JP5023977B2 - Ink jet ink for forming metal pattern and method for forming metal pattern - Google Patents

Ink jet ink for forming metal pattern and method for forming metal pattern Download PDF

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本発明は、金属パターン形成用インクジェットインクおよびそれを用いた金属パターン形成方法に関する。さらに詳しくは、回路に用いる金属パターン形成用インクジェットインクおよびそれを用いた金属パターン形成方法に関する。   The present invention relates to an ink-jet ink for forming a metal pattern and a metal pattern forming method using the same. More specifically, the present invention relates to a metal pattern forming inkjet ink used in a circuit and a metal pattern forming method using the same.

回路に用いる金属パターンの形成は、従来レジスト材料を用いた形成方法により行われてきた。すなわち金属薄層上にレジスト材料を塗布し、必要なパターンを光露光した後現像により不要なレジストを除去し、むき出しとなった金属薄をエッチングにより除去し、さらに残存するレジスト部分を剥離することで金属パターンを記録した金属薄を形成していた。   Formation of a metal pattern used for a circuit has been conventionally performed by a forming method using a resist material. In other words, a resist material is applied on a thin metal layer, a required pattern is exposed to light, an unnecessary resist is removed by development, an exposed thin metal is removed by etching, and a remaining resist portion is peeled off. The metal thin film on which the metal pattern was recorded was formed.

しかしながらこの方法では工程が多岐にわたり時間がかかること、また不要なレジスト、金属薄を除去することなど、生産時間、およびエネルギーや原材料使用効率の点から無駄が多く、改善が要求されていた。   However, this method requires many processes and takes time, and is unnecessary in terms of production time, energy and raw material use efficiency, such as removing unnecessary resist and thin metal, and has been required to be improved.

近年、粒径が100nm以下の、いわゆる金属ナノ粒子を含有するインクを用い、スクリーン印刷やインクジェット印刷などで金属パターンを直接描画する金属パターン形成方法に注目が集まっている(特許文献1参照)。   In recent years, attention has been focused on a metal pattern forming method in which a metal pattern is directly drawn by screen printing, ink jet printing or the like using an ink containing a so-called metal nanoparticle having a particle size of 100 nm or less (see Patent Document 1).

これは粒径を極小にすることで融点が低下することを活用し、200〜300℃程度の比較的低温で焼成することにより回路を形成する方法である。本技術は確かに工数の低減、原材料の利用効率向上などの利点はあるものの、金属粒子同士を完全に融合させることが難しく、焼成後の金属パターンにおいて電気抵抗がバルク金属同等まで低下しない、という問題が未解決で残っていた。   This is a method of forming a circuit by firing at a relatively low temperature of about 200 to 300 ° C. by utilizing the fact that the melting point is lowered by minimizing the particle size. Although this technology certainly has advantages such as reduced man-hours and improved utilization efficiency of raw materials, it is difficult to completely fuse metal particles, and the electrical resistance does not decrease to the equivalent of bulk metal in the fired metal pattern The problem remained unresolved.

また、金属イオン溶液と還元剤を含有する溶液を別々に基板に付着させて反応させ導電性金属領域を形成させている(特許文献2参照)。基板上でこれらの溶液をほぼ同時に接触させる場合では、正確な着弾精度が求められ、基板上で各々の液滴がウェットonウェット(着弾のちに乾燥固化する前の濡れた状態で次の液滴がその上に着弾すること)による着弾の乱れなどの欠点があった。どちらかの溶液を着弾、乾燥のち次の溶液を着弾させる場合では、パターン形成に倍以上の時間を要し好ましくない。さらに金属イオンを還元させる技術では予め、基板に酢酸パラジウム等の触媒を付与することが前提のパターン形成方法であり、こうした触媒付与工程が必要となるのが欠点であった。   Further, a metal ion solution and a solution containing a reducing agent are separately attached to the substrate and reacted to form a conductive metal region (see Patent Document 2). When these solutions are contacted almost simultaneously on the substrate, accurate landing accuracy is required, and each droplet on the substrate is wet-on-wet (the next droplet in a wet state before drying and solidifying after landing). There was a defect such as disturbance of landing due to the landing on the top). In the case where one of the solutions is landed and the next solution is landed after drying, it is not preferable because it takes more than double the time for pattern formation. Furthermore, the technique for reducing metal ions is a pattern forming method based on the premise that a catalyst such as palladium acetate is applied to the substrate in advance, and this catalyst application step is a drawback.

こうした還元反応における触媒(あるいは物理現像核)を用いないものとして、金属塩と加熱下で還元性有する還元剤を含有する溶液から導電パターンを形成が開示されているが、金属イオンに配位して安定化させる錯化剤が使用されていない(特許文献3参照)。そのため、金属塩の還元反応が進行しやすくなり液保存性に乏しいものになっていた。
特開2002−299833号公報 特表2006−516818号公報 特開2004−214236号公報
Although it is disclosed that a catalyst (or physical development nucleus) in such a reduction reaction is not used, a conductive pattern is formed from a solution containing a metal salt and a reducing agent that is reducible under heating. No complexing agent that stabilizes and stabilizes is used (see Patent Document 3). For this reason, the reduction reaction of the metal salt is likely to proceed and the liquid storage stability is poor.
JP 2002-299833 A JP-T-2006-516818 JP 2004-214236 A

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その第1の解決課題は、銅イオン錯体の還元条件を選択することで、金属銅の生成が好ましい状態で進行し、緻密で抵抗値が良好な金属膜の形成が可能な金属パターン形成用インクジェットインクおよびそれを用いた金属パターン形成方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems and circumstances, and the first solution is to select a reduction condition for the copper ion complex, so that the formation of metallic copper proceeds in a preferable state, and is dense. An object of the present invention is to provide a metal pattern forming ink-jet ink capable of forming a metal film having a good resistance value and a metal pattern forming method using the same.

また、第2の解決課題は、特に触媒(あるいは物理現像核)を使用することなく金属銅に還元可能な金属パターン形成用インクジェットインクおよびそれをもちいた金属パターン形成方法を提供することである。   A second problem to be solved is to provide a metal pattern forming ink-jet ink that can be reduced to metallic copper without using a catalyst (or physical development nucleus), and a metal pattern forming method using the same.

