method is preferably used. In the ink jet method, a necessary amount of ink can be applied only to a necessary region of the substrate, so that a desired pattern can be directly formed on the substrate. Therefore, the number of steps can be reduced compared with a method in which an unnecessary portion of the conductive film is removed by photolithography after applying ink on the entire surface of the substrate and baking to form a conductive film. Waste can also be reduced. Furthermore, the problem of waste liquid generated in the etching process can be solved.

インクジェット法は、上述の通り、液滴化したインクを基板に直接吐出する方法であり、オフセット印刷などのように版下を作製することなしに所望のパターンを形成することができる。インクジェット装置の方式は、コンティニュアス型(連続吐出型)とオンデマンド型に大別されるが、本実施の形態においてはいずれの方式であってもよい。   As described above, the ink-jet method is a method in which ink droplets are directly ejected onto a substrate, and a desired pattern can be formed without producing a printing block such as offset printing. Inkjet apparatus methods are broadly classified into a continuous type (continuous discharge type) and an on-demand type, but any method may be used in the present embodiment.

コンティニュアス型では、インクはポンプでノズルから連続的に押し出された後、超音波発振器によって微小な液滴になる。生じたインク滴には、偏向電極を介して電荷が加えられる。これにより、インク滴は、軌道を曲げられて基板面に到達する。一方、偏向電極で軌道を曲げられなかったインク滴は、ガターと呼ばれる回収口に吸い込まれた後、インクタンクに戻って再利用される。   In the continuous type, ink is continuously ejected from a nozzle by a pump, and then becomes a fine droplet by an ultrasonic oscillator. Electric charges are applied to the generated ink droplets via the deflection electrode. As a result, the ink droplet is bent in the trajectory and reaches the substrate surface. On the other hand, ink droplets whose trajectory is not bent by the deflection electrode are sucked into a collection port called a gutter and then returned to the ink tank for reuse.

上記のコンティニュアス型では、基板上にインクを吐出していないときであっても、インクは常に連続して噴射される。これに対して、オンデマンド型は、必要なときに必要な量のインクが吐出される方式である。この方式には、コンティニュアス型に比べて装置を小型化できるという長所がある。オンデマンド型は、インク滴に圧力を加える方法によって、ピエゾ方式やサーマル方式などに分かれる。ピエゾ方式は、電圧を加えると変形するピエゾ素子(圧電素子)をインクの詰まった微細管に取り付け、これに電圧を加えて変形させることでインクを管外へ噴出させる方式である。また、サーマル方式は、加熱によって管内のインクに気泡を発生させてインクを噴射する方式である。   In the continuous type, the ink is always ejected continuously even when the ink is not ejected onto the substrate. In contrast, the on-demand type is a method in which a necessary amount of ink is ejected when necessary. This method has an advantage that the apparatus can be downsized as compared with the continuous type. The on-demand type is divided into a piezo method and a thermal method depending on the method of applying pressure to the ink droplets. The piezo method is a method in which a piezo element (piezoelectric element) that deforms when a voltage is applied is attached to a fine tube filled with ink, and the ink is ejected out of the tube by applying a voltage to the deformed micro tube. The thermal method is a method in which bubbles are generated in the ink in the tube by heating to eject the ink.

基板の上にインクを塗布した後は、加熱によりインクを乾燥させて、インク中に含まれる溶剤を除去する。次いで、導電膜パターンとするためにインクを焼成する。具体的には、荷電粒子ビームまたは紫外線を照射しながら200℃以下の温度でインクを焼成する。   After the ink is applied on the substrate, the ink is dried by heating to remove the solvent contained in the ink. Next, the ink is baked to form a conductive film pattern. Specifically, the ink is baked at a temperature of 200 ° C. or lower while being irradiated with a charged particle beam or ultraviolet rays.

