JP5543889B2 - Wiring forming method and wiring - Google Patents

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本発明は配線に関する。   The present invention relates to wiring.

半導体基板に形成された金属配線や高純度不純物領域を使用する従来の配線技術は、半導体ベースの電子装置に依存している。現在のフォトリソグラフィ技術による配線は極めて精細である。この為、半導体ベースの電子装置は非常にコンパクトになる。このような配線の製造工程は、被膜の形成、レジストの塗布、露光、現像、エッチング、剥離など多くのプロセスを経る。例えば、Al,Cuなどの金属は、スパッタリングや蒸着などの物理的気相成長技術により、半導体基板上に形成される。B,Pなどの不純物イオンが、イオン注入技術により、半導体基板に注入され、導電性部分が形成される。化学気相成長技術により基板上に形成されたアモルファスシリコンは、アニール処理によって、ポリシリコンに変性し、配線層が形成される。上記のように形成された層及び被膜の多くは反応性イオンエッチングなどのエッチング工程によって、フォトリソグラフィ工程により決められたパターンのレジストをマスクとしてパターン化される。真空レベルは、例えば10−6Torr程度必要なものもある。真空レベルによらず、機器などの設置やメンテナンスは高価である。このようなプロセスで形成される材料は無機的性質により柔軟性が欠ける。かつ、高温プロセスであることから、プラスチックフィルムなどには利用できない。 Conventional wiring techniques that use metal wiring or high-purity impurity regions formed on a semiconductor substrate rely on semiconductor-based electronic devices. Wiring by current photolithography technology is extremely fine. This makes the semiconductor-based electronic device very compact. The manufacturing process of such a wiring goes through many processes such as film formation, resist application, exposure, development, etching, and peeling. For example, metals such as Al and Cu are formed on a semiconductor substrate by a physical vapor deposition technique such as sputtering or vapor deposition. Impurity ions such as B and P are implanted into the semiconductor substrate by an ion implantation technique to form a conductive portion. Amorphous silicon formed on the substrate by the chemical vapor deposition technique is transformed into polysilicon by annealing to form a wiring layer. Many of the layers and coatings formed as described above are patterned by an etching process such as reactive ion etching using a resist having a pattern determined by a photolithography process as a mask. Some vacuum levels are required, for example, about 10 −6 Torr. Regardless of the vacuum level, installation and maintenance of equipment and the like are expensive. The material formed by such a process lacks flexibility due to inorganic properties. And since it is a high-temperature process, it cannot be used for plastic films.

より大規模な配線回路は、製造機器の高価な設備またはメンテナンスを要求しない方法によって製造される。プリント配線板は、印刷技術と同時に銅クラッド薄板をエッチングすることで製造される。プリント板には、硬質なエポキシ/ガラス積層板と、軟質なポリイミド積層板がある。他の製造法としては、基板上に銀などの導電性ペーストを直接印刷する方法がある。これらのペーストは、スクリーン印刷技術が利用される。解像度によっては、インクジェット技術が用いられる。   Larger wiring circuits are manufactured by methods that do not require expensive equipment or maintenance of manufacturing equipment. A printed wiring board is manufactured by etching a copper clad thin plate simultaneously with a printing technique. Printed boards include hard epoxy / glass laminates and soft polyimide laminates. As another manufacturing method, there is a method in which a conductive paste such as silver is directly printed on a substrate. These pastes use screen printing technology. Depending on the resolution, inkjet technology is used.

これらの製造法は高価ではない。しかしながら、その方法を利用して半導体装置などのコンパクトな装置を製造することは出来ない。更に、これらの方法によって作製された配線は透明ではない。従って、これらの方法によって作られた配線は電界発光ディスプレイや液晶ディスプレイなどの透明導電性が要求されるものには適用できない。   These manufacturing methods are not expensive. However, a compact device such as a semiconductor device cannot be manufactured using this method. Furthermore, the wiring produced by these methods is not transparent. Therefore, the wiring made by these methods cannot be applied to those requiring transparent conductivity such as an electroluminescent display and a liquid crystal display.

透明導電膜としてはITO(Indium Tin Oxide)が一般的である。印刷技術を用いてITO膜を形成する場合、バインダ(高分子)を用いたITO粒子の懸濁液が用いられる。しかしながら、印刷技術によるITO膜は、物理的気相成長技術によるITO膜に比べて、抵抗が大きい。最近では、透明導電性高分子材料が開発されており、一般的には、ドーパントを用いて導電特性を付与し、スクリーン印刷またはインクジェット技術により基板上に塗布される。しかしながら、この技術は、ITO膜と同程度の導電性を得るには至って無い。かつ、ドーパントの存在が導電特性の制御に悪影響を有すると考えられている。   ITO (Indium Tin Oxide) is generally used as the transparent conductive film. When forming an ITO film using a printing technique, a suspension of ITO particles using a binder (polymer) is used. However, the ITO film produced by the printing technique has a higher resistance than the ITO film produced by the physical vapor deposition technique. Recently, transparent conductive polymer materials have been developed. Generally, a conductive property is imparted using a dopant, and the conductive conductive polymer material is applied onto a substrate by screen printing or ink jet technology. However, this technique has not yet achieved the same conductivity as that of the ITO film. In addition, the presence of the dopant is considered to have an adverse effect on the control of the conductive properties.

カーボンナノチューブは直径1μm以下の太さのチューブ状材料である。理想的なカーボンナノチューブは、炭素6角網目の面がチューブの軸に平行になって管を形成している。この管が多重になっていることもある。このカーボンナノチューブは炭素で出来た6角網目の繋がり方や、チューブの太さにより、金属的(導体的)あるいは半導体的な性質を示すことが理論的に予想されている。そして、将来の機能材料として期待されている。このようなことから、透明導電膜としての応用も盛んである。しかしながら、カーボンナノチューブの構造や製造法によって太さも方向もランダムである。利用に際しては、合成後に精製し、利用形態に合わせて処理される必要が有る。   The carbon nanotube is a tubular material having a diameter of 1 μm or less. An ideal carbon nanotube forms a tube with a carbon hexagonal mesh plane parallel to the tube axis. This tube may be multiple. The carbon nanotubes are theoretically expected to exhibit metallic (conductive) or semiconducting properties depending on how the hexagonal network made of carbon is connected and the thickness of the tube. And it is expected as a future functional material. For these reasons, application as a transparent conductive film is also thriving. However, the thickness and direction are random depending on the structure and manufacturing method of the carbon nanotube. At the time of use, it is necessary to purify after the synthesis and to process according to the form of use.