本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。   The above-mentioned problem according to the present invention is solved by the following means.

1.銅金属塩、錯化剤および還元剤を含有する金属パターン形成用インクジェットインクであって、還元剤がホウ素系化合物であり、かつ酸化還元電位に関する下記関係式(1)を満たすように前記銅金属塩、錯化剤および還元剤により調整されたことを特徴とする金属パターン形成用インクジェットインク。
関係式(1):E1−E2=1.00〜1.40(V)
ここで、E1:錯化剤と銅イオンで形成される銅イオン錯体の酸化還元電位、E2:還元剤の酸化還元電位、ただし、当該酸化還元電位は、25℃かつ当該金属パターン形成用インクジェットインクと同一のpH値における測定値とする。
1. An ink-jet ink for forming a metal pattern, comprising a copper metal salt, a complexing agent and a reducing agent, wherein the reducing agent is a boron compound and satisfies the following relational expression (1) relating to the oxidation-reduction potential: An ink-jet ink for forming a metal pattern, characterized by being adjusted with a salt, a complexing agent and a reducing agent.
Relational expression (1): E 1 −E 2 = 1.00 to 1.40 (V)
Here, E 1 : redox potential of the copper ion complex formed by the complexing agent and copper ions, E 2 : redox potential of the reducing agent, where the redox potential is 25 ° C. and for forming the metal pattern The measured value is the same pH value as that of the inkjet ink.

2.前記金属パターン形成用インクジェットインクの25℃におけるpH値が11.0〜14.0であることを特徴とする前記1に記載の金属パターン形成用インクジェットインク。   2. 2. The inkjet ink for forming a metal pattern according to 1, wherein the inkjet ink for forming a metal pattern has a pH value of 11.0 to 14.0 at 25 ° C.

3.金属パターン形成用インクジェットインクを調製する際の前記錯化剤の添加量が、前記銅金属塩に対するモル比で0.8〜3.0であることを特徴とする前記1又は2に記載の金属パターン形成用インクジェットインク。   3. 3. The metal as described in 1 or 2 above, wherein the amount of the complexing agent added in preparing the ink jet ink for forming a metal pattern is 0.8 to 3.0 in terms of a molar ratio to the copper metal salt. Ink-jet ink for pattern formation.

4.前記錯化剤がアンモニア又はポリアミン系化合物であることを特徴とする前記1〜3のいずれか一項に記載の金属パターン形成用インクジェットインク。   4). The inkjet ink for forming a metal pattern according to any one of 1 to 3, wherein the complexing agent is ammonia or a polyamine compound.

5.前記酸化還元電位に関する関係式が、下記関係式(2)で表現されることを特徴とする前記1〜4のいずれか一項に記載の金属パターン形成用インクジェットインク。
関係式(2):E1−E2=1.10〜1.30(V)
ここで、E1、E2の意義、および酸化還元電位の測定条件は、前記関係式(1)の場合と同じである。
5. 5. The ink for forming a metal pattern according to any one of 1 to 4, wherein the relational expression related to the oxidation-reduction potential is expressed by the following relational expression (2).
Relational expression (2): E 1 −E 2 = 1.10 to 1.30 (V)
Here, the meanings of E 1 and E 2 and the conditions for measuring the oxidation-reduction potential are the same as those in the relational expression (1).

6.前記1〜5記載のいずれか一項に記載の金属パターン形成用インクジェットインクによって基板上に金属パターンを形成させることを特徴とする金属パターン形成方法。   6). A metal pattern forming method, comprising: forming a metal pattern on a substrate using the metal pattern forming inkjet ink according to any one of 1 to 5 above.

7.前記6に記載の金属パターン形成方法において、銅イオン錯体を還元反応により還元して金属銅を形成する際に、当該還元反応に対し触媒作用を有する化合物を用いないことを特徴とする金属パターン形成方法。   7). 7. The method for forming a metal pattern according to 6 above, wherein when forming a copper metal by reducing a copper ion complex by a reduction reaction, a compound having a catalytic action for the reduction reaction is not used. Method.

本発明の上記手段により、銅イオン錯体の還元条件を選択することで、金属銅の生成が好ましい状態で進行し、緻密で抵抗値が良好な金属膜の形成が可能な金属パターン形成用インクジェットインクおよびそれを用いた金属パターン形成方法を提供することができる。また、特に触媒(あるいは物理現像核)を使用することなく金属銅に還元可能な金属パターン形成用インクジェットインクおよびそれをもちいた金属パターン形成方法を提供することができる。   By selecting the reduction conditions of the copper ion complex by the above means of the present invention, the formation of metallic copper proceeds in a preferable state, and a metal film forming inkjet ink capable of forming a dense metal film with good resistance value And the metal pattern formation method using the same can be provided. Further, it is possible to provide a metal pattern forming inkjet ink that can be reduced to metallic copper without using a catalyst (or physical development nucleus) and a metal pattern forming method using the same.

本発明の金属パターン形成用インクジェットインク(以下において単に「インクジェットインク」または「インク」ともいう。)は、銅金属塩、錯化剤および還元剤を含有する金属パターン形成用インクジェットインクであって、還元剤がホウ素系化合物であり、かつ酸化還元電位に関する前記関係式(1)を満たすように前記銅金属塩、錯化剤および還元剤により調整されたことを特徴とする。この特徴は、請求項1〜7に係る発明に共通する技術的特徴である。   The inkjet ink for forming a metal pattern of the present invention (hereinafter also simply referred to as “inkjet ink” or “ink”) is an inkjet ink for forming a metal pattern containing a copper metal salt, a complexing agent and a reducing agent, The reducing agent is a boron-based compound and is adjusted with the copper metal salt, the complexing agent, and the reducing agent so as to satisfy the relational expression (1) relating to the oxidation-reduction potential. This feature is a technical feature common to the inventions according to claims 1 to 7.