金属超微粒子を含むインクに荷電粒子ビームや紫外線などのエネルギービームを照射すると、エネルギービームは、インクに効率よく吸収されて、超微粒子同士の融着やグレイン成長に変換される。したがって、加熱とともにエネルギービームを照射すれば、加熱のみを行う場合に比べて、加熱温度を低くしたり、加熱時間を短くしたりすることができる。本発明においては、加熱温度を200℃以下とする。加熱と同時にエネルギービームを照射することにより、200℃を超える温度で焼成した場合と同等の比抵抗を有する導電膜が得られる。また、耐熱温度が200℃以下である基板に対しても適用することができる。さらに、基板上に絶縁膜などの他の部材が設けられている場合であっても、熱によってこれらの部材に与えられるダメージを最小限にして焼成することが可能となる。   When an energy beam such as a charged particle beam or ultraviolet light is irradiated onto ink containing ultrafine metal particles, the energy beam is efficiently absorbed by the ink and converted into fusion between the ultrafine particles or grain growth. Therefore, if the energy beam is irradiated together with the heating, the heating temperature can be lowered and the heating time can be shortened as compared with the case where only the heating is performed. In this invention, heating temperature shall be 200 degrees C or less. By irradiating the energy beam simultaneously with the heating, a conductive film having a specific resistance equivalent to that when firing at a temperature exceeding 200 ° C. is obtained. Further, it can be applied to a substrate having a heat resistant temperature of 200 ° C. or lower. Further, even when other members such as an insulating film are provided on the substrate, it is possible to perform the baking while minimizing damage given to these members by heat.

以下に、加熱の際にエネルギービームを照射した場合と、加熱のみを行った場合とを比較した例について述べる。   Hereinafter, an example in which an energy beam is irradiated during heating and a case where only heating is performed will be described.

まず、ガス中蒸発法によって得られたAg超微粒子の周囲に、炭素数8のオクタン酸と炭素数8の2−エチルヘキシルアミンが付着した状態でトルエン中に分散しているインクを準備した。インク中のAg超微粒子の濃度は40質量%とした。   First, an ink dispersed in toluene in a state in which octanoic acid having 8 carbon atoms and 2-ethylhexylamine having 8 carbon atoms were adhered around the ultrafine Ag particles obtained by the gas evaporation method was prepared. The concentration of Ag ultrafine particles in the ink was 40% by mass.

次に、スピンコータにガラス基板をセットし、2000rpmの回転数で回転しながら、ガラス基板の上方からインクを滴下して、ガラス基板上にインクを塗布した。次いで、加熱によりインクを乾燥させて、インク中に含まれる溶剤を除去した。尚、乾燥後に得られるインクの膜厚が0.2μmとなるように、スピンコータの塗布条件を設定した。   Next, a glass substrate was set on a spin coater, and while rotating at a rotational speed of 2000 rpm, ink was dropped from above the glass substrate to apply the ink onto the glass substrate. Next, the ink was dried by heating to remove the solvent contained in the ink. The application conditions of the spin coater were set so that the film thickness of the ink obtained after drying was 0.2 μm.

次に、A〜Dのいずれかの条件でインクの焼成を行った。   Next, the ink was baked under any of conditions A to D.

Aでは、不活性ガス雰囲気中において、5Paの圧力の下、基板温度を120℃に設定した状態で、35kVの加速電圧で電子ビームを20分間照射した。得られた導電膜の比抵抗は3.5μΩcmであり、波長550nmでの鏡面反射率は90%であった。   In A, in an inert gas atmosphere, an electron beam was irradiated for 20 minutes at an acceleration voltage of 35 kV with a substrate temperature set at 120 ° C. under a pressure of 5 Pa. The specific resistance of the obtained conductive film was 3.5 μΩcm, and the specular reflectance at a wavelength of 550 nm was 90%.

Bでは、基板温度を120℃に設定した状態で、Xeガスを封入したエキシマランプを用いて、波長172nmの紫外線を40mW/cmで20分間照射した。得られた導電膜の比抵抗は5μΩcmであり、波長550nmでの鏡面反射率は90%であった。 In B, with the substrate temperature set at 120 ° C., ultraviolet rays with a wavelength of 172 nm were irradiated at 40 mW / cm 2 for 20 minutes using an excimer lamp filled with Xe gas. The specific resistance of the obtained conductive film was 5 μΩcm, and the specular reflectance at a wavelength of 550 nm was 90%.

Cでは、不活性ガス雰囲気中において、5Paの圧力の下、基板温度を120℃に設定して加熱した。得られた導電膜の比抵抗は420μΩcmであり、波長550nmでの鏡面反射率は89%であった。   In C, the substrate temperature was set to 120 ° C. and heated under a pressure of 5 Pa in an inert gas atmosphere. The specific resistance of the obtained conductive film was 420 μΩcm, and the specular reflectance at a wavelength of 550 nm was 89%.

Dでは、大気中において、220℃に設定した焼成炉の中で加熱した。得られた導電膜の比抵抗は3μΩcmであり、波長550nmでの鏡面反射率は91%であった。   In D, heating was performed in a firing furnace set at 220 ° C. in the air. The specific resistance of the obtained conductive film was 3 μΩcm, and the specular reflectance at a wavelength of 550 nm was 91%.