透明導電膜としても期待されるカーボンナノチューブを用いて配線を形成する手法が特許文献1に開示されている。例えば、基板表面全面にカーボンナノチューブ分散液を塗布してカーボンナノチューブ被膜を形成し、このカーボンナノチューブ被膜にバインダ溶液を予め定められたパターンに従って塗布する。塗布方法としては、スクリーン印刷、インクジェット印刷、グラビア印刷などが挙げられる。そして、溶媒を乾燥することにより、バインダがカーボンナノチューブ被膜中に残り、カーボンナノチューブのネットワークを強化する。この後、バインダを溶解しない溶媒で洗浄が行われる。これによって、バインダで強化されていない部分が容易に基板から除去される。そして、バインダで強化された部分が基板上に残されたままであり、配線が形成されたことになる。別の方法としては、フォトレジストをカーボンナノチューブ被膜全体に塗布し、カーボンナノチューブのネットワーク内にフォトレジストを含浸させる。この後、フォトリソグラフィ技術が用いられ、配線が形成される。このフォトレジストを用いた技術は、バインダをパターン化する前者の方法よりも精細なパターンの配線を得ることが出来る。しかも、シリコンベースデバイス製造方法に適用できる。更に別の方法として、スクリーン印刷、インクジェット印刷、又はグラビア印刷によって、基板上に、予め、パターン化されたカーボンナノチューブ被膜(配線)を、直接、形成することも考えられる。これら上記の2つ以上の方法が組み合わされて配線が形成されても良い。例えば、電界発光ディスプレイ装置のスイッチングトランジスタのゲートラインおよび関連するゲート電極を、カーボンナノチューブに含浸されたフォトレジストのフォトリソグラフィ工程によって形成されても良い。その後、ディスプレイ装置の電界発光素子の陽極電極をゲートライン及びそこに形成されたゲート電極を有するデバイス中間物上に、カーボンナノチューブ溶液を、スクリーン印刷することによって形成しても良い。   Patent Document 1 discloses a method of forming wiring using carbon nanotubes that are also expected as a transparent conductive film. For example, a carbon nanotube dispersion is applied to the entire surface of the substrate to form a carbon nanotube film, and a binder solution is applied to the carbon nanotube film in accordance with a predetermined pattern. Examples of the application method include screen printing, ink jet printing, and gravure printing. Then, by drying the solvent, the binder remains in the carbon nanotube film, strengthening the carbon nanotube network. Thereafter, washing is performed with a solvent that does not dissolve the binder. Thereby, the part which is not strengthened by the binder is easily removed from the substrate. The portion reinforced with the binder remains on the substrate, and the wiring is formed. Alternatively, a photoresist is applied over the carbon nanotube coating and the carbon nanotube network is impregnated with the photoresist. Thereafter, a photolithography technique is used to form a wiring. This technique using a photoresist can provide finer pattern wiring than the former method of patterning a binder. Moreover, it can be applied to a silicon-based device manufacturing method. As yet another method, a carbon nanotube film (wiring) patterned beforehand may be directly formed on the substrate by screen printing, ink jet printing, or gravure printing. The wiring may be formed by combining these two or more methods. For example, the gate lines and associated gate electrodes of the switching transistors of the electroluminescent display device may be formed by a photolithography process of a photoresist impregnated with carbon nanotubes. Thereafter, the anode electrode of the electroluminescent element of the display device may be formed by screen printing a carbon nanotube solution on the device intermediate having the gate line and the gate electrode formed thereon.

特表2006−513557号公報JP-T-2006-513557

ところで、カーボンナノチューブをパターニングする方法、例えば基板表面全面にカーボンナノチューブ被膜を形成してから各種パターニングを行う方法は、不要な部分のカーボンナノチューブ被膜の除去が必要である。従って、無駄が生じる。かつ、工程が煩雑である。   By the way, a method of patterning carbon nanotubes, for example, a method of forming various types of patterning after forming a carbon nanotube film on the entire surface of the substrate requires removal of unnecessary portions of the carbon nanotube film. Therefore, waste occurs. In addition, the process is complicated.

それ故に、スクリーン印刷、インクジェット印刷、或いはグラビア印刷などの塗布方法で、予め、パターン化されたカーボンナノチューブ被膜を、直接、形成することが好ましい。しかしながら、そうする為には、用いる塗布方法に合ったインク物性にカーボンナノチューブ分散液を調整する必要が有る。一般的に、界面活性剤等の分散剤によって、カーボンナノチューブ分散液は調整されている。そして、カーボンナノチューブ分散液は、比較的、低粘度である。ところで、塗布方法に合わせる為、粘度調整剤や表面張力調整剤が必要となる。しかしながら、これらの添加剤が用いられると、一般的には、カーボンナノチューブの分散性が悪化する。従って、スクリーン印刷、インクジェット印刷、或いはグラビア印刷などの塗布方法で、予め、パターン化されたカーボンナノチューブ被膜を、直接、形成することは、実は、容易ではなかった。すなわち、カーボンナノチューブによる配線の形成は簡単なことではなかった。   Therefore, it is preferable to directly form a carbon nanotube film patterned beforehand by a coating method such as screen printing, inkjet printing, or gravure printing. However, in order to do so, it is necessary to adjust the carbon nanotube dispersion liquid to have ink properties suitable for the coating method used. In general, the carbon nanotube dispersion liquid is adjusted by a dispersant such as a surfactant. The carbon nanotube dispersion liquid has a relatively low viscosity. By the way, in order to match with the coating method, a viscosity adjusting agent and a surface tension adjusting agent are required. However, when these additives are used, the dispersibility of carbon nanotubes generally deteriorates. Therefore, it is actually not easy to directly form a carbon nanotube film that has been patterned in advance by a coating method such as screen printing, ink jet printing, or gravure printing. In other words, it is not easy to form wiring with carbon nanotubes.

従って、本発明が解決しようとする課題は、カーボンナノチューブによる配線を簡単に形成できる技術を提供することである。特に、カーボンナノチューブを用いて、高精細な配線を、簡単に、かつ、生産性良く形成できる技術を提供することである。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a technique capable of easily forming a wiring made of carbon nanotubes. In particular, it is to provide a technology that can form high-definition wiring easily and with high productivity using carbon nanotubes.

前記の課題は、
配線形成方法であって、
カーボンナノチューブ含有エアロゾルが吹き付けられて配線が形成される工程
を具備することを特徴とする配線形成方法によって解決される。
The above issues are
A wiring formation method comprising:
The invention is solved by a wiring forming method comprising a step of forming a wiring by spraying a carbon nanotube-containing aerosol.