なお、本願において、「酸化還元電位に関する前記関係式(1)を満たすように銅金属塩、錯化剤および還元剤により調整された」とは、銅金属塩、錯化剤および還元剤それぞれに属する化合物の選択およびそれらの使用量(添加量)、使用比率、濃度などの最適化実験等により、所定の酸化還元電位関係式を満たすように調整されたことをいう。   In the present application, “adjusted with a copper metal salt, a complexing agent and a reducing agent so as to satisfy the relational expression (1) relating to the oxidation-reduction potential” means that each of the copper metal salt, the complexing agent and the reducing agent is used. It means that the compound has been adjusted to satisfy a predetermined redox potential relational expression through selection experiments of compounds belonging to it and optimization experiments such as the use amount (addition amount), use ratio, and concentration thereof.

本発明の好ましい実施態様としては、前記酸化還元電位に関する関係式が、下記関係式(2)で表現される態様である。
(関係式2):E1−E2=1.10〜1.30(V)
なお、E1、E2の意義、および酸化還元電位の測定条件は、前記関係式1の場合と同じである。
As a preferred embodiment of the present invention, the relational expression relating to the oxidation-reduction potential is an aspect represented by the following relational expression (2).
(Relational expression 2): E 1 −E 2 = 1.10 to 1.30 (V)
The meanings of E 1 and E 2 and the measurement conditions for the oxidation-reduction potential are the same as those in the relational expression 1.

また、本発明においては、前記金属パターン形成用インクジェットインクの25℃におけるpH値が11.0〜14.0であること、金属パターン形成用インクジェットインクを調製する際の前記錯化剤の添加量が、前記銅金属塩に対するモル比で0.8〜3.0であること、前記錯化剤がアンモニア又はポリアミン系化合物であることなどが好ましい実施である。   Moreover, in this invention, the pH value in 25 degreeC of the said inkjet ink for metal pattern formation is 11.0-14.0, and the addition amount of the said complexing agent at the time of preparing the inkjet ink for metal pattern formation However, it is preferable that the molar ratio with respect to the copper metal salt is 0.8 to 3.0 and that the complexing agent is ammonia or a polyamine compound.

本発明の金属パターン形成用インクジェットインクは、基板上に金属パターンを形成させる金属パターン形成方法において、好適に使用することができる。なお、当該金属パターン形成方法においては、銅イオン錯体を還元反応により還元して金属銅を形成する際に、当該還元反応に対し触媒作用を有する化合物を用いない実施態様とすることも好ましい。   The inkjet ink for forming a metal pattern of the present invention can be suitably used in a metal pattern forming method for forming a metal pattern on a substrate. In addition, in the said metal pattern formation method, when reducing a copper ion complex by a reduction reaction and forming metallic copper, it is also preferable to set it as the embodiment which does not use the compound which has a catalytic action with respect to the said reduction reaction.

以下、本発明とその構成要素、および本発明を実施するための最良の形態・態様等について詳細な説明をする。   Hereinafter, the present invention, its components, and the best mode and mode for carrying out the present invention will be described in detail.

〈金属イオンの還元反応による金属生成〉
還元剤が酸化されることによって放出される電子が、溶液中の金属イオン(本発明では銅イオン)に供給され(還元し)、金属として生成する。
<Metal formation by reduction reaction of metal ions>
Electrons released by oxidation of the reducing agent are supplied (reduced) to metal ions (copper ions in the present invention) in the solution and generated as metals.

R(還元剤)+H2O→Ox(酸化物)+H++e-
n++ne-→M0(金属)
この反応は酸化還元反応なので、反応が進行するしないは還元剤と金属イオンの酸化還元電位に影響を受ける。またこの電位はpH値によっても変わるので、電位−pH図を利用して説明する(図1参照)。
R (reducing agent) + H 2 O → Ox (oxide) + H + + e
M n + + ne → M 0 (metal)
Since this reaction is a redox reaction, it does not proceed or is affected by the redox potential of the reducing agent and the metal ion. Moreover, since this electric potential changes also with pH values, it demonstrates using a potential-pH diagram (refer FIG. 1).

金属イオン(塩イオンと錯体イオン)と還元剤の電位−pH図の一例を示した。一般にpHがおおきくなると酸化還元電位が卑(小さく)となる。ここで金属イオンと還元剤と組合せを考えると、金属イオンの電位(E0)が、還元剤の電位(E2)と比較して貴(大きい)の場合に還元反応が進行する。さらに定量的に進行するには、E0とE2がある程度は離れている必要がある。しかし、あまり離れすぎても、還元反応が急激に進行し生成する金属粒子が粗大粒子となり、回路等の配線の用途としては、導電性や密着性に対して好ましく、ある一定範囲にあることが必要である。 An example of a potential-pH diagram of metal ions (salt ions and complex ions) and a reducing agent is shown. In general, when the pH is increased, the oxidation-reduction potential becomes lower (smaller). Considering a combination of a metal ion and a reducing agent, the reduction reaction proceeds when the potential (E 0 ) of the metal ion is noble (larger) than the potential (E 2 ) of the reducing agent. In order to proceed further quantitatively, E 0 and E 2 need to be separated to some extent. However, even if it is too far away, the reduction reaction proceeds rapidly and the generated metal particles become coarse particles. For wiring applications such as circuits, it is preferable for conductivity and adhesion, and is within a certain range. is necessary.

また金属塩と錯化剤で形成された錯体の電位(E1)は、金属イオンの電位(E0)に比べ、電位が卑(小さく)なり還元されにくい方向になる。しかしpH値変動に対して、酸化還元電位が一定しており還元が安定して進行する。また様々な条件下におけるインク保存安定性においても優れたものとなる。 Further, the potential (E 1 ) of the complex formed of the metal salt and the complexing agent is less likely to be reduced because the potential is lower (smaller) than the potential (E 0 ) of the metal ion. However, the redox potential is constant with respect to fluctuations in pH value, and the reduction proceeds stably. In addition, the ink storage stability under various conditions is also excellent.

銅金属イオンを還元可能な還元剤は種々ものが知られており、種類を選択することが可能である。しかしながら、還元剤の酸化還元電位(E2)の大きさおよび還元速度や得られる金属膜質から還元剤として、ホウ素系化合物で本発明の効果が得られることを見出した。 Various reducing agents capable of reducing copper metal ions are known, and the type can be selected. However, it has been found that the effect of the present invention can be obtained with a boron-based compound as a reducing agent from the magnitude and reduction rate of the redox potential (E 2 ) of the reducing agent and the metal film quality obtained.