A〜Dの結果を表1にまとめた。この表から分かるように、加熱温度が120℃であっても、電子ビームまたは紫外線を照射することにより、220℃の温度で加熱した場合と同等の比抵抗および反射率が得られる。これに対して、単に120℃の温度で加熱しただけでは、比抵抗は他に比べて著しく高くなってしまう。   The results of A to D are summarized in Table 1. As can be seen from this table, even when the heating temperature is 120 ° C., the specific resistance and reflectance equivalent to those when heated at a temperature of 220 ° C. can be obtained by irradiation with an electron beam or ultraviolet rays. On the other hand, the specific resistance is remarkably higher than the others by simply heating at a temperature of 120 ° C.

Figure 2009048959
Figure 2009048959

本実施の形態において、荷電粒子ビームは、電子ビーム、イオンビームまたはプラズマビームなどとすることができるが、中でも電子ビームが好ましく用いられる。   In this embodiment mode, the charged particle beam can be an electron beam, an ion beam, a plasma beam, or the like, and among these, an electron beam is preferably used.

電子ビームによるインクの硬化は、一般に、硬化深度によって議論される。この硬化深度は、電圧とインクの特性から非常に正確に計算され、電源で設定可能な電圧や電流によって制御される。したがって、インクの焼成に電子ビームを用いれば、焼成に適した装置の設計が容易となる。また、電子ビームでは、単位体積当たりに吸収されるエネルギー(吸収線量)のピークが、対象物の表面と裏面の間にくるので、表面吸収線量と裏面吸収線量とを容易に同じレベルにすることができる。したがって、インク全体を均一に硬化させたり、基板に対して良好な接着力を有する導電膜にしたりすることができる。さらに、電子ビームによる硬化の場合、対象物の温度上昇が小さいので、基板の温度上昇を抑えるのに効果的であり、耐熱温度の低い基板への適用が一層容易となる。   Curing of the ink by the electron beam is generally discussed by the depth of curing. This cure depth is calculated very accurately from the voltage and ink characteristics and is controlled by the voltage and current that can be set by the power supply. Therefore, if an electron beam is used for ink firing, it is easy to design an apparatus suitable for firing. In addition, with an electron beam, the peak of energy absorbed per unit volume (absorbed dose) is between the front and back surfaces of the object, so the surface absorbed dose and the back absorbed dose can be easily set to the same level. Can do. Therefore, the entire ink can be uniformly cured, or a conductive film having good adhesion to the substrate can be obtained. Further, in the case of curing with an electron beam, since the temperature rise of the object is small, it is effective to suppress the temperature rise of the substrate, and it is more easily applied to the substrate having a low heat resistant temperature.

本実施の形態において、インクの硬化に紫外線を用いる場合には、レーザではなく紫外線ランプを使用する。これにより、レーザを用いる場合に比べて、導電膜パターンの描画面積の増大に伴う生産性の低下を抑制することができる。紫外線ランプの照射面積は大きいため、描画面積が大きくなることによる処理時間の増加を抑えられるからである。尚、紫外線の照射量は、5〜200mW/cm程度とすることが好ましい。 In the present embodiment, when ultraviolet rays are used for curing the ink, an ultraviolet lamp is used instead of a laser. Thereby, compared with the case where a laser is used, the fall of productivity accompanying the increase in the drawing area of an electrically conductive film pattern can be suppressed. This is because, since the irradiation area of the ultraviolet lamp is large, an increase in processing time due to an increase in the drawing area can be suppressed. In addition, it is preferable that the irradiation amount of an ultraviolet-ray shall be about 5-200 mW / cm < 2 >.

紫外線ランプとしては、例えば、キセノンランプ、超高圧UVランプ、高圧UVランプ、低圧UVランプ、ディープUVランプ、エキシマランプなどが挙げられる。例えば、エキシマランプの場合には、波長126nmに最大強度を有するArガスを封入したタイプ、波長146nmに最大強度を有するKrガスを封入したタイプ、波長172nmに最大強度を有するXeガスを封入したタイプ、波長222nmに最大強度を有するKrClガスを封入したタイプ、または、波長308nmに最大強度を有するXeClガスを封入したタイプなどを用いることができる。   Examples of the ultraviolet lamp include a xenon lamp, an ultra high pressure UV lamp, a high pressure UV lamp, a low pressure UV lamp, a deep UV lamp, and an excimer lamp. For example, in the case of an excimer lamp, a type in which Ar gas having a maximum intensity at a wavelength of 126 nm is enclosed, a type in which Kr gas having a maximum intensity at a wavelength of 146 nm is enclosed, and a type in which Xe gas having a maximum intensity at a wavelength of 172 nm is enclosed. A type in which KrCl gas having a maximum intensity at a wavelength of 222 nm is sealed, a type in which XeCl gas having a maximum intensity at a wavelength of 308 nm is sealed, or the like can be used.