特に、配線形成方法であって、
エアロゾルジェット手段により、カーボンナノチューブ含有分散液が、基板上に、配線のパターンで吹き付けられるエアロゾルジェット工程を具備し、
前記エアロゾルジェット工程により配線が形成されることを特徴とする配線形成方法によって解決される。
In particular, a wiring formation method,
The aerosol jet process includes an aerosol jet process in which the carbon nanotube-containing dispersion is sprayed on the substrate in a wiring pattern by an aerosol jet means,
The wiring is formed by the aerosol jet process, which is solved by the wiring forming method.

或いは、上記配線形成方法であって、エアロゾルジェット手段により、カーボンナノチューブ以外の導電性物質含有エアロゾルが、カーボンナノチューブ含有エアロゾルと共に又は別異に、基板上に、配線のパターンで吹き付けられるエアロゾルジェット工程を具備することを特徴とする配線形成方法によって解決される。   Alternatively, in the wiring forming method, an aerosol jet process in which an aerosol containing a conductive substance other than carbon nanotubes is sprayed on a substrate in a wiring pattern by aerosol jet means together with or differently from the carbon nanotube-containing aerosol. It is solved by the wiring forming method characterized by comprising.

若しくは、上記配線形成方法であって、エアロゾルジェット手段により、バインダ含有エアロゾルが、カーボンナノチューブ含有エアロゾルと共に又は別異に、基板上に、吹き付けられるエアロゾルジェット工程を具備することを特徴とする配線形成方法によって解決される。   Alternatively, the wiring forming method is characterized by comprising an aerosol jet process in which the binder-containing aerosol is sprayed onto the substrate together with or differently from the carbon nanotube-containing aerosol by aerosol jet means. Solved by.

又は、上記配線形成方法であって、カーボンナノチューブ密度が一定または変動するようエアロゾルジェット工程が制御されることを特徴とする配線形成方法によって解決される。   Alternatively, it is solved by the wiring forming method, wherein the aerosol jet process is controlled so that the carbon nanotube density is constant or fluctuates.

前記の課題は、上記配線形成方法の実施により形成されてなることを特徴とする配線によって解決される。   The above-described problem is solved by a wiring formed by performing the above-described wiring forming method.

本発明によれば、配線は、カーボンナノチューブ分散液が、直接、エアロゾルジェット手段により、所定の配線パターンで吹き付けられて形成される。従って、材料の利用効率が高い。すなわち、無駄が少ない。   According to the present invention, the wiring is formed by spraying the carbon nanotube dispersion liquid in a predetermined wiring pattern directly by the aerosol jet means. Therefore, the material utilization efficiency is high. That is, there is little waste.

エアロゾルジェット手段に用いられるインク(塗料:エアロゾル構成用インク)は、その物性に対する制約が少ない。すなわち、スクリーン印刷、インクジェット印刷、或いはグラビア印刷などの塗布方法の場合に要求されたインク(塗料)に比べたならば、インクに要求される特性の制約が少ない。このことは、カーボンナノチューブ分散液に添加される添加剤が少なくて済む。従って、添加剤の添加が少なくて済むことから、導電性などの物性の低下の恐れが少ない。   The ink (paint: aerosol constituting ink) used for the aerosol jet means has few restrictions on the physical properties. That is, there are few restrictions on the characteristics required for ink as compared with the ink (paint) required in the case of a coating method such as screen printing, ink jet printing, or gravure printing. This means that less additive is added to the carbon nanotube dispersion. Therefore, since there is little addition of an additive, there is little fear of a fall of physical properties, such as electroconductivity.

エアロゾルジェット手段を用いる場合、カーボンナノチューブと、カーボンナノチューブ以外の材料を別々にエアロゾル化してエアロゾル状態で両者を混合することが容易である。従って、カーボンナノチューブと、カーボンナノチューブ以外の材料との併用が容易である。このことは、配線形成に非常に有利である。   When using an aerosol jet means, it is easy to aerosolize carbon nanotubes and materials other than carbon nanotubes separately and mix them in the aerosol state. Therefore, the combined use of carbon nanotubes and materials other than carbon nanotubes is easy. This is very advantageous for wiring formation.

エアロゾルで吹き付けられる為、乾燥速度が速い。そして、堆積時には成膜がほぼ完了状態であるとも言える。このことは、配線の厚さの制御が容易である。例えば、電極と配線との形成に有利である。例えば、連続形成も可能である。   Drying speed is fast because it is sprayed with aerosol. It can be said that the film formation is almost completed at the time of deposition. This makes it easy to control the thickness of the wiring. For example, it is advantageous for forming electrodes and wirings. For example, continuous formation is possible.

得られた配線は精緻で高解像度である。そして、生産性が高い。   The obtained wiring is precise and has high resolution. And productivity is high.

カーボンナノチューブによる配線図Wiring diagram using carbon nanotubes 配線におけるカーボンナノチューブの概略構造図Schematic structure diagram of carbon nanotube in wiring 配線における(カーボンナノチューブ+導電性物質)の概略構造図Schematic structure diagram of (carbon nanotube + conductive material) in wiring 配線における(カーボンナノチューブ+バインダ)の概略構造図Schematic structure diagram of (carbon nanotube + binder) in wiring

第1の発明は配線形成方法である。特に、エアロゾルジェット方式を利用したカーボンナノチューブによる配線形成方法である。本発明において、配線とは、例えば電極間(又は端子間)を接続する線である。或いは、電極(又は端子)であったりする。両者を含む場合もある。何れでも良い。本方法は、カーボンナノチューブ含有エアロゾルが吹き付けられて配線が形成される工程を有する。特に、エアロゾルジェット手段により、カーボンナノチューブ含有分散液が、基板上に、エアロゾル状態にて、配線のパターンで、吹き付けられるエアロゾルジェット工程を具備する。このエアロゾルジェット工程により配線が形成される。すなわち、目的とするパターンの配線は、カーボンナノチューブ含有分散液がエアロゾルジェット手段で、基板上に、エアロゾル状態にて、吹き付けられることによって形成される。エアロゾルジェット手段としては、例えばOptomec社のマスクレスメソスケール材料堆積(Maskless Mesoscale Material Deposition M3D(商標))装置を用いることが出来る。本装置の基本的な技術思想は、例えば米国特許第7,045,015号明細書にも開示が有る。   The first invention is a wiring forming method. In particular, it is a wiring formation method using carbon nanotubes utilizing an aerosol jet method. In the present invention, the wiring is, for example, a line connecting electrodes (or terminals). Or it may be an electrode (or terminal). It may include both. Either is fine. The method includes a step of forming wiring by spraying an aerosol containing carbon nanotubes. In particular, an aerosol jet process is provided in which the carbon nanotube-containing dispersion liquid is sprayed on the substrate in an aerosol state with a wiring pattern by an aerosol jet means. Wiring is formed by this aerosol jet process. That is, the wiring of the target pattern is formed by spraying the carbon nanotube-containing dispersion liquid on the substrate in the aerosol state by the aerosol jet means. As the aerosol jet means, for example, Maskless Mesoscale Material Deposition M3D (trademark) apparatus manufactured by Optomec can be used. The basic technical idea of this apparatus is also disclosed in, for example, US Pat. No. 7,045,015.