本発明のインクにおいては、銅金属塩と当該銅金属塩と錯体形成する錯化剤を含有することが特徴である。さらにこれらの酸化還元電位の差が一定範囲にあることが、還元反応を定量的に進行し、かつ生成した金属の粒子が微粒かつ緻密となり電導度および基板に対する接着性において良好となる。   The ink of the present invention is characterized by containing a copper metal salt and a complexing agent that forms a complex with the copper metal salt. Furthermore, when the difference between these oxidation-reduction potentials is within a certain range, the reduction reaction proceeds quantitatively, and the generated metal particles become fine and dense, and the conductivity and adhesion to the substrate are good.

錯化剤と銅イオンで形成される銅イオン錯体の酸化還元電位をE1、還元剤の酸化還元電位をE2とすると、E1−E2が1.00〜1.40(V)であることが必要であり、01.10〜1.30(V)であることが好ましい。ただし、当該酸化還元電位は、25℃かつ当該金属パターン形成用インクジェットインクと同一のpH値における測定値とする。 When the redox potential of the copper ion complex formed by the complexing agent and copper ion is E 1 and the redox potential of the reducing agent is E2, E 1 -E 2 is 1.00 to 1.40 (V). It is necessary, and it is preferable that it is 01.10-1.30 (V). However, the oxidation-reduction potential is a measured value at 25 ° C. and the same pH value as that of the metal pattern forming inkjet ink.

また、還元反応が進行していくと反応系のpH値も低下していき、初期状態と同等の反応にならず生成する銅膜の緻密に影響を与えことが多い。こうした欠点を解消する手段として、初期のインクの25℃におけるpH値が11.0〜14.0の範囲にあることが好ましい。   In addition, as the reduction reaction proceeds, the pH value of the reaction system also decreases, often affecting the denseness of the copper film that is not equivalent to the reaction in the initial state. As a means for eliminating these drawbacks, the pH value of the initial ink at 25 ° C. is preferably in the range of 11.0 to 14.0.

<酸化還元電位の決定方法>
《錯化剤と銅イオンで形成される銅イオン錯体の酸化還元電位E1の測定方法》
0.1質量%の銅金属塩と当モルの錯化剤を含有した水溶液を水酸化ナトリウムあるいは塩酸を用いて、25℃において、pH値を所用な値に調整する(pH値としては、7〜14範囲のものを8種用意する。)。
<Determination method of redox potential>
"Measuring method of the oxidation-reduction potential E 1 copper ion complex formed by the complexing agent and copper ions"
An aqueous solution containing 0.1% by mass of a copper metal salt and an equimolar amount of a complexing agent is adjusted to a desired value at 25 ° C. using sodium hydroxide or hydrochloric acid (the pH value is 7 Prepare 8 types of -14 range.)

次に、酸化還元電位(ORP)計にて、25℃において、ORP値(V)を測定する。なお、錯化剤と銅イオンで形成される銅イオン錯体が、複数種ある場合においては、最大濃度の銅イオン錯体種の酸化還元電位をE1とする。 Next, the ORP value (V) is measured at 25 ° C. with an oxidation-reduction potential (ORP) meter. In addition, when there are multiple types of copper ion complexes formed of a complexing agent and copper ions, the redox potential of the copper ion complex species with the maximum concentration is E 1 .

《還元剤の酸化還元電位E2の測定方法》
0.1質量%の還元剤を含有した水溶液を水酸化ナトリウムあるいは塩酸を用いて、25℃において、pH値を所用な値に調整する(pH値としては、7〜14範囲のものを8種用意する。)。
"Method of measuring the oxidation-reduction potential E 2 of the reducing agent"
An aqueous solution containing 0.1% by mass of a reducing agent is adjusted to a desired pH value at 25 ° C. using sodium hydroxide or hydrochloric acid (pH values in the range of 7 to 14 are 8 types). prepare.).

次に、酸化還元電位(ORP)計にて、25℃において、ORP値(V)を測定する。   Next, the ORP value (V) is measured at 25 ° C. with an oxidation-reduction potential (ORP) meter.

上記測定値を横軸:pH値、縦軸:酸化還元電位のグラフにプロットし、E1およびE2同士を線でつなぐ。 The measured values are plotted on a graph of horizontal axis: pH value, vertical axis: oxidation-reduction potential, and E 1 and E 2 are connected by a line.

本発明のインクのpH値を測定し、グラフ上でそのpH値に対応したE1とE2を求め、前記関係式(E1−E2)を計算する。 The pH value of the ink of the present invention is measured, E 1 and E 2 corresponding to the pH value are obtained on the graph, and the relational expression (E 1 -E 2 ) is calculated.

〈銅金属塩〉
本発明に係る銅金属塩としては、例えば塩化銅(I)、塩化銅(II)、臭化銅(I)、臭化銅(II)、よう化銅(I)、塩化銅(II)カリウム、過塩素酸銅(II)、硝酸銅(II)、硫酸銅(II)、硫酸銅(II)アンモニウム、炭酸銅(II)、ギ酸銅(II)、酢酸銅(II)、2−エチルヘキサン酸銅(II)、ステアリン酸銅(II)、トリフルオロメタンスルホン酸銅(II)、シュウ酸銅(II)、酒石酸銅(II)、安息香酸銅(II)、ナフテン酸銅、クエン酸銅(II)、銅(II)アセチルアセトナート、銅(II)ヘキサフルオロアセチルアセトナート、銅(II)ベンゾイルアセトナート、エチレンジアミン四酢酸二銅、酸化銅(II)、水酸化銅などが挙げられる。溶解性やコストの観点から、硫酸銅(II)、ギ酸銅(II)、酢酸銅(II)が好ましい。
<Copper metal salt>
Examples of the copper metal salt according to the present invention include copper (I) chloride, copper (II) chloride, copper (I) bromide, copper (II) bromide, copper (I) iodide, and potassium (II) chloride. , Copper perchlorate (II), copper nitrate (II), copper sulfate (II), copper sulfate (II) ammonium, copper carbonate (II), copper formate (II), copper acetate (II), 2-ethylhexane Copper (II) oxide, copper (II) stearate, copper (II) trifluoromethanesulfonate, copper (II) oxalate, copper (II) tartrate, copper (II) benzoate, copper naphthenate, copper citrate ( II), copper (II) acetylacetonate, copper (II) hexafluoroacetylacetonate, copper (II) benzoylacetonate, dicopper ethylenediaminetetraacetate, copper (II) oxide, copper hydroxide and the like. From the viewpoints of solubility and cost, copper (II) sulfate, copper (II) formate, and copper (II) acetate are preferred.