以上のようにしてインクを焼成することにより、基板の上に導電膜パターンが形成される。この導電膜パターンは、200℃を超える温度で焼成した場合と同等の比抵抗を有しており、例えば、フラットパネルディスプレイの電極として好ましく用いられる。   By baking the ink as described above, a conductive film pattern is formed on the substrate. This conductive film pattern has a specific resistance equivalent to that when fired at a temperature exceeding 200 ° C., and is preferably used, for example, as an electrode of a flat panel display.

本実施の形態によれば、エネルギービームを照射しながら200℃以下の温度でインクを焼成するので、無機材料からなる基板に比べて耐熱温度の低い樹脂基板上にも良好な比抵抗を有する導電膜パターンを形成できる。したがって、加熱のみで硬化する場合に比べて、基板の選択範囲を広げることが可能となる。また、基板上に絶縁膜などの他の部材が設けられている場合であっても、熱によってこれらの部材に与えられるダメージを最小限にして焼成することが可能となる。   According to the present embodiment, since the ink is baked at a temperature of 200 ° C. or less while irradiating the energy beam, the conductive material having a good specific resistance even on the resin substrate having a lower heat resistant temperature than the substrate made of the inorganic material. A film pattern can be formed. Therefore, it is possible to expand the selection range of the substrate as compared with the case of curing only by heating. Further, even when other members such as an insulating film are provided on the substrate, it is possible to perform baking while minimizing the damage given to these members by heat.

本実施の形態では、インクを焼成する際に電子ビームを用いることができる。電子ビームは、電圧とインクの特性によって硬化の程度を制御できるので、インクの硬化に適した装置を容易に設計することが可能である。また、電子ビームによる硬化は、インクの均一な硬化を実現しやすく、基板への良好な接着力も得やすい。   In this embodiment mode, an electron beam can be used when firing ink. Since the degree of curing of the electron beam can be controlled by voltage and ink characteristics, it is possible to easily design an apparatus suitable for curing of ink. In addition, curing with an electron beam is easy to achieve uniform curing of the ink, and it is easy to obtain good adhesion to the substrate.

また、本実施の形態では、インクを焼成する際に、紫外線ランプを用いて紫外線を照射することができる。この方法によれば、レーザで照射する場合に比べて、描画面積が大きくなった場合の生産性の低下を抑制することができる。   In the present embodiment, when the ink is baked, ultraviolet rays can be irradiated using an ultraviolet lamp. According to this method, it is possible to suppress a decrease in productivity when the drawing area becomes larger than in the case of irradiation with a laser.

尚、本発明は上記実施の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内で種々変形して実施することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

Claims (8)

金属超微粒子を含むインクを基板の上に塗布する工程と、
荷電粒子ビームを照射しながら200℃以下の温度で前記インクを焼成して導電膜を得る工程とを有することを特徴とする導電膜の形成方法。
Applying an ink containing ultrafine metal particles on a substrate;
And a step of firing the ink at a temperature of 200 ° C. or lower while irradiating a charged particle beam to obtain a conductive film.
前記荷電粒子ビームは電子ビームであることを特徴とする請求項1に記載の導電膜の形成方法。   The method for forming a conductive film according to claim 1, wherein the charged particle beam is an electron beam. 金属超微粒子を含むインクを基板の上に塗布する工程と、
紫外線ランプで紫外線を照射しながら200℃以下の温度で前記インクを焼成して導電膜を得る工程とを有することを特徴とする導電膜の形成方法。
Applying an ink containing ultrafine metal particles on a substrate;
And a step of baking the ink at a temperature of 200 ° C. or lower while irradiating ultraviolet rays with an ultraviolet lamp to obtain a conductive film.
前記塗布はインクジェット法によって行われることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の導電膜の形成方法。   The method for forming a conductive film according to claim 1, wherein the coating is performed by an inkjet method. 前記基板は樹脂基板であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の導電膜の形成方法。   The method for forming a conductive film according to claim 1, wherein the substrate is a resin substrate. 前記金属超微粒子は、平均粒径が100nm以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の導電膜の形成方法。   The method for forming a conductive film according to claim 1, wherein the ultrafine metal particles have an average particle size of 100 nm or less. 前記金属超微粒子は、金、銀、銅、パラジウム、錫、白金、タングステン、ニッケル、タンタル、インジウム、亜鉛、チタン、クロム、鉄およびコバルトよりなる群から選ばれる少なくとも1種の金属、または、これらの金属の合金若しくは酸化物の超微粒子であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の導電膜の形成方法。   The metal ultrafine particles are at least one metal selected from the group consisting of gold, silver, copper, palladium, tin, platinum, tungsten, nickel, tantalum, indium, zinc, titanium, chromium, iron and cobalt, or these The method for forming a conductive film according to claim 1, wherein the metal alloy is an ultrafine particle of an alloy or oxide of the above. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法により形成された導電膜からなることを特徴とする電極。   An electrode comprising the conductive film formed by the method according to claim 1.
JP2007216630A 2007-08-23 2007-08-23 Method for forming conductive film and electrode Pending JP2009048959A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007216630A JP2009048959A (en) 2007-08-23 2007-08-23 Method for forming conductive film and electrode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007216630A JP2009048959A (en) 2007-08-23 2007-08-23 Method for forming conductive film and electrode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009048959A true JP2009048959A (en) 2009-03-05