場合によっては、エアロゾルジェット手段により、カーボンナノチューブ以外の導電性物質含有エアロゾルが、カーボンナノチューブ含有エアロゾルと共に又は別異に、基板上に、配線のパターンで吹き付けられるエアロゾルジェット工程を具備する。例えば、Ag,Cu等の導電性物質をカーボンナノチューブと共に用いて配線を形成しようとした場合、先ず、各々のエアロゾルを形成する。そして、カーボンナノチューブエアロゾルと、カーボンナノチューブエアロゾルとは別異に形成されたAg,Cu等の導電性物質エアロゾルとを、エアロゾル状態で混合する。この混合エアロゾルを吹き付けるようにしたならば、カーボンナノチューブとAg,Cu等の導電性物質との混合分散液を用意する必要が無くなる。混合分散液は成分が増えた分だけ調整が大変になるのに対して、単独成分の分散液は成分調整が容易であり、それだけ簡単になる。すなわち、各々のエアロゾルを形成する為の各々の分散液を調整する為の制約が少なく、容易である。導電性物質としては、前記Ag,Cu以外にも、例えばAl,Sb,Be,Cd,Cr,Co,Au,Ti,Zn,鉄、鋼、或いはこれ等の合金、ドープされた金属酸化物、PEDOT/PSS、カーボンブラックなどが挙げられる。勿論、これ等に限られるものでは無い。   In some cases, there is provided an aerosol jet process in which an aerosol containing a conductive substance other than carbon nanotubes is sprayed onto the substrate in a wiring pattern by aerosol jet means together with or differently from the carbon nanotube-containing aerosol. For example, when a conductive material such as Ag or Cu is used together with a carbon nanotube to form a wiring, first, each aerosol is formed. Then, the carbon nanotube aerosol and a conductive substance aerosol such as Ag and Cu formed separately from the carbon nanotube aerosol are mixed in an aerosol state. If this mixed aerosol is sprayed, there is no need to prepare a mixed dispersion of carbon nanotubes and conductive materials such as Ag and Cu. The mixed dispersion is difficult to adjust as much as the amount of components is increased, whereas the single component dispersion is easy to adjust the components and is simpler. That is, there are few restrictions for adjusting each dispersion liquid for forming each aerosol, and it is easy. As the conductive material, in addition to Ag and Cu, for example, Al, Sb, Be, Cd, Cr, Co, Au, Ti, Zn, iron, steel, or alloys thereof, doped metal oxides, PEDOT / PSS, carbon black, etc. are mentioned. Of course, it is not limited to these.

上記手法は、同時に、配線の耐久性を高める為に用いられるバインダの場合にも応用される。すなわち、好ましくは、エアロゾルジェット手段により、バインダ含有エアロゾルが、カーボンナノチューブ含有エアロゾルと共に又は別異に、基板上に、吹き付けられるエアロゾルジェット工程を具備する。例えば、上記各々のエアロゾルを形成する。そして、カーボンナノチューブエアロゾルとバインダエアロゾルとをエアロゾル状態で混合する。この混合エアロゾルを吹き付ける。これによれば、カーボンナノチューブとバインダとの混合分散液を用意する必要が無くなる。このことは非常に好都合である。   The above method is also applied to a binder used for enhancing the durability of the wiring. That is, it preferably includes an aerosol jet process in which the binder-containing aerosol is sprayed onto the substrate together with or differently from the carbon nanotube-containing aerosol by aerosol jet means. For example, each of the aerosols is formed. Then, the carbon nanotube aerosol and the binder aerosol are mixed in an aerosol state. Spray this mixed aerosol. This eliminates the need to prepare a mixed dispersion of carbon nanotubes and binder. This is very convenient.

上記エアロゾルジェット工程においては、場合によっては、カーボンナノチューブ密度が一定または変動するよう制御される。例えば、電極部におけるカーボンナノチューブ密度と配線部におけるカーボンナノチューブ密度とが異なるようエアロゾルジェット工程が制御される。因みに、配線部におけるカーボンナノチューブ密度が低いように制御されたならば、この箇所では半導体特性が示されるものとなる。   In the aerosol jet process, the carbon nanotube density is controlled to be constant or variable depending on the case. For example, the aerosol jet process is controlled so that the carbon nanotube density in the electrode portion and the carbon nanotube density in the wiring portion are different. Incidentally, if the carbon nanotube density in the wiring portion is controlled so as to be low, the semiconductor characteristics are exhibited at this point.

第2の発明は上記配線形成方法の実施により形成されてなる配線である。   A second invention is a wiring formed by carrying out the wiring forming method.

以下、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, description will be given with reference to the drawings.

図1は、本発明の方法が実施されて作製されたカーボンナノチューブ配線図である。本配線構造は、電極1と、カーボンナノチューブで構成された配線2と、基板3とを有する。   FIG. 1 is a wiring diagram of carbon nanotubes produced by carrying out the method of the present invention. The wiring structure includes an electrode 1, a wiring 2 made of carbon nanotubes, and a substrate 3.

電極1は、配線2に電流を流し、又、別の配線2と相互に連結する役目を果たす。本電極は、透明電極であっても、不透明電極であっても良い。その構成材料は金属材料である。或いは、導電性高分子材料や炭素材料でも良い。尚、金属材料は、一般的に、電気伝導率が高い。従って、金属材料で構成されるのが好ましい。例えば、Li,Be,Mg,Ca,Sr,Ba,B,Al,Ga,In,Ag,Au,Cu,Ni,Pr,Pt,Cr,Mo,W,Mn,Ni,Co等が挙げられる。これ等の合金も挙げられる。勿論、これ等に限定されることは無い。尚、Au,Ag,Cuは、高導電性及び化学的不活性な観点から、特に好ましい。或いは、カーボンナノチューブを用いることも出来る。カーボンナノチューブを用いる場合には、好ましくは本発明の手法が採用される。   The electrode 1 serves to pass a current through the wiring 2 and to interconnect with another wiring 2. This electrode may be a transparent electrode or an opaque electrode. The constituent material is a metal material. Alternatively, a conductive polymer material or a carbon material may be used. Note that the metal material generally has high electrical conductivity. Therefore, it is preferable to be comprised with a metal material. Examples thereof include Li, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, B, Al, Ga, In, Ag, Au, Cu, Ni, Pr, Pt, Cr, Mo, W, Mn, Ni, and Co. These alloys are also mentioned. Of course, it is not limited to these. In addition, Au, Ag, and Cu are particularly preferable from the viewpoint of high conductivity and chemical inertness. Alternatively, carbon nanotubes can be used. When using carbon nanotubes, the method of the present invention is preferably employed.