銅金属塩のインクへの添加量としては、1質量%〜30質量%の範囲が好ましい。   The amount of copper metal salt added to the ink is preferably in the range of 1% by mass to 30% by mass.

〈錯化剤〉
本発明に係る錯化剤としては、アンモニア、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等のポリアミン系化合物、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンアルカノール系化合物、グリシン、アラニン等のアミノ酸系化合物、エチレンジアミン四酢酸およびその塩等のアミノカルボン酸系化合物、酒石酸およびその塩、クエン酸および塩、グルコール酸およびその塩等のオキシカルボン酸系化合物などが挙げられる。このなかでもアンモニアとポリアミン系化合物が好ましい。
<Complexing agent>
Examples of the complexing agent according to the present invention include polyamine compounds such as ammonia, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, and tetraethylenepentamine, amine alkanol compounds such as diethanolamine and triethanolamine, and amino acid compounds such as glycine and alanine. And aminocarboxylic acid compounds such as ethylenediaminetetraacetic acid and salts thereof, tartaric acid and salts thereof, citric acid and salts, oxycarboxylic acid compounds such as glycolic acid and salts thereof, and the like. Of these, ammonia and polyamine compounds are preferred.

銅金属塩に錯化剤が配位する場合、銅金属塩溶液の吸収スペクトルが変化する。これは溶液の色変動が起こるため目視で確認できるが、UV吸収スペクトルを測定して確認することも可能である。   When the complexing agent is coordinated with the copper metal salt, the absorption spectrum of the copper metal salt solution changes. This can be confirmed by visual observation because color variation of the solution occurs, but it can also be confirmed by measuring a UV absorption spectrum.

錯化剤の添加量としては、銅金属塩への配位と安定化の必要性から、銅金属塩に対するモル比で0.8〜5.0であることが好ましい。   The addition amount of the complexing agent is preferably 0.8 to 5.0 in terms of a molar ratio with respect to the copper metal salt because of coordination to the copper metal salt and the need for stabilization.

〈還元剤〉
本発明に係る還元剤として用いられるホウ素系化合物としては、水素化ホウ素ナトリウム、トリメチルアミンボラン、ジメチルアミンボラン、テトラヒドロホウ酸ナトリウムなどが挙げられる。
<Reducing agent>
Examples of the boron compound used as the reducing agent according to the present invention include sodium borohydride, trimethylamine borane, dimethylamine borane, and sodium tetrahydroborate.

還元剤の添加量としては、銅金属塩に対するモル比で0.8〜10であることが好ましい。   The addition amount of the reducing agent is preferably 0.8 to 10 in terms of a molar ratio to the copper metal salt.

〈溶媒〉
本発明に係る溶媒としては、水性液媒体が好ましく用いられ、前記水性液媒体としては、水及び水溶性有機溶剤等の混合溶媒が更に好ましく用いられる。好ましく用いられる水溶性有機溶剤の例としては、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール)、多価アルコール類(例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール)、多価アルコールエーテル類(例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル)、アミン類(例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、モルホリン、N−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン)、アミド類(例えば、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)、複素環類(例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、2−オキサゾリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド)等が挙げられる。
<solvent>
As the solvent according to the present invention, an aqueous liquid medium is preferably used, and as the aqueous liquid medium, a mixed solvent such as water and a water-soluble organic solvent is further preferably used. Examples of water-soluble organic solvents that are preferably used include alcohols (eg, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, secondary butanol, tertiary butanol), polyhydric alcohols (eg, ethylene glycol, diethylene glycol, Triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, butylene glycol, hexanediol, pentanediol, glycerin, hexanetriol, thiodiglycol), polyhydric alcohol ethers (eg, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene Glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol Nomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol Monophenyl ether, propylene glycol monophenyl ether), amines (for example, ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, morpholine, N-ethylmorpholine, ethylenediamine, diethylenediamine, triethylenetetra) , Tetraethylenepentamine, polyethyleneimine, pentamethyldiethylenetriamine, tetramethylpropylenediamine), amides (eg, formamide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, etc.), heterocycles (eg, 2 -Pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, cyclohexyl pyrrolidone, 2-oxazolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone), sulfoxides (for example, dimethyl sulfoxide) and the like.

〈界面活性剤〉
本発明のインクに好ましく使用される界面活性剤としては、アルキル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アミンオキシド等の活性剤、アルキルアミン塩類、第四級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤が挙げられる。これらの界面活性剤は顔料の分散剤としても用いることが出来、特にアニオン性及びノニオン性界面活性剤を好ましく用いることができる。
<Surfactant>
Surfactants preferably used in the ink of the present invention include alkyl sulfates, alkyl ester sulfates, dialkyl sulfosuccinates, alkyl naphthalene sulfonates, alkyl phosphates, polyoxyalkylene alkyl ether phosphates, fatty acids. Anionic surfactants such as salts, nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyalkylene alkyl phenyl ethers, acetylene glycols, polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymers, glycerin esters, sorbitan Activators such as esters, polyoxyethylene fatty acid amides and amine oxides, and cationic surfactants such as alkylamine salts and quaternary ammonium salts. These surfactants can also be used as pigment dispersants, and in particular, anionic and nonionic surfactants can be preferably used.