Family

ID=40500976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007216630A Pending JP2009048959A (en) 2007-08-23 2007-08-23 Method for forming conductive film and electrode

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009048959A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2013150747A1 (en) * 2012-04-04 2015-12-17 日本特殊陶業株式会社 Pattern forming method, device, and device manufacturing method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006026602A (en) * 2004-07-21 2006-02-02 Harima Chem Inc Method for forming thin film conductor layer of metallic particulate sintered compact type, and methods for forming metallic wiring and metallic thin film by applying the method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006026602A (en) * 2004-07-21 2006-02-02 Harima Chem Inc Method for forming thin film conductor layer of metallic particulate sintered compact type, and methods for forming metallic wiring and metallic thin film by applying the method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2013150747A1 (en) * 2012-04-04 2015-12-17 日本特殊陶業株式会社 Pattern forming method, device, and device manufacturing method
US9455074B2 (en) 2012-04-04 2016-09-27 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Pattern forming method, device, and device manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kwon et al. Review of digital printing technologies for electronic materials
KR101923330B1 (en) Method for forming metal pattern, and electric conductor
US7399560B2 (en) Method for manufacturing mask, method for manufacturing wiring pattern, and method for manufacturing plasma display
JP4677092B2 (en) Electrode forming method for flat panel display
US8361350B2 (en) Silver nanoparticle ink composition
CN107148323B (en) Processing device for metal material
CN1905148A (en) Bonding pad, method for fabricating a bonding pad and an electronic device, and its fabricating method
CN1453608A (en) Forming method of electroconductive film distribution film structural body, electrooptical apparatus and electronic instrument
CN1574156A (en) Carbon-based composite particle for electron emission device, and method for preparing
CN1581436A (en) Method for forming corrosion-resisting pattern and distribution pattern, and method for making semiconductor device
CN1531389A (en) Image forming method and device, manufacture of device, conductive film layout, photoelectric device and electronic machine
CN1571117A (en) Process of surface treatment, surface treating device, surface treated plate, and electro-optic device
CN1541050A (en) Figure forming method and mfg. method of device, electrooptical device and electronic instrument
JP2010265420A (en) Inkjet ink and method for forming electroconductive pattern
JP2009048959A (en) Method for forming conductive film and electrode
CN1780530A (en) Method of forming a wiring pattern, method of manufacturing a device, device, and electro-optic device
CN1323769C (en) Washing method, storage method, figure forming method and mfg. method of device
JP2005072205A (en) Thermal treatment method, method of forming wiring pattern, electro-optical device, its manufacturing method, and electronic apparatus
JP5116218B2 (en) Dispersion and method for producing dispersion
JP5462039B2 (en) Circuit board manufacturing method, circuit board, and circuit board manufacturing method
JP2004200288A (en) Method of forming seed pattern for plating and conductive film pattern
CN1755905A (en) Method of manufacturing thin film transistor
JP2004127676A (en) Ink for wiring pattern, forming method of wiring pattern, conductive film wiring, electrooptical device, as well as electronic equipment
JP5435220B2 (en) Method of forming film by laser ablation, target for laser ablation used in the method, and method for manufacturing the target for laser ablation
JP4434023B2 (en) Electron emitting device, method for manufacturing electron emitting device, electro-optical device, and electronic apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100615

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130205

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130702