配線2はカーボンナノチューブで構成されている。特に、本発明の方法の実施により構成される。このようにして形成された配線2の具体的構造が図2,3,4に示される。本方法の実施により構成されたカーボンナノチューブは、ネットワーク状に絡み合った構造になっている。このネットワーク構造は、カーボンナノチューブ含有分散液がエアロゾルジェット手段により吹き付けられたことから、絡み合いの確実性が非常に高い。このネットワーク構造の故に、導電性が確実で、高い。カーボンナノチューブ同士が絡み合ったものか否かは、走査型電子顕微鏡で観察することにより確認できる。   The wiring 2 is composed of carbon nanotubes. In particular, it is constituted by the implementation of the method of the invention. The specific structure of the wiring 2 formed in this way is shown in FIGS. The carbon nanotubes constructed by carrying out this method have a structure intertwined in a network. In this network structure, since the carbon nanotube-containing dispersion is sprayed by the aerosol jet means, the entanglement reliability is very high. Because of this network structure, the conductivity is reliable and high. Whether the carbon nanotubes are intertwined can be confirmed by observing with a scanning electron microscope.

配線2はカーボンナノチューブで構成される。カーボンナノチューブはカーボンナノチューブであれば如何は問われない。但し、少なくとも50%以上がシングルウォールカーボンナノチューブ(SWCNT)のカーボンナノチューブが好ましい。前記カーボンナノチューブは、導電性の観点から、カーボンナノチューブ同士が絡み合ったものであることが好ましい。すなわち、カーボンナノチューブ同士が絡み合ったものであると、導電性が向上する。本発明ではエアロゾルジェット手段が採用されたことから、エアロゾルジェット手段による吹き付けに起因して、カーボンナノチューブ同士の絡み合いが助長される。   The wiring 2 is composed of carbon nanotubes. Any carbon nanotube can be used as long as it is a carbon nanotube. However, at least 50% or more is preferably a single-wall carbon nanotube (SWCNT) carbon nanotube. The carbon nanotubes are preferably those in which carbon nanotubes are intertwined from the viewpoint of conductivity. That is, if the carbon nanotubes are intertwined, the conductivity is improved. In the present invention, since the aerosol jet means is employed, the entanglement between the carbon nanotubes is promoted due to the spraying by the aerosol jet means.

上記SWCNTは、その製法の如何は問われない。例えば、アーク放電法、化学気相法、レーザー蒸発法などの製法を用いて製造できる。但し、結晶性の観点から、アーク放電法によって得られたSWCNTが好ましい。このものは、入手も容易である。   The manufacturing method of the SWCNT is not limited. For example, it can be produced using a production method such as an arc discharge method, a chemical vapor phase method, or a laser evaporation method. However, SWCNT obtained by the arc discharge method is preferable from the viewpoint of crystallinity. This is easily available.

上記カーボンナノチューブは、好ましくは、酸処理を施したカーボンナノチューブである。酸処理とは、酸性液体とカーボンナノチューブとを接触させることである。例えば、SWCNTを酸性液体中に浸漬する処理である。或いは、SWCNTに酸性液体を噴霧する処理である。用いられる酸性液体には格別な制限は無い。無機酸や有機酸を適宜用いることが出来る。具体的には、例えば硝酸、塩酸、硫酸、リン酸、及びこれらの混合物が挙げられる。好ましくは、硝酸あるいは硝酸と硫酸の混合液である。そして、酸処理の条件は、温度が80℃〜100℃であることが好ましく、時間が1日〜7日間であることが好ましい。そして、斯かる酸処理によって、SWCNTと炭素微粒子とがアモルファスカーボンを介して物理的に結合している場合、アモルファスカーボンの分解によって、両者が分離する。又、SWCNT作製時に使用した金属触媒の微粒子が分解する。その結果、導電性が向上する。すなわち、酸処理した場合と、酸処理しなかった場合とを比べると、前者の方が導電性が向上していた。   The carbon nanotube is preferably a carbon nanotube subjected to acid treatment. Acid treatment is to bring an acidic liquid into contact with carbon nanotubes. For example, it is the process which immerses SWCNT in an acidic liquid. Or it is the process which sprays acidic liquid on SWCNT. There are no particular restrictions on the acidic liquid used. An inorganic acid or an organic acid can be used as appropriate. Specific examples include nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and mixtures thereof. Nitric acid or a mixed solution of nitric acid and sulfuric acid is preferable. And as for the conditions of an acid treatment, it is preferable that temperature is 80 to 100 degreeC, and it is preferable that time is 1 day-7 days. When SWCNT and carbon fine particles are physically bonded via amorphous carbon by such acid treatment, they are separated by decomposition of amorphous carbon. In addition, the fine particles of the metal catalyst used at the time of SWCNT preparation are decomposed. As a result, the conductivity is improved. That is, when the acid treatment is compared with the case where the acid treatment is not performed, the former has improved conductivity.

上記カーボンナノチューブは、濾過されたものであることが好ましい。すなわち、濾過によって、不純物が除去され、純度が向上し、導電性の低下や光透過率の低下が防止できたからである。濾過の方法には格別な制限は無い。例えば、吸引濾過、加圧濾過、クロスフロー濾過などを用いることが出来る。但し、好ましくは、スケールアップの観点から、中空糸膜を用いたクロスフロー濾過である。   The carbon nanotubes are preferably filtered. That is, the impurities are removed by filtration, the purity is improved, and the decrease in conductivity and the decrease in light transmittance can be prevented. There is no particular limitation on the filtration method. For example, suction filtration, pressure filtration, cross flow filtration, or the like can be used. However, cross-flow filtration using a hollow fiber membrane is preferable from the viewpoint of scale-up.