〈各種添加剤〉
本発明においては、その他に従来公知の添加剤を含有することができる。例えば蛍光増白剤、消泡剤、潤滑剤、防腐剤、増粘剤、帯電防止剤、マット剤、水溶性多価金属塩、酸塩基、緩衝液等pH調整剤、酸化防止剤、表面張力調整剤、非抵抗調整剤、防錆剤、無機顔料等である。
<Various additives>
In the present invention, other conventionally known additives can be contained. For example, optical brighteners, antifoaming agents, lubricants, preservatives, thickeners, antistatic agents, matting agents, water-soluble polyvalent metal salts, acid bases, pH adjusters such as buffer solutions, antioxidants, surface tension It is a regulator, a non-resistance modifier, a rust inhibitor, an inorganic pigment, and the like.

〈基板〉
本発明において用いられる基板としては、絶縁性のものであればどのようなものであっても良く、例えばガラスやセラミックス等の剛性の強いものから、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリイミドなどの樹脂から構成されるフィルム状のものが挙げられる。
<substrate>
As the substrate used in the present invention, any substrate may be used as long as it is insulative. For example, it is composed of a material having high rigidity such as glass or ceramics, or a resin such as polyethylene terephthalate (PET) or polyimide. The film-like thing to be used is mentioned.

本発明において用いられる基板において、密着性の改良のため、いわゆるプライマー処理やプラズマ処理を行っていても良い。同様にして基板上に下引き層を設けてもよい。下引き層の材料としては、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂やシランカップリング剤などのカップリング剤、コロイダルシリカなどの無機顔料微粒子などが挙げられる。   The substrate used in the present invention may be subjected to so-called primer treatment or plasma treatment for improving adhesion. Similarly, an undercoat layer may be provided on the substrate. Examples of the material for the undercoat layer include thermoplastic resins such as acrylic resins, coupling agents such as silane coupling agents, and inorganic pigment fine particles such as colloidal silica.

〈金属銅の生成方法〉
本発明での金属銅は、錯化剤が配位した銅イオン錯体が還元剤によって還元されることによって生成する。この場合、加熱することで還元が進行しやすくなる。加熱温度としては反応速度や基板へのダメージから50℃〜150℃の範囲が好ましい。加熱は、基板全体でもパターン形成した部分のみでもかまわない。
<Method for producing metallic copper>
Metallic copper in the present invention is produced by reducing a copper ion complex coordinated with a complexing agent with a reducing agent. In this case, the reduction easily proceeds by heating. The heating temperature is preferably in the range of 50 ° C. to 150 ° C. from the reaction rate and damage to the substrate. Heating may be performed on the entire substrate or only on the patterned portion.

金属塩を還元して金属を生成する場合、還元反応進行をしやすくさせる等の目的で金属銅を生成するプロセスにおいて、還元反応の触媒作用させる化合物を活用することが多い。例えば、ハロゲン化銀の場合は物理現像核(コロイド貴金属粒子やコロイド重金属硫化化合物)が、無電解金属めっきではパラジウム/スズ触媒などが用いられる。しかしながら、本発明の金属パターン形成においては、これらの還元触媒作用の化合物は用いないのが好ましい。これは触媒化合物を用いると、触媒化合物周辺に還元された金属が生成し、触媒作用が低下するため金属膜厚が小さくなる。一方、本発明のように触媒作用を利用しない場合は、金属膜厚を大きくでき、かつ膜均一性が良好となる。   When a metal is produced by reducing a metal salt, a compound that catalyzes the reduction reaction is often used in a process for producing copper metal for the purpose of facilitating the progress of the reduction reaction. For example, physical development nuclei (colloidal noble metal particles and colloidal heavy metal sulfide compounds) are used in the case of silver halide, and palladium / tin catalysts are used in electroless metal plating. However, it is preferable not to use these reduction catalytic compounds in the metal pattern formation of the present invention. When a catalyst compound is used, a reduced metal is generated around the catalyst compound and the catalytic action is lowered, so that the metal film thickness is reduced. On the other hand, when the catalytic action is not used as in the present invention, the metal film thickness can be increased and the film uniformity is improved.

〈金属パターンの形成方法〉
本発明のインクをインクジェット用ヘッドから基板へ吐出させ基板上にパターン形成させ、基板上にて金属銅に還元させて、回路等の配線として活用する。吐出させる液滴の大きさとしては特に制限はないが、回路配線等の場合は微細線の形成が必要となるので50pl以下、好ましくは20pl以下の液滴量にする。
<Metal pattern formation method>
The ink of the present invention is ejected from an ink jet head onto a substrate, a pattern is formed on the substrate, and is reduced to metallic copper on the substrate to be used as wiring for a circuit or the like. The size of the droplets to be discharged is not particularly limited, but in the case of circuit wiring or the like, it is necessary to form fine lines, so the droplet amount is set to 50 pl or less, preferably 20 pl or less.

インクジェットヘッドとしては特に制限はなく、ピエゾ型、サーマル型いずれのヘッドを用いることが可能である。   There is no restriction | limiting in particular as an inkjet head, A piezo-type or a thermal-type head can be used.

以下、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。なお、実施例中で「%」は、特に断りのない限り質量%を表す。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples. In the examples, “%” represents mass% unless otherwise specified.

(インクの調整)
酢酸銅(II)一水和物2.0質量%をグリセリン20質量%、水(残量%)に溶解させた。そこにエチレンジアミン1.5質量%を添加させると、溶液の色が鮮やかなブルー色から濃紺色へ変化し、錯化剤と酢酸銅で錯体を形成したことを確認した。これに、還元剤であるジメチルアミンボラン3.0質量%を添加した。最後に、25℃において、表1に記載のpH値になるように、水酸化ナトリウムあるいは塩酸を添加し、インク1を作製した。残りのインクについては表1および表2に記載の通りに作製した。またインク7以外は、銅金属塩の溶液に錯化剤を添加すると、溶液の色が変化したので錯化剤が配位したことを確認した。
(Ink adjustment)
Copper (II) acetate monohydrate (2.0% by mass) was dissolved in glycerin (20% by mass) and water (residual amount%). When 1.5% by mass of ethylenediamine was added thereto, the color of the solution changed from bright blue to dark blue, and it was confirmed that a complex was formed with the complexing agent and copper acetate. To this, 3.0% by mass of dimethylamine borane as a reducing agent was added. Finally, at 25 ° C., ink 1 was prepared by adding sodium hydroxide or hydrochloric acid so that the pH values shown in Table 1 were obtained. The remaining inks were prepared as described in Table 1 and Table 2. In addition to ink 7, when the complexing agent was added to the copper metal salt solution, the color of the solution changed, so that it was confirmed that the complexing agent was coordinated.

なお、pH測定は、pH複合電極GST−5711C(東亜DKK(株)製)を取り付けたpHメータHM−20(東亜DKK(株)製)を用いて液温25℃にて測定した。   The pH was measured at a liquid temperature of 25 ° C. using a pH meter HM-20 (manufactured by Toa DKK) equipped with a pH composite electrode GST-5711C (manufactured by Toa DKK).

(酸化還元電位の測定)
〈錯化剤と銅イオンで形成される金属イオンの酸化還元電位〉
表1および表2に記載のインクにおいて、還元剤のみ添加しない溶液を作製した。さらに水酸化ナトリウムあるいは塩酸にて、25℃において、表2に記載のpH値になるように溶液を調整した。この溶液についてORP複合電極PST−5721C(東亜DKK(株)製)を取り付けた酸化還元電位計HM−20(東亜DKK(株)製)を用いて測定した。
(Measurement of redox potential)
<Redox potential of metal ion formed by complexing agent and copper ion>
In the inks shown in Tables 1 and 2, solutions were prepared in which only the reducing agent was not added. Further, the solution was adjusted with sodium hydroxide or hydrochloric acid at 25 ° C. so that the pH values shown in Table 2 were obtained. This solution was measured using an oxidation-reduction potentiometer HM-20 (manufactured by Toa DKK) equipped with an ORP composite electrode PST-5721C (manufactured by Toa DKK).

〈還元剤の酸化還元電位〉
表1および表2に記載のインクにおいて、銅金属塩と錯化剤を除いた溶液を作製した。さらに水酸化ナトリウムあるいは塩酸にて、25℃において、表2に記載のpH値になるように溶液を調整した。この溶液についてORP複合電極PST−5721C(東亜DKK(株)製)を取り付けた酸化還元電位計HM−20(東亜DKK(株)製)を用いて測定した。
<Redox potential of reducing agent>
In the inks shown in Tables 1 and 2, a solution was prepared by removing the copper metal salt and the complexing agent. Further, the solution was adjusted with sodium hydroxide or hydrochloric acid at 25 ° C. so that the pH values shown in Table 2 were obtained. This solution was measured using an oxidation-reduction potentiometer HM-20 (manufactured by Toa DKK) equipped with an ORP composite electrode PST-5721C (manufactured by Toa DKK).

Figure 0005023977
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Figure 0005023977
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(金属パターン形成方法)
ポリイミドフィルム(厚さ140μm)の表面にプラズマ処理を施した。搬送系オプションXY100に装着したインクジェットヘッド評価装置EB100(コニカミノルタIJ(株)製)にインクジェットヘッドKM256Aq水系ヘッドを取り付け、上記で作製したインクが吐出できるようにした。ステージに前記ポリイミドフィルムを取り付けさらにポリイミドフィルムの表面が100℃になるように加熱しながら、インクからポリイミドフィルム上にインクを吐出し金属パターンを形成した。
(Metal pattern forming method)
The surface of the polyimide film (thickness 140 μm) was subjected to plasma treatment. An ink jet head KM256Aq aqueous head was attached to an ink jet head evaluation apparatus EB100 (manufactured by Konica Minolta IJ Co., Ltd.) attached to the transport system option XY100 so that the ink produced above could be ejected. The polyimide film was attached to the stage, and the metal film was formed by discharging ink from the ink onto the polyimide film while heating the surface of the polyimide film to 100 ° C.

なお、インク6およびインク7の場合は、Pd触媒を付与したポリイミドフィルム上に金属パターンを形成させた。Pd触媒の付与方法としては、アルカップアクチベータMAT(A液+B液:上村工業(株)製)の溶液にポリイミドフィルムを規定の温度、時間で浸漬させた。   In the case of ink 6 and ink 7, a metal pattern was formed on a polyimide film provided with a Pd catalyst. As a method for applying the Pd catalyst, a polyimide film was immersed in a solution of Alcup activator MAT (A liquid + B liquid: manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.) at a specified temperature and time.

(評価)
〈膜厚〉
ポリイミドフィルム上に形成された金属パターンの膜厚は、非接触型3次元表面解析装置(WYKO社 RST/PLUS)を用いて、金属パターンと基板との高低差を求めて膜厚を測定した。
○:膜厚の平均値が、0.3μm以上
△:膜厚の平均値が、0.1μm以上0.3μm未満
×:膜厚の平均値が、0.1μm未満
〈抵抗率〉
抵抗率計ロレスタGP(ダイアインスツルメンツ(株)製)に四探針プローブPSPを接続し、金属パターン部の抵抗率を測定した。
○:抵抗率の平均値が、10μΩ・cm未満
△:抵抗値の平均値が、10μΩ・cm以上50μΩ・cm未満
×:抵抗率の平均値が、50μΩ・cm以上
〈密着性〉
JIS D0202−1988に準拠してサンプルのテープ剥離試験を行った。評価試料の描画パターンを1mmずつ、計10マス区切り、セロハンテープ(「CT24」,ニチバン(株)製)を用い、指の腹でフィルムに密着させた後剥離した。判定は10マスの内、剥離しないマス目の数から以下の規準により評価した。
(Evaluation)
<Film thickness>
The film thickness of the metal pattern formed on the polyimide film was determined by determining the height difference between the metal pattern and the substrate using a non-contact type three-dimensional surface analyzer (RST / PLUS, WYKO).
○: Average value of film thickness is 0.3 μm or more Δ: Average value of film thickness is 0.1 μm or more and less than 0.3 μm ×: Average value of film thickness is less than 0.1 μm <Resistivity>
A four-probe probe PSP was connected to a resistivity meter Loresta GP (manufactured by Dia Instruments Co., Ltd.), and the resistivity of the metal pattern portion was measured.
○: The average value of resistivity is less than 10 μΩ · cm Δ: The average value of resistivity is 10 μΩ · cm or more and less than 50 μΩ · cm ×: The average value of resistivity is 50 μΩ · cm or more <Adhesiveness>
The sample was subjected to a tape peeling test in accordance with JIS D0202-1988. The drawing pattern of the evaluation sample was separated by 10 mm in total, using cellophane tape (“CT24”, manufactured by Nichiban Co., Ltd.), and adhered to the film with the belly of the finger and then peeled. Judgment was evaluated according to the following criteria from the number of squares not peeled out of 10 squares.