本方法で用いられるカーボンナノチューブ分散液はフラーレン(フラーレン類縁体も含まれる。)をも含有することが好ましい。それは、フラーレンを含まない導電膜に比べ、耐久性が向上したからである。用いられるフラーレンは如何なるものでも良い。例えば、C60,C70,C76,C78,C82,C84,C90,C96等が挙げられる。勿論、これ等の複数種のフラーレンの混合物でも良い。尚、分散性能からC60が特に好ましい。更に、C60は入手し易い。又、C60のみでは無く、C60と他の種類のフラーレン(例えば、C70)との混合物でも良い。又、フラーレンの内部に、適宜、金属原子を内包したものでも良い。尚、類縁体としては、水酸基、エポキシ基、エステル基、アミド基、スルホニル基、エーテル基など公知の官能基を含むものや、フェニル−C61−プロピル酸アルキルエステル、フェニル−C61−ブチル酸アルキルエステル、水素化フラーレン等が挙げられる。中でも、OH基(水酸基)を持つものは、特に、好ましい。それは、分散性が高いからである。尚、水酸基の量が少ないと、分散性向上度が低下する。逆に、多すぎると、合成が困難である。従って、水酸基の量はフラーレン1分子当り5〜30個であることが好ましい。特に、8〜15個であることが好ましい。フラーレンの添加量は、多すぎると、導電性が低下する。逆に、少なすぎると、効果が発生し難い。従って、フラーレン量は、好ましくは、カーボンナノチューブ100質量部に対して、10〜1000質量部である。特に、好ましくは、カーボンナノチューブ100質量部に対して、20〜500質量部である。   The carbon nanotube dispersion used in this method preferably also contains fullerenes (including fullerene analogues). This is because the durability is improved as compared with the conductive film containing no fullerene. Any fullerene may be used. For example, C60, C70, C76, C78, C82, C84, C90, C96 etc. are mentioned. Of course, a mixture of these fullerenes may be used. C60 is particularly preferable from the viewpoint of dispersion performance. Furthermore, C60 is easy to obtain. Further, not only C60 but also a mixture of C60 and another kind of fullerene (for example, C70) may be used. Further, metal atoms may be appropriately included in the fullerene. The analogs include those having a known functional group such as hydroxyl group, epoxy group, ester group, amide group, sulfonyl group, ether group, phenyl-C61-propyl acid alkyl ester, phenyl-C61-butyric acid alkyl ester. And hydrogenated fullerene. Among these, those having an OH group (hydroxyl group) are particularly preferable. This is because the dispersibility is high. In addition, when there is little quantity of a hydroxyl group, a dispersibility improvement degree will fall. On the other hand, if too much, synthesis is difficult. Accordingly, the amount of hydroxyl groups is preferably 5 to 30 per molecule of fullerene. In particular, 8 to 15 is preferable. If the amount of fullerene added is too large, the conductivity is lowered. On the other hand, if the amount is too small, the effect is difficult to occur. Therefore, the amount of fullerene is preferably 10 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon nanotubes. In particular, the amount is preferably 20 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon nanotube.

本方法で用いられるインクは、カーボンナノチューブの他に、溶媒を含有する。溶媒には格別な制限は無い。但し、沸点が200℃以下(好ましい下限値は25℃、更には30℃)の溶媒が好ましい。低沸点溶剤が好ましいのは、塗布後の乾燥が容易であるからによる。具体的には、水や、メタノール、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノールなどのアルコール化合物(特に、炭素数が7以下のアルコール、中でも脂肪族アルコール)、或いはこれ等の混合物が好ましい。それは、水酸基含有フラーレンの溶解性が高く、より高濃度のカーボンナノチューブ分散液が得られるからである。そして、水の場合には、塗布後における溶媒(揮発成分)処理が不要であるから、特に好ましい。尚、他にも、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系化合物、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、酢酸メトキシエチル等のエステル系化合物、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、フェニルセロソルブ、ジオキサン等のエーテル系化合物、トルエン、キシレン等の芳香族化合物、ペンタン、ヘキサン等の脂肪族化合物、塩化メチレン、クロロベンゼン、クロロホルム等のハロゲン系炭化水素、及びこれらの混合物を用いることも出来る。カーボンナノチューブの分散性が劣る場合には、超音波照射を行うと、分散性が高まるので好ましい。   The ink used in this method contains a solvent in addition to the carbon nanotubes. There are no particular restrictions on the solvent. However, a solvent having a boiling point of 200 ° C. or lower (preferably lower limit is 25 ° C., further 30 ° C.) is preferable. The low boiling point solvent is preferable because it is easy to dry after coating. Specifically, water, alcohol compounds such as methanol, ethanol, normal propanol, and isopropanol (particularly alcohols having 7 or less carbon atoms, especially aliphatic alcohols), or a mixture thereof are preferable. This is because the hydroxyl group-containing fullerene has high solubility, and a carbon nanotube dispersion with a higher concentration can be obtained. And in the case of water, since the solvent (volatile component) process after application | coating is unnecessary, it is especially preferable. In addition, for example, ketone compounds such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ester compounds such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, methoxyethyl acetate, diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, Ethyl cellosolve, butyl cellosolve, phenyl cellosolve, ether compounds such as dioxane, aromatic compounds such as toluene and xylene, aliphatic compounds such as pentane and hexane, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, chlorobenzene and chloroform, and mixtures thereof Can also be used. When the dispersibility of the carbon nanotube is inferior, it is preferable to perform ultrasonic irradiation because the dispersibility increases.

図2は配線がカーボンナノチューブで構成された場合であるのに対して、図3は配線がカーボンナノチューブと導電性物質とで構成された場合である。図3中、
導電性物質は符号4で示される。これは次のようにして形成される。先ず、カーボンナノチューブの分散液からカーボンナノチューブエアロゾルが作製される。又、導電性物質の分散液から導電性物質エアロゾルが作製される。各々のエアロゾルが作製された後、両者が混合される。この混合エアロゾルがノズルから噴射される。これにより、図3に示される如きの配線が形成される。
FIG. 2 shows a case where the wiring is composed of carbon nanotubes, whereas FIG. 3 shows a case where the wiring is composed of carbon nanotubes and a conductive material. In FIG.
The conductive material is indicated by reference numeral 4. This is formed as follows. First, a carbon nanotube aerosol is produced from a dispersion of carbon nanotubes. Also, a conductive substance aerosol is produced from the dispersion liquid of the conductive substance. After each aerosol is made, both are mixed. This mixed aerosol is ejected from the nozzle. Thereby, the wiring as shown in FIG. 3 is formed.

図2,3は配線を固定・保護する為のバインダが用いられてないのに対して、図4はバインダ5が用いられた場合である。これは次のようにして形成される。先ず、カーボンナノチューブの分散液からカーボンナノチューブエアロゾルが作製される。必要に応じて、導電性物質の分散液から導電性物質エアロゾルが作製される。更に、バインダ溶液からバインダエアロゾルが作製される。各々のエアロゾルが作製された後、カーボンナノチューブエアロゾルとバインダエアロゾルとが混合される。場合によっては、導電性物質エアロゾルも混合される。この混合エアロゾルがノズルから噴射される。これにより、図4に示される如きの配線が形成される。バインダとしては樹脂が用いられる。例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂、エラストマ等が挙げられる。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、セルロース、ゼラチン、キチン、ポリペプチド、多糖類、ポリヌクレオチド等が挙げられる。その他にもシリコン系樹脂も挙げられる。これ等の混合物でも良い。更には、セラミックハイブリッドポリマ、ホスフィンオキシドやカルコゲニドが用いられても良い。勿論、これ等に限られない。   2 and 3 do not use a binder for fixing and protecting the wiring, while FIG. 4 shows a case where the binder 5 is used. This is formed as follows. First, a carbon nanotube aerosol is produced from a dispersion of carbon nanotubes. If necessary, a conductive substance aerosol is prepared from a dispersion of the conductive substance. Furthermore, a binder aerosol is produced from the binder solution. After each aerosol is made, the carbon nanotube aerosol and the binder aerosol are mixed. In some cases, a conductive substance aerosol is also mixed. This mixed aerosol is ejected from the nozzle. As a result, a wiring as shown in FIG. 4 is formed. Resin is used as the binder. For example, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an elastomer, etc. are mentioned. Specific examples include polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyurethane, polyimide, polycarbonate, polyethylene terephthalate, cellulose, gelatin, chitin, polypeptide, polysaccharide, and polynucleotide. In addition, silicon-based resins are also included. A mixture of these may also be used. Furthermore, ceramic hybrid polymers, phosphine oxides and chalcogenides may be used. Of course, it is not limited to these.

エアロゾルジェット装置が用いられたならば、アトマイザによりインクが先ずエアロゾル化され、螺旋状に出て行くような絞り込んだ噴射がノズルからなされ、ライン状の配線であっても、高分解能で簡単に形成できる。二つ以上のアトマイザが連結されたタイプのエアロゾルジェット装置が用いられれば、別々にエアロゾル化されたものがノズル内で混合され、混合エアロゾルがノズルから噴射される。従って、図3,4タイプの配線も簡単に形成できる。別々に作製されたインクを用いることが出来るので、即ち、混合時はインク状態時では無く、エアロゾル状態時であるので、インク時に凝集と言った不都合が起き難い。又、インク時に混合してしまうと経時的に架橋されてしまうような組成のものでも、ポットライフの心配が無くなる。尚、エアロゾルジェット装置のノズルと基板との間の距離は、一般的には、1〜5mm程度である。ノズル径は、特に、限定されるものではない。微細配線の形成の場合は、例えば100〜300μm程度である。   If an aerosol jet device is used, the ink is first aerosolized by an atomizer, and the nozzle is sprayed to make it go out spirally. Even a line-like wiring can be easily formed with high resolution. it can. If an aerosol jet device of a type in which two or more atomizers are connected is used, separately aerosolized materials are mixed in the nozzle, and the mixed aerosol is ejected from the nozzle. Therefore, the wiring of the type shown in FIGS. 3 and 4 can be easily formed. Since separately prepared inks can be used, that is, mixing is not in the ink state but in the aerosol state, so that inconvenience such as agglomeration during ink hardly occurs. Moreover, even if the composition is such that it is cross-linked over time when mixed during ink, there is no need to worry about pot life. In addition, generally the distance between the nozzle of an aerosol jet apparatus and a board | substrate is about 1-5 mm. The nozzle diameter is not particularly limited. In the case of forming fine wiring, it is about 100 to 300 μm, for example.

基板3は、電極1や配線2が形成できるものであれば如何なる材料で構成されても良い。具体的には樹脂で構成される。樹脂は、例えばポリスチレン(PS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、スチレン−メチルメタクリレート共重合体(MS)、ポリカーボネート(PC)、シクロオレフィンポリマー(COP)、シクロオレフィンコポリマー(COC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)である。勿論、これ等に限られない。ガラスやセラミックなどの絶縁材で構成されても良い。本発明による配線形成に際しては高温雰囲気にする必要が無い。従って、耐熱性が低い樹脂基板の場合、本発明の応用は好都合である。   The substrate 3 may be made of any material as long as the electrode 1 and the wiring 2 can be formed. Specifically, it is made of resin. Examples of the resin include polystyrene (PS), polymethyl methacrylate (PMMA), styrene-methyl methacrylate copolymer (MS), polycarbonate (PC), cycloolefin polymer (COP), cycloolefin copolymer (COC), polyethylene terephthalate (PET). ), Polyethylene naphthalate (PEN). Of course, it is not limited to these. You may comprise with insulating materials, such as glass and a ceramic. When forming the wiring according to the present invention, it is not necessary to use a high temperature atmosphere. Therefore, the application of the present invention is advantageous in the case of a resin substrate having low heat resistance.

以下、具体的な実施例を挙げて本発明を説明する。但し、本発明は以下の実施例によって何ら制限を受けるものでは無い。尚、導電性は、テスターを用いて相対的に評価された。   Hereinafter, the present invention will be described with specific examples. However, the present invention is not limited by the following examples. The conductivity was relatively evaluated using a tester.

[実施例1]
市販のシングルウォールカーボンナノチューブ(SWCNT)が精製された。すなわち、酸処理、水洗浄、遠心分離、ろ過などの工程により、精製が行われた。この精製カーボンナノチューブの溶液に、0.02%の界面活性剤(TritonX-100(GEヘルスケア製))水溶液が加えられた。そして、チップ型超音波装置により超音波が照射された。これにより、1000ppmのカーボンナノチューブ分散液が得られた。
このカーボンナノチューブ分散液が米国Optomec製エアロゾルジェット装置に供給され、カーボンナノチューブエアロゾルがノズルより噴射された。これによって、PETフィルムA4100(東洋紡製)上に、2mm角の電極部と、これに繋がる20μm幅の配線が形成された(図1参照)。
この後、界面活性剤を取り除く為、メタノールによる洗浄が行われた。そして、100℃での乾燥が行われた。
得られた配線の導電性を調べた処、良好であった。
[Example 1]
Commercially available single wall carbon nanotubes (SWCNT) were purified. That is, purification was performed by steps such as acid treatment, water washing, centrifugation, and filtration. A 0.02% surfactant (TritonX-100 (manufactured by GE Healthcare)) aqueous solution was added to the purified carbon nanotube solution. And the ultrasonic wave was irradiated with the chip | tip type | mold ultrasonic device. As a result, a 1000 ppm carbon nanotube dispersion was obtained.
This carbon nanotube dispersion was supplied to an aerosol jet device manufactured by Optomec, USA, and the carbon nanotube aerosol was jetted from a nozzle. As a result, a 2 mm square electrode part and a 20 μm wide wiring connected thereto were formed on PET film A4100 (manufactured by Toyobo) (see FIG. 1).
Thereafter, in order to remove the surfactant, washing with methanol was performed. Then, drying at 100 ° C. was performed.
When the conductivity of the obtained wiring was examined, it was good.