○:剥離したマス目が1マス以下
△:剥離したマス目が4〜2マス
×:5マス以上剥離した。
○: The peeled square is 1 square or less Δ: The peeled square is 4 to 2 squares ×: 5 squares or more are peeled off.

上記評価結果を表3にまとめて示す。   The evaluation results are summarized in Table 3.

Figure 0005023977
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表3に示した結果から明らかなように、本発明に係る実施例においては、平均膜厚が適度に大きく、抵抗値が良好で、かつ密着性(耐剥離性)が優れていることが分かる。   As is apparent from the results shown in Table 3, in the examples according to the present invention, it can be seen that the average film thickness is moderately large, the resistance value is good, and the adhesion (peeling resistance) is excellent. .

すなわち、本発明の上記手段により、銅イオン錯体の還元条件を選択することで、金属銅の生成が好ましい状態で進行し、緻密で抵抗値が良好な金属膜の形成が可能な金属パターン形成用インクジェットインクおよびそれを用いた金属パターン形成方法を提供することができることが分かる。また、特に触媒(あるいは物理現像核)を使用することなく金属銅に還元可能な金属パターン形成用インクジェットインクおよびそれをもちいた金属パターン形成方法を提供することができることが分かる。   That is, by selecting the reducing conditions for the copper ion complex by the above-described means of the present invention, the formation of metallic copper proceeds in a preferable state, and a metal film for forming a dense metal film with good resistance can be formed. It can be seen that an inkjet ink and a metal pattern forming method using the same can be provided. It can also be seen that a metal pattern forming ink-jet ink that can be reduced to metallic copper without using a catalyst (or physical development nucleus) and a metal pattern forming method using the same.

25℃における酸化還元電位とインクのpH値との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the oxidation reduction potential in 25 degreeC, and the pH value of an ink.

符号の説明Explanation of symbols

0 銅イオンの酸化還元電位
1 銅イオン錯体の酸化還元電位
2 還元剤の酸化還元電位
E 0 Redox potential of copper ion E 1 Redox potential of copper ion complex E 2 Redox potential of reductant

Claims (7)

銅金属塩、錯化剤および還元剤を含有する金属パターン形成用インクジェットインクであって、還元剤がホウ素系化合物であり、かつ酸化還元電位に関する下記関係式(1)を満たすように前記銅金属塩、錯化剤および還元剤により調整されたことを特徴とする金属パターン形成用インクジェットインク。
関係式(1):E1−E2=1.00〜1.40(V)
ここで、E1:錯化剤と銅イオンで形成される銅イオン錯体の酸化還元電位、E2:還元剤の酸化還元電位、ただし、当該酸化還元電位は、25℃かつ当該金属パターン形成用インクジェットインクと同一のpH値における測定値とする。
An ink-jet ink for forming a metal pattern, comprising a copper metal salt, a complexing agent and a reducing agent, wherein the reducing agent is a boron compound and satisfies the following relational expression (1) relating to the oxidation-reduction potential: An ink-jet ink for forming a metal pattern, characterized by being adjusted with a salt, a complexing agent and a reducing agent.
Relational expression (1): E 1 −E 2 = 1.00 to 1.40 (V)
Here, E 1 : redox potential of the copper ion complex formed by the complexing agent and copper ions, E 2 : redox potential of the reducing agent, where the redox potential is 25 ° C. and for forming the metal pattern The measured value is the same pH value as that of the inkjet ink.
前記金属パターン形成用インクジェットインクの25℃におけるpH値が11.0〜14.0であることを特徴とする請求項1に記載の金属パターン形成用インクジェットインク。 The inkjet ink for forming a metal pattern according to claim 1, wherein the inkjet ink for forming a metal pattern has a pH value of 11.0 to 14.0 at 25 ° C. 金属パターン形成用インクジェットインクを調製する際の前記錯化剤の添加量が、前記銅金属塩に対するモル比で0.8〜3.0であることを特徴とする請求項1又は2に記載の金属パターン形成用インクジェットインク。 The amount of the complexing agent added when preparing the ink jet ink for forming a metal pattern is 0.8 to 3.0 in terms of a molar ratio to the copper metal salt. Ink-jet ink for forming a metal pattern. 前記錯化剤がアンモニア又はポリアミン系化合物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の金属パターン形成用インクジェットインク。 The inkjet ink for forming a metal pattern according to any one of claims 1 to 3, wherein the complexing agent is ammonia or a polyamine compound. 前記酸化還元電位に関する関係式が、下記関係式(2)で表現されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の金属パターン形成用インクジェットインク。
関係式(2):E1−E2=1.10〜1.30(V)
ここで、E1、E2の意義、および酸化還元電位の測定条件は、前記関係式(1)の場合と同じである。
5. The inkjet ink for forming a metal pattern according to claim 1, wherein the relational expression relating to the oxidation-reduction potential is expressed by the following relational expression (2).
Relational expression (2): E 1 −E 2 = 1.10 to 1.30 (V)
Here, the meanings of E 1 and E 2 and the conditions for measuring the oxidation-reduction potential are the same as those in the relational expression (1).
請求項1〜5記載のいずれか一項に記載の金属パターン形成用インクジェットインクによって基板上に金属パターンを形成させることを特徴とする金属パターン形成方法。 A metal pattern forming method, comprising: forming a metal pattern on a substrate with the ink jet ink for forming a metal pattern according to claim 1. 請求項6に記載の金属パターン形成方法において、銅イオン錯体を還元反応により還元して金属銅を形成する際に、当該還元反応に対し触媒作用を有する化合物を用いないことを特徴とする金属パターン形成方法。 7. The metal pattern forming method according to claim 6, wherein when forming a copper metal by reducing a copper ion complex by a reduction reaction, a compound having a catalytic action for the reduction reaction is not used. Forming method.
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