[実施例2]
2.5mMの硝酸銀水溶液が実施例1のエアロゾルジェット装置に供給された以外は実施例1と同様に行われた。すなわち、カーボンナノチューブエアロゾルと硝酸銀エアロゾルとが別々に作製され、この別々に作製されたエアロゾルが混合され、ノズルから噴射されて配線が形成された。
得られた配線の導電性を調べた処、配線がAgを持つことから、実施例1以上の導電性が示された。
[Example 2]
The same operation as in Example 1 was performed except that a 2.5 mM silver nitrate aqueous solution was supplied to the aerosol jet apparatus of Example 1. That is, the carbon nanotube aerosol and the silver nitrate aerosol were separately produced, and the separately produced aerosols were mixed and ejected from a nozzle to form a wiring.
As a result of investigating the conductivity of the obtained wiring, the wiring had Ag, and thus the conductivity of Example 1 or higher was shown.

[実施例3]
3.8wt%のエアロセラ(パナソニック電工製のバインダ:中空シリカ含有シリコン系樹脂)が実施例1のエアロゾルジェット装置に供給された以外は実施例1と同様に行われた。すなわち、カーボンナノチューブエアロゾルとバインダエアロゾルとが別々に作製され、この別々に作製されたエアロゾルが混合され、ノズルから噴射されて配線が形成された。
得られた配線の導電性を調べた処、実施例1のカーボンナノチューブと同等の導電性が示された。
[Example 3]
The same procedure as in Example 1 was performed except that 3.8 wt% of Aerocera (a binder manufactured by Panasonic Electric Works: a silicon resin containing hollow silica) was supplied to the aerosol jet apparatus of Example 1. That is, the carbon nanotube aerosol and the binder aerosol were separately produced, and the separately produced aerosols were mixed and ejected from a nozzle to form a wiring.
When the conductivity of the obtained wiring was examined, the conductivity equivalent to that of the carbon nanotube of Example 1 was shown.

[実施例4]
実施例1のカーボンナノチューブ分散液が米国Optomec製エアロゾルジェット装置に供給され、カーボンナノチューブエアロゾルが300nmの熱酸化膜付シリコン基板上に噴射された。200μm角の電極部に対応する箇所では、カーボンナノチューブが高密度となるようにエアロゾルが噴射された。前記電極部に繋がる箇所(20μm幅の配線部)に対応する箇所では、カーボンナノチューブが低密度となるようにエアロゾルが噴射された。
この後、界面活性剤を取り除く為、メタノールによる洗浄が行われた。そして、100℃での乾燥が行われた。
得られた配線のトランジスタ特性を評価したところ、カーボンナノチューブが低密度な配線箇所では良好な半導体特性が示された。
[Example 4]
The carbon nanotube dispersion liquid of Example 1 was supplied to an aerosol jet apparatus manufactured by Optomec, USA, and the carbon nanotube aerosol was sprayed onto a silicon substrate with a 300 nm thermal oxide film. The aerosol was sprayed at a location corresponding to the 200 μm square electrode so that the carbon nanotubes had a high density. Aerosol was sprayed at a location corresponding to a location (20 μm wide wiring portion) connected to the electrode portion so that the carbon nanotubes had a low density.
Thereafter, in order to remove the surfactant, washing with methanol was performed. Then, drying at 100 ° C. was performed.
When the transistor characteristics of the obtained wiring were evaluated, good semiconductor characteristics were shown at wiring locations where the carbon nanotubes were low density.

1 電極
2 配線
3 基板
4 導電性物質
5 バインダ

1 Electrode 2 Wiring 3 Substrate 4 Conductive substance 5 Binder

Claims (4)

カーボンナノチューブが用いられて構成された配線の形成方法であって、
エアロゾルジェット手段により、カーボンナノチューブ含有分散液のエアロゾルが、マスク無しで、基板上に、配線のパターンで吹き付けられるエアロゾルジェット工程を具備し、
前記エアロゾルジェット工程により配線が形成されることを特徴とする配線形成方法。
A method of forming a wiring composed of carbon nanotubes ,
The aerosol jet means, an aerosol of the carbon nanotube-containing dispersion, without a mask, on a substrate, comprising the aerosol jet process blown in a pattern of lines,
A wiring forming method, wherein the wiring is formed by the aerosol jet process.
エアロゾルジェット手段により、カーボンナノチューブ以外の導電性物質含有エアロゾルが、マスク無しで、カーボンナノチューブ含有エアロゾルと共に又は別異に、基板上に、配線のパターンで吹き付けられるエアロゾルジェット工程
を具備することを特徴とする請求項1の配線形成方法。
It is characterized by comprising an aerosol jet process in which an aerosol containing conductive material other than carbon nanotubes is sprayed on a substrate in a pattern of wiring with or different from the aerosol containing carbon nanotubes by an aerosol jet means without a mask. The wiring forming method according to claim 1.
エアロゾルジェット手段により、バインダ含有エアロゾルが、カーボンナノチューブ含有エアロゾルと共に又は別異に、基板上に、マスク無しで、吹き付けられるエアロゾルジェット工程を具備
することを特徴とする請求項1又は請求項2の配線形成方法。
The wiring according to claim 1 or 2 , further comprising an aerosol jet process in which the binder-containing aerosol is sprayed onto the substrate without a mask by aerosol jet means, together with or different from the carbon nanotube-containing aerosol. Forming method.
カーボンナノチューブ密度が一定または変動するようエアロゾルジェット工程が制御される
ことを特徴とする請求項1〜請求項いずれかの配線形成方法。
It claims 1 to 3 or of a wiring forming method characterized by carbon nanotube density aerosol jet process to constant or variations are controlled.
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